一种复合材料模板制造技术

本发明专利技术涉及一种复合材料模板，它包括芯材（１），其特征在于芯材（１）表面开有凹槽（２），在芯材（１）的上下表面铺设有纤维布层（３），并可根据需要在凹槽（２）的相交处沿芯材（１）的厚度方向上设有穿孔（４），在穿孔（４）内填充树脂柱（５）。用本发明专利技术与目前的其他模板相比，其最大的特点是轻质、高强、可明显地提高混凝土施工速度，并可以节省施工费用，同时也可适用于特殊条件下的混凝土施工。

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料模板
本专利技术涉及一种新型复合材料模板，是一种高性能的轻质模板，它可普遍应用于建筑行业和其它土建施工领域。
技术介绍
施工模板主要应用于各类混凝土施工。目前建筑行业普遍使用的混凝土模板有木胶合模板、竹胶合模板、钢模板等。这几类模板具有以下特点：木胶合模板和竹胶合模板易于变形，使用寿命不长，采用木胶合模板和竹胶合模板浇制的混凝土质量有限。此外，由于竹木资源日益缺乏，木胶合模板和竹胶合模板的生产成本日益增加。钢模板无法满足复杂混凝土构件对于模板的要求。由于钢模板通常都是按一定的标准规格生产的，在复杂的混凝土结构中，钢模板很难满足混凝土构件对于模板的要求。钢模板重量大，使用时不可避免地使用工程机械进行安装、拆卸，施工成本增加。以上这些，都是现在普遍使用的模板的不足之处。
技术实现思路
本专利技术的目的则是针对上述现有技术的不足，提供一种复合材料模板。本专利技术的目的可以通过以下措施来达到：一种复合材料模板，它包括芯材1，其特征在于芯材1表面开有凹槽2，在芯材1的上下表面铺设有纤维布层3。当所述的芯材1采用聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、轻木、泡桐木、杉木、橡木或胶合板时，可以在芯材1上开槽打孔。在芯材1的上下表面可以开设网格状的凹槽2，并同时在凹槽2的相交处沿芯材1的厚度方向上开设穿孔4，在芯材1的上下表-->面铺设有纤维布层3，在穿孔4内灌有树脂柱5。其中，所述的凹槽2优选为平行、相交布置；所述的凹槽2进一步优选为正交布置；所述的凹槽2还可以根据需要调整为其它任意角度相交布置。所述的凹槽2可以为尖形、矩形、开口三角形或其他任意形状。所述的穿孔4布置在凹槽2上，它为圆形、椭圆形、方形、菱形或其它形状。所述的纤维布层3包括：单轴向、双轴向或多轴向的碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维或杂交纤维布。所述的树脂包括：不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂。所述的纤维布层3布置于芯材1上、下表面的层数既可以一致也可以不一致而且纤维布层3的铺设方向与层数可根据需要灵活调整。上述的复合材料模板可以采用手糊工艺、真空袋成型工艺、真空导入成型工艺或RTM成型工艺等多种方法制造。采用复合材料制造的模板具有以下优点：复合材料模板具有高强度、高刚度的特点。复合材料模板的面板采用高强度、高弹性模量的纤维材料，同时又巧妙地借助轻质芯材所获得较大的截面惯性矩，可以使复合材料模板获得较大的抗压强度和刚度，使得模板不易变形。复合材料模板面板与芯材黏结性能好，不易发生面板与芯材剥离而起壳的现象。由于本专利技术通过在芯材上开凹槽，在槽上开孔，并在槽和孔中填满树脂。通过以上构造措施，可明显增强面板与芯材之间的抗剥离能力，提高了芯材与面板间的协同工作性能，并可明显提高芯材的抗压和抗剪能力，使复合材料模板的整体受力性能得到明显的改善，胶合性能较之胶合板模板有了巨大提高。-->复合材料模板具有质量轻的特点。由所附图3可知，芯材占了模板大部分体积，这类芯材本身密度非常低，因而，可有效降低模板的自重。采用本模板进行混凝土施工，施工人员支模和拆模都可以手工操作，不占用机械设备，节省了机械费用，支模和拆模速度明显加快，提高了工效、节省了施工时间。复合材料模板耐腐蚀性好，可适用于特种混凝土的施工。复合材料模板的上下面板采用的表面覆有纤维布，并将纤维布浸渍树脂，然后与芯材黏结。以纤维布和树脂构成的面板，能有效地防止各类化学试剂的腐蚀，可以适用于特殊条件下的混凝土施工。如，海港工程的混凝土施工、各种水下混凝土施工等。复合材料模板的保温隔热性能非常好，适用于冬季混凝土施工或高寒地区的混凝土施工。本模板所涉及的芯材，如聚氨酯泡沫材料、聚氯乙烯泡沫、碳泡沫、泡桐木、轻木等，都是热的不良导体，这使得模板具备良好的保温隔热性能。在冬季或是在高寒地区进行混凝土施工时，由于温度过低，采用一般的竹木模板或钢模板，混凝土无法有效固结，因而达不到标称的强度；若采用复合材料模板进行施工，由于模板的保温隔热性能非常好，能够有效保持混凝土水化反应时的热量，保证混凝土的正常固化，保证其能够达到标称强度，非常有利于低温下的混凝土施工。复合材料模板的现场加工方便，适应性强。在有些混凝土施工中，通常需要在现场对模板进行加工，以适应建筑物或结构物复杂的外形需求。常用的钢模板不方便在现场加工，竹木模板的刚度和强度又有限，不能适应混凝土施工的质量要求，而复合材料模板在遇到复杂的混凝土施工时，在现场只需要简单的工具，如刀、锯子等，就可以根据需求加工出合适的形状。复合材料模板的周转使用次数高、使用寿命长。由树脂与纤维布固化后所形成的面板具有较高的强度，可有效防止使用过程中的磨损。相对而言，普通竹木模板的周转次数只有3～5次，而本模板的周转次数可以达到20次以上。此外，由于面板与芯材间-->的紧密黏结，模板抵抗施工中常见的各种冲击，极大地提高模板的周转次数和使用寿命。复合材料模板的脱模时间快、维护方便。本模板所使用的树脂浸渍纤维材料与混凝土的黏结性较弱，远小于钢模与混凝土间粘结性。因此，混凝土脱模时可以人工脱模，可以不使用工程机械辅助，脱模速度快，且脱模后模板的维护方便，用简单工具就可以对模板进行清洁。复合材料模板的修补方便。复合材料模板如果出现微小破损，只需要将破损处用树脂等粘结剂封住，然后固化一至二天就可以继续使用了，修复费用较低；如果出现大的破损，导致无法修复，还可以将完好的部分切割成小块的模板以备日后使用，充分提高了模板的利用率。复合材料模板表面光滑，平整度高，可以用于“清水”混凝土等高质量混凝土的施工。随着社会的进步，人们对于混凝土的质量要求越来越高，这不仅只是强度上的要求，也包括混凝土外形质量的要求，因而出现了不用脱模后不用加以装饰的“清水”混凝土。普遍使用的钢模板由于其接缝多，脱模后外观往往不易达到“清水”混凝土的要求；而竹木胶合板由于其刚度较低，变形大，往往也不容易达到要求。本专利技术所提出的复合材料模板平整光滑的表面、较小的施工变形，保证了脱模后混凝土的外观要求和质量要求。复合材料模板成本低廉，可以节省施工费用。随着各种纤维材料在我国的大规模生产，其成本日益下降，目前已经达到了可以接受的程度；作为模板的另一组成材料，芯材包括各种泡沫、轻木等已经在我国大规模生产，价格十分低廉；作为黏结剂的各种树脂也已经大规模生产，价格也十分低廉。随着产品的大规模生产，本模板的成本必将进一步降低。附图说明图1采用本模板浇注混凝土时的示意图。-->图2为芯材开凹槽并打孔后的模板结构示意图。图3为凹槽不打孔时的模板结构示意图。附图中：1为芯材；2为凹槽；3为纤维布层；4为穿孔；5为树脂柱；6为混凝土。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步地说明：该模板由三部分组成，最外层是面板，主要承受弯曲变形引起的正应力，采用高强、高模量的材料制造，如层压的碳纤维或玻璃纤维布等；中间是芯材，为夹层结构提供足够的截面惯性矩，主要承受剪应力，常用聚氨酯泡沫、轻木等材料。面板和芯材之间是胶接层，通过树脂将两者粘接在一起，常用不饱和聚酯、乙烯基树脂等。实施例1本专利技术的复合材料模板，它包括聚氯乙烯泡沫材质的芯材1，在芯材1的上下表面开有网格状的凹槽2，凹槽2为尖形，在凹槽2的相交处沿芯材1的厚度方向上设有圆形的穿孔4，在芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料模板，它包括芯材（１），其特征在于芯材（１）表面开有凹槽（２），在芯材（１）的上下表面铺设有纤维布层（３）。

【技术特征摘要】
1、一种复合材料模板，它包括芯材(1)，其特征在于芯材(1)表面开有凹槽(2)，在芯材(1)的上下表面铺设有纤维布层(3)。2、根据权利要求1所述的复合材料模板，其特征是所述的凹槽(2)在芯材(1)表面呈平行、相交、正交或其它网状布置。3、根据权利要1所述的复合材料模板，其特征是芯材(1)沿其厚度方向上开设有穿孔(4)，穿孔(4)内填充有树脂柱(5)。4、根据权利要求3所述的复合材料模板，其特征是所述的穿孔(4)位于凹槽(2)内。5、根据权利要求2或3所述的复合材料模板，其特征是在凹槽(2)的相交处沿芯材(1)的厚度方向设有穿孔(4)。6、根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟庆，万里，方海，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]