專利名稱：一種竹筋混凝土及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種竹與水泥混凝土復合時的竹筋混凝土，本發(fā)明還 涉及該竹筋混凝土的制造方法。
背景技術：
目前公知已使用竹筋做混凝土筋但未被推廣。在廣州市培正中
學，就有一棟建于1918年的王廣昌寄宿舍，梁和樓板都是用竹筋灌 注混凝土建成，整幢樓沒有用過一根鋼筋，樓柱用紅磚砌成。該樓至 今已安然度過87個春秋。60年代末期又有使用竹筋混凝土建房，現 存的建筑還有一些。在日本，1830年就使用竹筋混凝土建成長崎縣諫 早眼鏡橋(I960年重新移修復原，當時此橋用來通過大型運煤機車)。 但是竹筋混凝土這一節(jié)能環(huán)保建材的使用一直發(fā)展緩慢。好的竹筋本 身的強度承壓1143.51kg/cm 2，其抗拉強度在112. 89-331. 49MPa的
平均水平以上，其作為混凝土加強筋是沒有問題的。但幾個關鍵的問 題沒有解決，所以人們不敢大力發(fā)展使用。第一是天然材料筋界面與 混凝土的黏結度問題。"過去的竹筋混凝土一般是以竹竿或竹條形式 增強，用于次受力件，由于界面黏結問題沒有解決，發(fā)展緩慢"；"竹 纖維和水泥的黏結強度低，界面結合薄弱，這也是BSF/CMT復合材料 不理想的主要原因"(摘于《天然纖維復合材料》化學工業(yè)出版社材 料科學工程出版中心)。"毛竹經瀝青浸泡除蟲處理后，其表面較為光 滑，與混凝土的機械咬合力、摩擦力有所削弱，故當混凝土出現裂縫， 裂縫附近的竹筋與混凝土之間發(fā)生滑移，混凝土退出工作，拉力均由 竹筋承擔，導致裂縫進一步發(fā)展"(摘于《工程力學》2001年增刊《竹 筋混凝土樓板校核》)。第二是進一步科學防腐、保水。竹筋雖在混凝 土內得以保護，但一些年后，還是有可能與空氣接觸變腐，失去強度。 竹筋的水分保持在12%_20%之間以保障其強度與不腐，水分低于12% 則易脫水失去強度。第三是竹筋受力需要均衡分解問題。竹子的竹節(jié) 處是強度最弱處，使用時必須將其強度弱的地方受力轉移；竹作為天 然植物，每根材料或每根材料的兩端受力強度不一樣，因此竹筋受力 需要均衡分解。要保障竹筋作為混凝土的增強筋相當于并超過同類鋼 筋混凝土的受力強度與使用耐久性，目前資料顯示還沒有在這三個方 面都處理得很完整的方法。
以往使用天然材料與水泥復合做混凝土有沾上瀝青后與混凝土
結合和直接與水泥結合的情況，它有界面黏結度不夠，防腐、保水技
術問題，受力不能均衡分解等問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種界面黏結牢固、防腐、保 水性能好、受力均衡分解的竹筋混凝土。
本發(fā)明還要解決的技術問題是提供該竹筋混凝土的制造方法。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供的一種竹筋混凝土，包括混 凝土，所述的混凝土內設有至少一條竹條，所述的竹條膠粘有無機顆 粒。所述的竹條通過酚醛樹脂膠或環(huán)氧樹脂膠粘有無機顆粒，所述的 無機顆粒為細砂、滑石粉或水泥粉。
至少二根所述的周身膠粘有無機顆粒的竹條以竹節(jié)錯開扎緊構 成竹條束，所述的竹條束與網狀材料結合。
所述的網狀材料包裹所述的竹條束。
所述的混凝土為柱形混凝土，所述的網狀材料為筒形網狀材料， 在所述的柱形混凝土內至少設置有一個筒形網狀材料，多個所述的竹 條束綁扎連接在所述的筒形網狀材料的周邊上。
所述的混凝土為橫梁形混凝土，所述的網狀材料為筒形網狀材 料，在所述的橫梁形混凝土內至少設置有一個筒形網狀材料，多個所 述的竹條束綁扎連接在所述的筒形網狀材料的周邊上。
所述的混凝土為第一板材形混凝土，所述的網狀材料為筒形網狀 材料，在所述的第一板材形混凝土內設置有一排筒形網狀材料，筒形 網狀材料中間設置有泡沫塑料條或珍珠巖添料，多個所述的竹條束連 接在所述的筒形網狀材料的周邊上，成排的筒形網狀材料上下均設有 網狀材料。
所述的混凝土為第二板材形混凝土，所述的網狀材料為平面形網 狀材料，在所述的第二板材形混凝土內設置有兩個平面形網狀材料， 兩個平面形網狀材料中間設置有泡沫塑料條或泡沫塑料板，平面形網 狀材料上綁扎連接周身封滿樹脂膠并膠粘有無機顆粒的竹條，多個所 述的竹條成經緯格狀綁扎連接在所述的兩個平面形網狀材料上。
所述的網狀材料為竹筋網、玻璃纖維網或金屬網。
所述的水泥混凝土l為硫鋁酸鹽水泥或膨化水泥和砂子加入少量
環(huán)保乳膠(水泥質量比的5%-15%)。
所述的水泥混凝土為混凝土已硬化后(基材)浸入聚合物有機單 體，用加熱或輻射等方法使混凝土孔隙內的單體聚合而成的混凝土 (《建筑材料詞典〈聚合物浸績混凝土〉》化學工業(yè)出版社材料科學工 程出版中心)。
制造竹筋混凝土的方法，其制造步驟是A、將四年以上生長期 的竹干劈裂成竹條，用50 70。C熱水加入濃度為5 15 kg/L過氧化 氫溶液浸泡3 8小時，將竹條烘干到保持質量比12%—20%的水份后， 將竹條表面粘滿酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂膠液，在膠液未干時粘上干燥的 與混凝土接合得好的無機顆粒；B、將處理好的竹條放入模具，內注 入混凝土振壓成型。
在上述步驟A中，在所述的竹條膠液未干時粘上干燥的、與混凝 土接合得好的無機顆粒后；將兩根以上處理好的竹條錯開竹節(jié)，扎緊 成竹條束；在上述步驟B中，將處理好的竹條束包裹網狀材料緊密地 扎在一起后放入模具，內注入混凝土振壓成型。
本發(fā)明有益效果是解決了竹、木天然材料與混凝土的界面黏結 強度問題，解決了防腐、防脫水，也解決了竹筋受力均衡分解而加強 受力能力的問題。因此，制作出高強度、輕質量、低造價、使用壽命 長的混凝土制品，從而可以大膽地、廣泛地使用竹筋混凝土，實現"以 竹代木，以竹代鋼"的目標。
綜上所述，本發(fā)明是一種界面黏結牢固、防腐、保水性能好、受 力均衡分解的竹筋混凝土，其制造方法簡單可靠。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。 圖l是本發(fā)明竹片的處理布滿樹脂膠、無機顆粒示意圖； 圖2是竹筋混凝土方體的竹筋使用示意圖； 圖3是柱形竹筋混凝土的竹筋使用示意圖； 圖4是梁形竹筋混凝土的竹筋使用示意圖； 圖5是第一板材形竹筋混凝土的竹筋使用示意圖； 圖6是第二板材形竹筋混凝土的竹筋使用示意圖。
具體實施方式
實施例1-
參見圖1，混凝土 5內設有一條竹條1，竹條1周身通過酚醛樹 脂膠2膠粘有細砂3。 其制造方法是
A、 將四年以上生長期的竹干劈裂成20Mi左右寬的竹條l，用50 70。C熱水加入濃度為5 15 kg/L過氧化氫溶液浸泡3 8小時，將竹 條1烘干到保持質量比12%—20%的水份后，將竹條1表面粘滿酚醛樹 脂膠2，在膠液未固化干燥時粘上干燥的與混凝土接合得好的細砂；
B、 將處理好的竹條1放入模具，內注入混凝土5振壓成型。 酚醛樹脂膠液把竹條1全方位封閉起來，能科學防腐、保水。細
砂與未干的樹脂膠結合固化干燥后，大大增大了竹條樹脂表面與混凝 土的界面黏結面積，使之相當于水泥與砂的結合，增強了黏結強度。
實施例2:
參見圖2，混凝土 5內設有一條竹條1，竹條1周身通過環(huán)氧樹 脂11膠粘有水泥粉IO，周身膠粘有水泥粉10的竹條1以竹節(jié)錯開扎 緊構成竹條束6，玻璃纖維網12包裹竹條束6。
其制造方法是-
A、 將四年以上生長期的竹干劈裂成25 mm左右寬的竹條1，用 40-6(TC熱水加入濃度為10 kg/L過氧化氫溶液浸泡3小時，將竹條1 烘干到保持質量比12%—20%的水份后，將竹條表面粘滿水性環(huán)氧樹脂 膠液11，在膠液未干時粘上干燥的與混凝土接合得好的水泥粉10; 將兩根以上處理好的竹條錯開竹節(jié)，扎緊成竹條束6;
環(huán)氧樹脂液把竹條1全方位封閉起來，能科學防腐、保水。水泥 粉10與未干的環(huán)氧樹脂膠11結合干燥后，大大增大了竹條樹脂表面 與混凝土的界面黏結面積，使之相當于并優(yōu)于水泥與砂的結合，增強 了黏結強度。多根綁扎、錯開竹節(jié)，是因為竹節(jié)受力能力最弱、竹尖 與竹根部及不同年齡生長期的竹條受力能力都不一樣，這樣增強竹筋 的強度，增大了竹條與混凝土的界面黏結面積，保障其彈性強度，使 其受力均衡。樹脂外表面形成起伏的粗糙面，以增強與混凝土的黏結 界面，并保護竹片不被腐蝕、不脫水等，同時也便于綁扎玻璃纖維網 12。
B、 將處理好的竹條束6用金屬絲和玻璃纖維網12緊密地包裹扎 在一起后放入模具，內注入混凝土5振壓成型。
玻璃纖維網12結合的主要作用是增強混凝土與竹條束6的黏結 度，使竹條混凝土的粘結界面遠遠大于一般相應的鋼筋混凝土，使混 凝土的微裂縫減少，延長了混凝土的使用壽命，也保護了竹條，這種 網狀結構使竹條受力得到均衡分解。 實施例3:
參見圖3，柱形混凝土 7內設有四個筒形金屬網4，多個竹條束6 連接在筒形金屬網4的周邊上，竹條束6由周身通過酚醛樹脂膠2膠 粘有水泥粉10并以竹節(jié)錯開的竹條1扎緊構成。
其制造方法是-
A、將四年以上生長期的竹干劈裂成20調左右寬的竹條1，用 50-60。C熱水加入濃度為15 kg/L過氧化氫溶液浸泡10小時，將竹條 1烘干到保持質量比16%的水份后，將竹條1表面粘滿酚醛樹脂膠2， 在膠液未干時粘上干燥的與混凝土接合得好的水泥粉IO;將兩根以上 處理好的竹條錯開竹節(jié)，扎緊成竹條束6;
酚醛樹脂膠2液把竹條全方位封閉起來，能科學防腐、保水。水 泥粉10與未干的樹脂膠結合干燥后，大大增大了竹條樹脂表面與混
凝土的界面黏結面積，使之相當于并優(yōu)于水泥與砂的結合，增強了黏 結強度。多根綁扎、錯開竹節(jié)，是因為竹節(jié)受力能力最弱、竹尖與竹 根部及不同年齡生長期的竹條受力能力都不一樣，這樣增強竹筋的強 度，增大了竹條與混凝土的界面黏結面積，保障其彈性強度，使其受 力均衡。
B、將處理好的竹條束6用金屬絲和四個筒形金屬網4緊密地包 裹扎在一起后放入柱形模具，并插入四個圓柱形體陽模，固定后注入 混凝土振壓成型成柱形混凝土 7。筒形金屬網4等結合的主要作用是 增強混凝土與竹條的黏結度，使竹條混凝土的粘結界面遠遠大于一般 相應的鋼筋混凝土，使混凝土的微裂縫減少，延長了混凝土的使用壽 命，也保護了竹條，這種網狀結構使竹條受力得到均衡分解。本混凝 土柱利用蜂窩結構、網狀結構、薄殼結構的力學原理以達到質量輕、 強度高、使用壽命長的效果。 實施例4:
參見圖4，橫梁形混凝土 8內設有二個筒形金屬網4，多個竹條 束6連接在筒形金屬網4的周邊上，竹條束6由周身通過酚醛樹脂膠 2膠粘有細砂3并以竹節(jié)錯開的竹條1扎緊構成。
其制造方法是
A、 將四年以上生長期的竹干劈裂成22咖左右寬的竹條1，用65 。C熱水加入濃度為12 kg/L過氧化氫溶液浸泡8小時，將竹條1烘干 到保持質量比14%的水份后，將竹條1表面粘滿酚醛樹脂膠2，在膠 液未干時粘上干燥的與混凝土接合得好的細砂3;將兩根以上處理好 的竹條錯開竹節(jié)，扎緊成竹條束6;
酚醛樹脂膠液2把竹條全方位封閉起來，能科學防腐、保水。細 砂3與未干的樹脂膠結合干燥后，大大增大了竹條樹脂表面與混凝土 的界面黏結面積，使之相當于并優(yōu)于水泥與砂的結合，增強了黏結強 度。多根綁扎、錯開竹節(jié)，是因為竹節(jié)受力能力最弱、竹尖與竹根部 及不同年齡生長期的竹條受力能力都不一樣，這樣增強竹筋的強度， 增大了竹條與混凝土的界面黏結面積，保障其彈性強度，使其受力均 衡。
B、 將處理好的竹條束6用金屬絲和二個筒形金屬網4緊密地包 裹扎在一起后放入橫梁形模具，內注入混凝土振壓成型成橫梁形混凝 土 8。
筒形金屬網4等結合的主要作用是增強混凝土與竹條的黏結度， 使竹條混凝土的粘結界面遠遠大于一般相應的鋼筋混凝土，使混凝土 的微裂縫減少，延長了混凝土的使用壽命，也保護了竹條，這種網狀 結構使竹條受力得到均衡分解。本混凝土橫梁利用蜂窩結構、網狀結
構、薄殼結構的力學原理以達到質量輕、強度高、使用壽命長的效果。 實施例5:
參見圖5，第一板材形混凝土 9內并排設有四個筒形金屬網4， 多個竹條束6連接在筒形金屬網4的周邊上，第一板材形混凝土 9在 筒形金屬網4內形成有空心管，在空心管內設有珍珠巖14，在筒形金 屬網4上下均設有竹筋網13，竹條束6由周身通過水性環(huán)氧樹脂11 膠粘有細砂3并以竹節(jié)錯開的竹條1扎緊構成。
其制造方法是
A、 將四年以上生長期的竹干劈裂成22 mm左右寬的竹條1，用65 "C熱水加入濃度為20 kg/L過氧化氫溶液浸泡8小時，將竹條1烘干 到保持質量比14%的水份后，將竹條1表面粘滿環(huán)氧樹脂11，在膠液 未干時粘上干燥的與混凝土接合得好的細砂3;將兩根以上處理好的 竹條錯開竹節(jié)，扎緊成竹條束6;
環(huán)氧樹脂11液把竹條全方位封閉起來，能科學防腐、保水。細 砂3與未干的樹脂膠結合干燥后，大大增大了竹條樹脂表面與混凝土 的界面黏結面積，使之相當于水泥與砂的結合，增強了黏結強度。多 根綁扎、錯開竹節(jié)，是因為竹節(jié)受力能力最弱、竹尖與竹根部及不同 年齡生長期的竹條受力能力都不一樣，這樣增強竹筋的強度，增大了 竹條與混凝土的界面黏結面積，保障其彈性強度，使其受力均衡。
B、 在板材形模具底層放一層竹筋網13，將處理好的竹條束6用 金屬絲和四個筒形金屬網4緊密地包裹扎在一起后放入板材形模具， 再在上面放一層竹筋網13，內注入混凝土振壓成型成第一板材形混凝 土 9，第一板材形混凝土 9在筒形金屬網4內形成有空心管，在空心 管內設有珍珠巖14。
筒形金屬網4等結合的主要作用是增強混凝土與竹條的黏結度， 使竹條混凝土的粘結界面遠遠大于一般相應的鋼筋混凝土，使混凝土 的微裂縫減少，延長了混凝土的使用壽命，也保護了竹條，這種網狀 結構使竹條受力得到均衡分解?？招墓芎驼渲閹r14起著隔音、保溫 作用。本混凝土樓層板利用蜂窩結構、網狀結構、薄殼結構的力學原 理以達到質量輕、強度高、使用壽命長、的效果。' 實施例6:
參見圖6，第二板材形混凝土 17內并排設有泡沫板條15，泡沫 板條15上下設有由周身通過酚醛樹脂膠2膠粘有細砂3的竹條1綁 成間距150 mm的經緯竹格16，竹格16綁扎有玻璃纖維網12。
其制造方法是
A、將四年以上生長期的竹干劈裂成22 mm左右寬的竹條1，用65 r熱水加入濃度為20 kg/L過氧化氫溶液浸泡8小時，將竹條1烘干
到保持質量比16%的水份后，將竹條1表面粘滿樹環(huán)氧樹脂11,在膠
液未干時粘上干燥的與混凝土接合得好的細砂3;由周身通過酚醛樹
脂膠2膠粘有細砂3的竹條1綁成經緯竹格16;
水性環(huán)氧樹脂11液把竹條全方位封閉起來，能科學防腐、保水。
細砂3與未干的樹脂膠結合干燥后，大大增大了竹條樹脂表面與混凝
土的界面黏結面積，使之相當于水泥與砂的結合，增強了黏結強度。
由周身通過酚醛樹脂膠2膠粘有細砂3的竹條1編織的竹格16，是因 為竹節(jié)受力能力最弱、竹尖與竹根部及不同年齡生長期的竹條受力能 力都不一樣，這樣增強竹筋的強度，增大了竹條與混凝土的界面黏結 面積，保障其彈性強度，使其受力均衡。
B、在板材形模具底層放一層玻璃纖維網12，將處理好的竹條1 綁成經緯竹格16后放入玻璃纖維網12上并緊密固定，再在上面放一 排泡沫板條15，再放一經緯竹格16，經緯竹格16上放一層玻璃纖維 網12固定后，內注入含珍珠巖的混凝土振壓成型制成第二板材形混 凝土 17。
玻璃纖維網12結合的主要作用是增強混凝土與經諱竹格16的黏 結度，使竹條混凝土的粘結界面牢固，使混凝土的微裂縫減少，延長 了混凝土的使用壽命，也保護了竹條，這種網狀結構使竹條受力得到 均衡分解。泡沫板條15和珍珠巖起著隔音、保溫作用同時減少了重 量。本混凝土隔墻板利用蜂窩結構、網狀結構、薄殼結構的力學原理 以達到質量輕、強度高、使用壽命長、的效果。
權利要求
1、一種竹筋混凝土，包括混凝土(5)，其特征是所述的混凝土(5)內設有至少一條竹條(1)，所述的竹條(1)周身膠粘有無機顆粒。
2、 根據權利要求1所述的竹筋混凝土，其特征是所述的竹條 (l)通過樹脂膠粘有無機顆粒，所述的無機顆粒為細砂(3)或水泥粉(10)。
3、 根據權利要求1或2所述的竹筋混凝土，其特征是至少二根所述的周身膠粘有無機顆粒的竹條(l)以竹節(jié)錯開扎緊構成竹條束(6) ，所述的竹條束(6)。
4、 根據權利要求3所述的竹筋混凝土，其特征是所述的網狀 材料包裹所述的竹條束(6)，竹筋與網狀材料結合。
5、 根據權利要求3所述的竹筋混凝土，其特征是所述的混凝 土(5)為柱形混凝土(7)，所述的網狀材料為筒形網狀材料，在所述的 柱形混凝土(7)內至少設置有一個筒形網狀材料，多個所述的竹條束 (6)連接在所述的筒形網狀材料的周邊上。
6、 根據權利要求3所述的竹筋混凝土，其特征是所述的混凝 土(5)為橫梁形混凝土(8)，所述的網狀材料為筒形網狀材料，在所述 的橫梁形混凝土(8)內至少設置有一個筒形網狀材料，多個所述的竹 條束(6)連接在所述的筒形網狀材料的周邊上。
7、 根據權利要求3所述的竹筋混凝土，其特征是所述的混凝 土(5)為第一板材形混凝土(9)，所述的網狀材料為筒形網狀材料，在 所述的第一板材形混凝土(9)內設置有一排筒形網狀材料，多個所述 的竹條束(6)連接在所述的筒形網狀材料的周邊上，成排的筒形網狀 材料設有網狀材料。
8、 根據權利要求1或2所述的竹筋混凝土，其特征是所述的 混凝土(5)為第二板材形混凝土(17)，所述的第二板材形混凝土(17) 內并排設有泡沫板條(15)，泡沫板條(15)設有由周身膠粘有無機顆粒 的竹條(1)綁成的經緯竹格(16),所述的經諱竹格(16)綁扎有網狀材 料。
9、 制造權利要求1所述的竹筋混凝土的方法，其特征是其制 造步驟是A、將四年以上生長期的竹干劈裂成竹條(l)，用50 70 "C熱水加入濃度為10-15 kg/L過氧化氫溶液浸泡2 8小時，將竹條 (l)烘干到保持質量比12%—20%的水份后，將竹條(1)表面粘滿樹脂膠 液，在膠液未干時粘上干燥的與混凝土接合得好的無機顆粒(3); B、 將處理好的竹條(l)放入模具，內注入混凝土(5)成型。
10、根據權利要求9所述的竹筋混凝土制造方法，其特征是在上述步驟A中，在所述的竹條(l)膠液未干時粘上干燥的與混凝土接合得好的無機顆粒(3)后；將兩根以上處理好的竹條(l)錯開竹節(jié)，扎緊成竹條束(6);在上述步驟B中，將處理好的竹條束(6)綁扎網 狀材料(7)緊密地扎在一起后放入模具，內注入混凝土(5)成型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種竹筋混凝土，混凝土內設有至少一條竹條(1)，所述的竹條(1)周身膠粘有無機顆粒并結合網狀材料。其制造方法是A.將四年以上生長期的竹干劈裂成竹條(1)，用50～70℃熱水加入濃度為10～15kg/L過氧化氫溶液浸泡3～8小時，將竹條(1)烘干到保持質量比12％-20％的水份后，將竹條(1)表面粘滿樹脂膠液，在膠液未完全固化時粘上干燥的與混凝土接合得好的無機顆粒(3)；B.將處理好的竹條(1)放入模具內，注入混凝土振壓成型。本發(fā)明是一種界面黏結牢固、防腐、保水性能好、受力均衡分解的竹筋混凝土，其制造方法簡單可靠。
文檔編號C04B32/00GK101182181SQ20071003609
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權日2007年11月9日
發(fā)明者胡大宏 申請人:胡大宏