一种多孔竹材重组材矩形梁或柱制造技术

技术编号:11816471 阅读:64 留言:0更新日期:2015-08-02 20:05
本实用新型专利技术是多孔竹材重组材矩形梁或柱,其结构是最外层的竹材重组材矩形筒内部是不少于5个空心原生竹筒,其中一个A空心原生竹筒的直径大于其它空心原生竹筒的直径,其它空心原生竹筒间的直径相等,A空心原生竹筒位于竹材重组材矩形筒正中央,其它空心原生竹筒对称分布竹材重组材矩形筒内侧的四个角落附近,所有空心原生竹筒之间通过竹质连接件或木质连接件相连成竹筒群,竹筒群用绳状物捆绑;竹材重组材矩形筒和空心原生竹筒之间的缝隙内充满生物质填充料。优点:充分利用了各种生物质材料的特点,将我国的农林生物质资源应用到土木建筑结构构件中。该种建筑构件具有自重轻、刚度大、延性好、自恢复能力强、经济性能好、抗震性能优越。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种多孔竹材重组材矩形梁或柱,属于土木工程技术与材料科学领域。
技术介绍
随着国家转变经济发展方式进程的加快,发展低碳经济作为国家的快速推进,对天然林和人工育林的保护政策将愈加严厉,木材的供给量和结构构件对其需求量之间的矛盾将愈加突出,以木材为原料的结构构件的发展空间将大大压缩,而生物质材料构件的推出,为有效的保护森林资源提供了方向。我国盛产竹子,且拥有量和品质均居世界首位,竹子可再生、可降解,一般3-5年即可成材,竹材的抗拉强度约为木材的2倍,抗压强度约为木材的1.5倍,竹材的比强度高于普通木材、结构用钢材、铝合金、混凝土等,竹材具有较好的弹性和韧性,变形能力强,以竹材及其与其他材料组成的复合材料代替混凝土、钢材或粘土砖等建造房屋,符合“十二五”规划部署的重大任务一一 “绿色发展,建设资源节约型、环境友好型社会”的根本要求,也符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006— 2020年)》确定的节能降耗、开发利用农林生物质资源的重点领域及优先主题。多孔竹材重组材矩形梁或柱市场前景广阔。随着我国木质构件行业的高速发展,木材原料的供应不足越来越成为制约我国木质构件发展的一个主要因素。寻求木材的替代材料成为我国木质构件发展急需解决的问题。而应用具有质优价廉,环保、低污染,可循环利用等特性的多孔竹材重组材矩形梁或柱来代替木材原料构件必然有广阔的市场空间。
技术实现思路
本技术提出的是多孔竹材重组材矩形梁或柱,其目的旨在结合生物质材料的特性将我国蕴藏量丰富的农林生物质资源应用到土木建筑结构构件中,达到节省矿产资源,保护森林,保护环境的目的。本技术的技术解决方案:多孔竹材重组材矩形梁或柱,其特征在于,最外层是竹材重组材矩形筒(1),竹材重组材矩形筒(I)内部是不少于5个空心原生竹筒(4),其中一个A空心原生竹筒(4)的直径大于其它空心原生竹筒(4)的直径,其它空心原生竹筒(4)间的直径相等,A空心原生竹筒(4)位于竹材重组材矩形筒(I)正中央,其它空心原生竹筒(4)对称分布竹材重组材矩形筒(I)内侧的四个角落附近,所有空心原生竹筒(4)之间通过竹质连接件或木质连接件(3)相连成竹筒群,竹筒群用绳状物(6)捆绑,也可以不捆绑;竹材重组材矩形筒(I)和空心原生竹筒(4)之间的缝隙内充满生物质填充料(2)。所述的空心原生竹筒(4)除了能形成空心减轻自重外,也是重要的受力组成部分。本技术的优点:选材广泛,制作方便,该种建筑构件具有自重轻、刚度大、延性好、自恢复能力强、经济性能好、抗震性能优越等优点,可应用于土木建筑结构领域中的受压或受弯构件,对缓解我国木材、耕地、煤炭等资源短缺和生态环境恶化的压力具有重要意义。【附图说明】附图1-1是多孔竹材重组材矩形梁或柱的结构示意图。附图1-2用绳状物捆绑竹筒群的多孔竹材重组材矩形梁或柱的结构示意图。图中的I是竹材重组材矩形筒、2是生物质填充料、3是竹质连接件或木质连接件、4是空心原生竹筒、6是绳状物。【具体实施方式】对照附图,多孔竹材重组材矩形梁或柱,其结构是,最外层是竹材重组材矩形筒(1),竹材重组材矩形筒(I)内部是不少于5个空心原生竹筒(4),其中一个A空心原生竹筒(4)的直径大于其它空心原生竹筒(4)的直径,其它空心原生竹筒(4)间的直径相等,A空心原生竹筒(4)位于竹材重组材矩形筒(I)正中央,其它空心原生竹筒(4)对称分布竹材重组材矩形筒(I)内侧的四个角落附近,所有空心原生竹筒(4)之间通过竹质连接件或木质连接件(3)相连成竹筒群,竹筒群用绳状物(6)捆绑,也可以不捆绑;竹材重组材矩形筒(I)和空心原生竹筒(4)之间的缝隙内充满生物质填充料(2)。所述的空心原生竹筒(4)除了能形成空心减轻自重外,也是重要的受力组成部分。所述的生物质填充料(2)包括麦杆、稻草、玉米杆、高粱杆、豆杆、辣椒杆、油菜杆、亚麻杆、芦苇杆、棉杆和/或废弃的木材及其碎肩。所述的生物质填充料(2)包括农作物的叶、杆、茎和/或木质材料,生物质填充料(2)均经过烘干脱水处理。所述的竹材重组材矩形筒(I)具备足够的抗拉抗剪强度,具体的量值与其分担的外界荷载产生的应力有关,要由实际结构设计计算确定,筒壁厚度不小于20_。所述的空心原生竹筒(4)除了能形成空心减轻自重外,也是重要的受力组成部分。空心原生竹筒(4)为3-6年生的笔直原竹筒;所述的竹质连接件由原生竹片加工而成;所述的木质连接件由树枝或废弃的木材边角料加工而成;原竹筒和竹质连接件或木质连接件均经过干燥。所述的竹筒群内,除A空心原生竹筒以外的其它空心原生竹筒与A空心原生竹筒之间的径向竹质连接件或木质连接件连接长度相等,除A空心原生竹筒以外的其它空心原生竹筒与A空心原生竹筒之间的平行竹质连接件或木质连接件连接长度相等。其制备方法,包括以下步骤:第一步,选择符合建筑设计承载力要求的较为笔直的原竹筒;并根据实际需要制作竹质连接件或木质连接件,原竹筒与竹质连接件或木质连接件均需烘干脱水;第二步,根据实际需要,选择相应数量的原生空心竹筒(不少于5个,并且其中一个直径较大,其余直径较小且相互之间基本相等),将直径较大的A原生空心竹筒布置在中间,其余较小直径的原生空心竹筒均匀对称布置在A原生空心竹筒周围,并用竹质连接件或木质连接件连接起来,形成竹筒群,竹筒群用绳状物捆绑,也可以不捆绑;第三步,制作竹材重组材矩形筒:①将选择好的3-6年生的原竹筒分割成固定长度和宽度的竹片,去青去黄后经齿形辊碾压后呈横向不断裂、纵向较松散的竹篾,竹篾的初含水率10% ~ 12%;然后放在自行设计的常压高温热处理箱进行190°C左右高温热处理,接着浸胶,竹篾浸胶量为8% (绝干重量之比),浸胶后竹篾干燥温度70°C,干燥至含水率不超过12%;将竹篾全纵向组胚装入模具,热压采用“热进冷出”工艺,压力4.5MPa,温度140°C,通过压力机将其压制成符合建筑设计要求的竹材重组材型材,再将竹材重组材型材制作成较宽的竹材重组材板材(厚度不小于20_);②将型材切割成板状材,然后按设计的尺寸加工成竹材重组材筒;第四步,将用竹质连接件或木质连接件连接起来的竹筒群固定在竹材重组材矩形筒内,并且使A原生空心竹筒位于矩形截面正中央;第五步,将生物质原料自然风干或烘干(含水率不超过12%)后,经农用铡草机或锤片式打碎机或专用粉碎机粉碎,然后进行碾磨;将生物质材料用胶(酚醛胶或者落叶松单宁树脂胶或不含甲醛的生态胶)拌合均匀,填充到复合竹质圆筒和原生空心竹筒之间的空隙里,并振捣密实,进行养护;第六步,养护完毕,将两端裁切整齐,即为所要求的圆形建筑构件。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已,并不用以限制本专利技术,凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.多孔竹材重组材矩形梁或柱,其特征在于,最外层是竹材重组材矩形筒(I),竹材重组材矩形筒(I)内部是不少于5个空心原生竹筒(4),其中一个A空心原生竹筒(4)的直径大于其它空心原生竹筒(4)的直径,其它空心原生竹筒(4)间的直径相等,A空心原生竹筒(4)位于竹材重组材矩形筒(I)正中央,其它空心原生竹筒(4)对称分布竹材重组材矩形筒(I)内侧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
多孔竹材重组材矩形梁或柱,其特征在于,最外层是竹材重组材矩形筒(1),竹材重组材矩形筒(1)内部是不少于5个空心原生竹筒(4),其中一个A空心原生竹筒(4)的直径大于其它空心原生竹筒(4)的直径,其它空心原生竹筒(4)间的直径相等,A空心原生竹筒(4)位于竹材重组材矩形筒(1)正中央,其它空心原生竹筒(4)对称分布竹材重组材矩形筒(1)内侧的四个角落附近,所有空心原生竹筒(4)之间通过竹质连接件或木质连接件(3)相连成竹筒群,竹筒群用绳状物(6)捆绑;竹材重组材矩形筒(1)和空心原生竹筒(4)之间的缝隙内是生物质填充料(2)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李海涛苏靖文张齐生黄东升李淑恒
申请(专利权)人:南京林业大学
类型:新型
国别省市:江苏;32

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