本發(fā)明涉及的是一種采用碳纖維增強的竹木復(fù)合建筑模板,屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
碳纖維一種具有輕質(zhì)、高強度、高模量、耐腐蝕、高抗疲勞等優(yōu)越性能的新型纖維材料,在國防軍工航天和民用方面都是重要材料,它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強纖維,目前廣泛地應(yīng)用于增強和加固工程中。隨著碳纖維布價格的逐步下降,近年來它在土木工程中的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展,特別是在混凝土結(jié)構(gòu)加固中得到了廣泛的應(yīng)用,但用碳纖維布加固竹木復(fù)合材料作為建筑模板尚處于研究階段。且我國木材資源匱乏,竹材作為我國的特色資源具有強度高、硬度大、韌性好和耐磨等優(yōu)點,是代替木材的最佳資源,對于緩解我國木材供需矛盾、促進生態(tài)建設(shè)具有十分重要的意義,同時具有很大的發(fā)展空間和應(yīng)用前景。本發(fā)明針對建筑模板的研究現(xiàn)狀,利用碳纖維的優(yōu)越性能,結(jié)合我國速生毛竹和楊木的原料特性,研究設(shè)計了一種碳纖維增強竹木復(fù)合建筑模板。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
1.一種碳纖維增強竹木復(fù)合建筑模板,其特征在于:該竹木復(fù)合建筑模板從上至下依次由表層板、碳纖維布、芯層板、碳纖維布、底層板組成,其中所述表層板和底層板是以厚度為1.0~1.5mm的徑向竹篾為構(gòu)成單元,經(jīng)低分子量酚醛樹脂浸膠處理后,全縱向組坯熱壓制成的密度為0.8-1.1g/m3,厚度為4.0~6.0mm的板材;所述芯層板是由5~7層厚度為1.5~2.0mm的楊木旋切單板為構(gòu)成單元,施以結(jié)構(gòu)用酚醛樹脂后垂直交叉組坯熱壓制成厚度為7.5~12.0mm的板材;所述碳纖維布厚度為0.111mm;將上述表層板、碳纖維布、芯層板、碳纖維布、底層板施以結(jié)構(gòu)用環(huán)氧樹脂膠黏劑后按順序組坯,冷壓固化制成竹木復(fù)合建筑模板。
2.所述表層板和底層板中徑向竹篾單元采用真空壓力浸膠,浸膠后干燥到含水率為8~10%,再經(jīng)組坯熱壓制成表層板和底層板;低分子酚醛樹脂的平均分子量為400~700,浸膠量為徑向竹篾絕干質(zhì)量的15%~25%。
3.所述芯層板為楊木旋切單板垂直交叉組坯熱壓制成的板材,其中楊木旋切單板含水率為6~10%,其施用的膠黏劑為結(jié)構(gòu)用酚醛樹脂,固體含量為45~55%,施膠量為180~220g/m2。
4.所述結(jié)構(gòu)用環(huán)氧樹脂膠粘劑為冷固化膠,涂膠量為150~320g/m2;將表層板、碳纖維布、芯層板、碳纖維布、底層板分別涂以結(jié)構(gòu)用環(huán)氧樹脂膠粘劑后,按順序組坯,冷壓固化成板。
5.所述的冷壓固化工藝為:壓力1.0~3.0MPa,加壓時間1~3h,加壓溫度18~35℃。
6.以低分子量酚醛樹脂浸膠處理后的徑向竹篾熱壓制成的厚度為4.0~6.0mm的板材為表層板和底層板,以楊木旋切單板熱壓制成的厚度為7.5~12.0mm的板材為芯層板,以厚度為0.111mm的碳纖維布作為增強材料,將上述表層板、碳纖維布、芯層板、碳纖維布、底層板施以結(jié)構(gòu)用環(huán)氧樹脂膠黏劑后按順序組坯,冷壓固化制成竹木復(fù)合建筑模板。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案包括如下幾個步驟:
1.以低分子量酚醛樹脂浸膠處理后的徑向竹篾熱壓制成的厚度為4.0~6.0mm的表層板1和底層板5;
2.以5~7層厚度為1.5~2.0mm的楊木旋切單板熱壓制成的厚度為7.5~12.0mm的芯層板3;
3.以厚度為0.111mm的碳纖維布作為增強材料;
4.將表層板1、碳纖維布2、芯層板3、碳纖維布4、底層板5分別涂以結(jié)構(gòu)用環(huán)氧樹脂膠粘劑后,按順序組坯,冷壓固化成竹木復(fù)合建筑模板。
附圖說明
圖1是芯層板為一縱四橫復(fù)合的碳纖維增強竹木復(fù)合建筑模板的示意圖
圖2是芯層板為二縱三橫復(fù)合的碳纖維增強竹木復(fù)合建筑模板的示意圖
具體實施方式
實施例1:
步驟1)表層板1、底層板5:厚度為1.0~1.5mm的徑向竹篾采用真空壓力浸膠,低分子量酚醛樹脂的平均分子量為400~700,浸膠時間為30min,浸漬后干燥到含水率為10%,全縱向組坯熱壓制成厚度為6.0mm的表層板1和底層板5,熱壓時間為1.1mm/min,溫度為150℃,壓力為1.2MPa;
步驟2)芯層板3:按如圖1所示,采用5張厚度為2.0mm的楊木旋切單板,施用結(jié)構(gòu)用酚醛樹脂后一縱四橫垂直交叉組坯熱壓制成芯層板3,施膠量為200g/m2,熱壓時間1.2mm/min,溫度為150℃,壓力為1.2MPa;
步驟3)復(fù)合工藝:將表層板1、碳纖維布2、芯層板3、碳纖維布4、底層板5施以結(jié)構(gòu)用環(huán)氧樹脂膠黏劑后垂直交叉組坯,涂膠量為150g/m2,冷壓固化成結(jié)構(gòu)用竹質(zhì)復(fù)合材料,冷壓壓力為1.5MPa,加壓時間2h,加壓溫度為20℃,成品厚度控制在21±0.8mm。
實施例2:
步驟1)表層板1、底層板5:同實施例1步驟1);
步驟2)芯層板3:按如圖2所示,采用5張厚度為2.0mm的楊木旋切單板,施用結(jié)構(gòu)用酚醛樹脂后二縱三橫垂直交叉組坯熱壓制成芯層板3,施膠量為200g/m2,熱壓時間1.2mm/min,溫度為150℃,壓力為1.2MPa;
步驟3)碳纖維布2和4:同實施例1步驟3);
步驟4)復(fù)合工藝:同實施例1步驟4)。