含甲醛的生態膠)拌合均勻,填充到FRP圓筒和復合竹質圓筒之間的空隙里,并振搗密實,進行養護;
第七步,養護完畢,將兩端裁切整齊,即為所要求的圓形結構構件。
[0017]FRP圓筒或外層復合竹質圓筒I必須具備足夠的抗拉抗剪強度。
[0018]生物基質塑料粉碎料由生物質材料與塑料粉碎料通過膠黏劑均勻混合而成。
[0019]生物質填充料2包括麥桿、稻草、玉米桿、高粱桿、豆桿、辣椒桿、油菜桿、亞麻桿、蘆葦桿、棉桿等,可以涉及到所有植物、農作物的葉、桿、莖等,當然也包括廢棄的木材及其碎肩等所有木質材料;可以涉及到所有植物、農作物的葉、桿、莖等,當然也包括廢棄的竹材、木材及其碎肩等所有木質材料。所有這些生物質材料均需經過烘干脫水處理。
[0020]塑料粉碎料5由工業或日常生活的塑料瓶瓶罐罐等粉碎碎料。碎料規格:長度20mm-40mm、寬度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;塑料粉碎料表面不能有粉塵和油污,以提高其同生物質材料的粘結力。
[0021]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.FRP (鋼)筋增強生物基質塑料圓形空心構件及制備方法,其特征在于,內層復合竹質圓筒(4)位于截面正中央,同FRP圓筒或外層復合竹質圓筒(I)形成同心圓,鋼筋或FRP筋(3)均布在FRP圓筒或外層復合竹質圓筒(I)和內層復合竹質圓筒(4)之間,由生物質填充料(2)和塑料粉碎料(5)形成的混合料充滿FRP圓筒或外層復合竹質圓筒(I)和內層復合竹質圓筒(4)之間的縫隙,從而共同形成一種復合材料構件;所述生物質填充料(2)包括麥桿、稻草、玉米桿、高粱桿、豆桿、辣椒桿、油菜桿、亞麻桿、蘆葦桿、棉桿中的一種或二種以上,若二種以上其配比任意,也包括廢棄的木材及其碎肩所有木質材料;塑料粉碎料(5)由工業或生活垃圾中的塑料質瓶瓶罐罐粉碎而成。
2.根據權利要求1所述的鋼FRP(鋼)筋增強生物基質塑料圓形空心構件及制備方法,其特征是FRP圓筒或外層復合竹質圓筒(I)具備足夠的抗拉抗剪強度,具體的量值與其分擔的外界荷載產生的應力有關,要由實際結構設計計算確定;FRP圓筒的厚度不小于10mm,復合竹質圓筒的厚度不小于20mm。
3.根據權利要求1所述的FRP(鋼)筋增強生物基質塑料圓形空心構件及制備方法,其特征是所述生物基質塑料粉碎料由生物質材料與塑料粉碎料是通過膠黏劑,所述的膠黏劑由酚醛膠或落葉松單寧樹脂膠或不含甲醛的生態膠均勻混合而成。
4.根據權利要求1所述的FRP(鋼)筋增強生物基質塑料圓形空心構件及制備方法,其特征是所述生物質填充料(2)均需經過烘干,含水率不超過12%,脫水處理。
5.根據權利要求1所述的FRP(鋼)筋增強生物基質塑料圓形空心構件及制備方法,其特征是所述塑料粉碎料(5)由工業或日常生活的塑料瓶瓶罐罐粉碎碎料,碎料規格:長度20mm-40mm、寬度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;塑料粉碎料表面不能有粉塵和油污,以提高其同生物質材料的粘結力。
6.如權利要求1的FRP(鋼)筋增強生物基質塑料圓形空心構件的制備方法,其特征在于,該方法包括以下步驟: 第一步,選擇符合結構設計承載力要求的FRP圓筒; 第二步,按結構設計要求制作復合竹質圓筒:①選擇3-6年生長的筆直原竹,將原竹軟化平展展開,將展開的平竹片膠合成較寬的竹板,膠使用酚醛膠或者不含甲醛的生態膠,然后將竹板旋切成較薄的竹纖維片層,厚度小于1_ ;或者將選擇好的原竹筒分割成相同寬度和長度的原竹片,去青去黃后進行脫水或干燥,含水率不超過12%,然后對其進行涂膠,采用酚醛膠,固含量在30%,在145-155°C和壓力5MPa下,通過壓力機將其壓制成符合結構設計要求的竹材集成材,將竹材集成板材旋切成較薄的竹纖維片層,厚度小于Imm ;或者將選擇好的原竹筒分割成固定長度和寬度的竹片,去青去黃后經齒形輥碾壓后呈橫向不斷裂、縱向較松散的竹篾,竹篾的初含水率10% ~ 12%;然后放在自行設計的常壓高溫熱處理箱進行190°C左右高溫熱處理,接著浸膠,竹篾浸膠量為8%,絕干重量之比,浸膠后竹篾干燥溫度70°C,干燥至含水率不超過12% ;將竹篾全縱向組胚裝入模具,熱壓采用“熱進冷出”工藝,壓力4.5MPa,溫度140°C,通過壓力機將其壓制成符合建筑設計要求的竹材重組材型材,再將竹材重組材型材制作成較寬的竹材重組材板材,將竹材重組板材旋切成較薄的竹纖維片層,厚度小于Imm) '②按照建筑需要的尺寸選擇圓柱形內模具,內模具為高分子納米材料制作耐高壓的可充氣氣囊,生產圓筒時給氣囊充氣形成內模具,制作圓筒完畢放氣就可以取出氣囊,十分方便;③將薄竹纖維片層長度方向沿圓柱形內模具外徑纏繞形成第一層,該層旋切薄竹片內竹纖維方向垂直于圓柱形內模具長度方向將薄竹纖維片層長度方向沿圓柱形內模具長度方向纏繞形成第二層,第二層的薄竹片內竹纖維方向平行于圓柱形內模具長度方向;⑤制作第三層,該層同第一層;⑥制作第四層,該層及以下各層的工藝相同,直到所需的厚度,厚度不小于20_;整個復合竹質圓筒各片層竹纖維長度方向相互垂直; 第三步,將挑選的復合竹質圓筒固定在試件截面的正中央同FRP圓筒或外層復合竹質圓筒(I)形成同心圓;將鋼筋或FRP筋均勻布置并固定在FRP圓筒或外層復合竹質圓筒(I)和內層復合竹質圓筒(4)之間; 第四步,將工業或日常生活的塑料瓶瓶罐罐粉碎碎料,其碎料規格:長度20mm-40mm、寬度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;清理干凈表層,干燥; 第五步,將生物質原料自然風干或烘干,含水率不超過12%,經農用鍘草機或錘片式打碎機或專用粉碎機粉碎,然后進行碾磨; 第六步,將塑料粉碎料和生物質材料用膠,該膠用酚醛膠或者落葉松單寧樹脂膠或不含甲醛的生態膠拌合均勻,填充到FRP圓筒或外層復合竹質圓筒和內層復合竹質圓筒之間的空隙里,并振搗密實,進行養護; 第七步,養護完畢,將兩端裁切整齊,即為所要求的圓形結構構件。
【專利摘要】本發明是FRP(鋼)筋增強生物基質塑料圓形空心構件及制備方法,其結構內層復合竹質圓筒位于截面正中央,同FRP圓筒或外層復合竹質圓筒形成同心圓,鋼筋或FRP筋均布在FRP圓筒或外層復合竹質圓筒和內層復合竹質圓筒之間,由生物質填充料和塑料粉碎料形成的混合料充滿FRP圓筒或外層復合竹質圓筒和內層復合竹質圓筒之間的縫隙,從而共同形成一種復合材料構件。本發明優點:充分利用了多類材料的特點,將日常生活塑料廢品及我國蘊藏量豐富的農林生物質資源應用到土木建筑結構構件中。該種建筑構件具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復能力強、經濟性能好、抗震性能優越等優點,施工工序簡單,可用于土木建筑結構領域中的受壓或受彎構件。
【IPC分類】E04C3-00
【公開號】CN104612327
【申請號】CN201410836527
【發明人】李海濤, 吳剛, 蘇靖文, 張齊生, 李淑恒, 蘇仕文, 郭永麗
【申請人】南京林業大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月30日