CN206220475U - 一种碳纤维增强竹木复合建筑模板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种利用速生毛竹径向竹篾、杨木单板以及碳纤维布复合而成的碳纤维增强竹木复合建筑模板，其技术特征包括如下工艺步骤：1)该碳纤维增强竹木复合建筑模板是以厚度为1.0～1.5mm的径向竹篾为构成单元，经低分子量酚醛树脂浸胶处理后，全纵向组坯热压制成的密度为0.8‑1.1g/m3，厚度为4.0～6.0mm的板材为表层板和底层板；2)由5～7层厚度为1.5～2.0mm的杨木旋切单板为构成单元，施以结构用酚醛树脂后垂直交叉组坯热压制成厚度为7.5～12.0mm的板材为芯层板；3)以厚度为0.111mm的碳纤维布作为增强材料；4)将上述表层板、碳纤维布、芯层板、碳纤维布、底层板施以结构用环氧树脂胶黏剂后按顺序组坯，冷压固化制成竹木复合建筑模板。优点：利用碳纤维轻质高强的优越性能，结合我国速生毛竹和杨木的原料特性，在合理的生产工艺下可得到具有高比强度、高比模量、低密度、抗疲劳和热稳定性良好的新型复合材料，在一定程度上可促进碳纤维在木质材料中的应用。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种采用碳纤维增强的竹木复合建筑模板，属于建筑材料技术领域。
背景技术
碳纤维一种具有轻质、高强度、高模量、耐腐蚀、高抗疲劳等优越性能的新型纤维材料，在国防军工航天和民用方面都是重要材料，它不仅具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维，目前广泛地应用于增强和加固工程中。随着碳纤维布价格的逐步下降，近年来它在土木工程中的应用得到了迅速发展，特别是在混凝土结构加固中得到了广泛的应用，但用碳纤维布加固竹木复合材料作为建筑模板尚处于研究阶段。且我国木材资源匮乏，竹材作为我国的特色资源具有强度高、硬度大、韧性好和耐磨等优点，是代替木材的最佳资源，对于缓解我国木材供需矛盾、促进生态建设具有十分重要的意义，同时具有很大的发展空间和应用前景。本发明针对建筑模板的研究现状，利用碳纤维的优越性能，结合我国速生毛竹和杨木的原料特性，研究设计了一种碳纤维增强竹木复合建筑模板。
发明内容
1.一种碳纤维增强竹木复合建筑模板，其特征在于：该竹木复合建筑模板从上至下依次由表层板、碳纤维布、芯层板、碳纤维布、底层板组成，其中所述表层板和底层板是以厚度为1.0～1.5mm的径向竹篾为构成单元，经低分子量酚醛树脂浸胶处理后，全纵向组坯热压制成的密度为0.8-1.1g/m3，厚度为4.0～6.0mm的板材；所述芯层板是由5～7层厚度为1.5～2.0mm的杨木旋切单板为构成单元，施以结构用酚醛树脂后垂直交叉组坯热压制成厚度为7.5～12.0mm的板材；所述碳纤维布厚度为0.111mm；将上述表层板、碳纤维布、芯层板、碳纤维布、底层板施以结构用环氧树脂胶黏剂后按顺序组坯，冷压固化制成竹木复合建筑模板。
2.所述表层板和底层板中径向竹篾单元采用真空压力浸胶，浸胶后干燥到含水率为8～10％，再经组坯热压制成表层板和底层板；低分子酚醛树脂的平均分子量为400～700，浸胶量为径向竹篾绝干质量的15％～25％。
3.所述芯层板为杨木旋切单板垂直交叉组坯热压制成的板材，其中杨木旋切单板含水率为6～10％，其施用的胶黏剂为结构用酚醛树脂，固体含量为45～55％，施胶量为180～220g/m2。
4.所述结构用环氧树脂胶粘剂为冷固化胶，涂胶量为150～320g/m2；将表层板、碳纤维布、芯层板、碳纤维布、底层板分别涂以结构用环氧树脂胶粘剂后，按顺序组坯，冷压固化成板。
5.所述的冷压固化工艺为：压力1.0～3.0MPa，加压时间1～3h，加压温度18～35℃。
6.以低分子量酚醛树脂浸胶处理后的径向竹篾热压制成的厚度为4.0～6.0mm的板材为表层板和底层板，以杨木旋切单板热压制成的厚度为7.5～12.0mm的板材为芯层板，以厚度为0.111mm的碳纤维布作为增强材料，将上述表层板、碳纤维布、芯层板、碳纤维布、底层板施以结构用环氧树脂胶黏剂后按顺序组坯，冷压固化制成竹木复合建筑模板。
本发明的技术解决方案包括如下几个步骤：
1.以低分子量酚醛树脂浸胶处理后的径向竹篾热压制成的厚度为4.0～6.0mm的表层板1和底层板5；
2.以5～7层厚度为1.5～2.0mm的杨木旋切单板热压制成的厚度为7.5～12.0mm的芯层板3；
3.以厚度为0.111mm的碳纤维布作为增强材料；
4.将表层板1、碳纤维布2、芯层板3、碳纤维布4、底层板5分别涂以结构用环氧树脂胶粘剂后，按顺序组坯，冷压固化成竹木复合建筑模板。
附图说明
图1是芯层板为一纵四横复合的碳纤维增强竹木复合建筑模板的示意图
图2是芯层板为二纵三横复合的碳纤维增强竹木复合建筑模板的示意图
具体实施方式
实施例1：
步骤1)表层板1、底层板5：厚度为1.0～1.5mm的径向竹篾采用真空压力浸胶，低分子量酚醛树脂的平均分子量为400～700，浸胶时间为30min，浸渍后干燥到含水率为10％，全纵向组坯热压制成厚度为6.0mm的表层板1和底层板5，热压时间为1.1mm/min，温度为150℃，压力为1.2MPa；
步骤2)芯层板3：按如图1所示，采用5张厚度为2.0mm的杨木旋切单板，施用结构用酚醛树脂后一纵四横垂直交叉组坯热压制成芯层板3，施胶量为200g/m2，热压时间1.2mm/min，温度为150℃，压力为1.2MPa；
步骤3)复合工艺：将表层板1、碳纤维布2、芯层板3、碳纤维布4、底层板5施以结构用环氧树脂胶黏剂后垂直交叉组坯，涂胶量为150g/m2，冷压固化成结构用竹质复合材料，冷压压力为1.5MPa，加压时间2h，加压温度为20℃，成品厚度控制在21±0.8mm。
实施例2：
步骤1)表层板1、底层板5：同实施例1步骤1)；
步骤2)芯层板3：按如图2所示，采用5张厚度为2.0mm的杨木旋切单板，施用结构用酚醛树脂后二纵三横垂直交叉组坯热压制成芯层板3，施胶量为200g/m2，热压时间1.2mm/min，温度为150℃，压力为1.2MPa；
步骤3)碳纤维布2和4：同实施例1步骤3)；
步骤4)复合工艺：同实施例1步骤4)。
Claims (6)
1.一种碳纤维增强竹木复合建筑模板，其特征在于：该竹木复合建筑模板从上至下依次由表层板、碳纤维布、芯层板、碳纤维布、底层板组成，其中所述表层板和底层板是以厚度为1.0～1.5mm的径向竹篾为构成单元，经低分子量酚醛树脂浸胶处理后，全纵向组坯热压制成的密度为0.8-1.1g/m3，厚度为4.0～6.0mm的板材；所述芯层板是由5～7层厚度为1.5～2.0mm的杨木旋切单板为构成单元，施以结构用酚醛树脂后垂直交叉组坯热压制成厚度为7.5～12.0mm的板材；所述碳纤维布厚度为0.111mm；将上述表层板、碳纤维布、芯层板、碳纤维布、底层板施以结构用环氧树脂胶黏剂后按顺序组坯，冷压固化制成竹木复合建筑模板。
2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强竹木复合建筑模板，其特征在于：所述表层板和底层板中径向竹篾单元采用真空压力浸胶，浸胶后干燥到含水率为8～10％，再经组坯热压制成表层板和底层板；低分子酚醛树脂的平均分子量为400～700，浸胶量为径向竹篾绝干质量的15％～25％。
3.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强竹木复合建筑模板，其特征在于：所述芯层板为杨木旋切单板垂直交叉组坯热压制成的板材，其中杨木旋切单板含水率为6～10％，其施用的胶黏剂为结构用酚醛树脂，固体含量为45～55％，施胶量为180～220g/m2。
4.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强竹木复合建筑模板，其特征在于：所述结构用环氧树脂胶粘剂为冷固化胶，涂胶量为150～320g/m2；将表层板、碳纤维布、芯层板、碳纤维布、底层板分别涂以结构用环氧树脂胶粘剂后，按顺序组坯，冷压固化成板。
5.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强竹木复合建筑模板，其特征在于：所述的冷压固化工艺为：压力1.0～3.0MPa，加压时间1～3h，加压温度18～35℃。
6.根据权利要求1～5任一所述的一种碳纤维增强竹木复合建筑模板，其特征在于：以低分子量酚醛树脂浸胶处理后的径向竹篾热压制成的厚度为4.0～6.0mm的板材为表层板和底层板，以杨木旋切单板热压制成的厚度为7.5～12.0mm的板材为芯层板，以厚度为0.111mm的碳纤维布作为增强材料，将上述表层板、碳纤维布、芯层板、碳纤维布、底层板施以结构用环氧树脂胶黏剂后按顺序组坯，冷压固化制成竹木复合建筑模板。
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