[發(fā)明專利]生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410834875.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN104612325A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海濤;蘇靖文;張齊生;蔣身學(xué);許斌;李淑恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): E04C3/00
• 分類號(hào): E04C3/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標(biāo)代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件及制備方法，屬于土木工程技術(shù)與材料科學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)盛產(chǎn)竹子，且擁有量和品質(zhì)均居世界首位，竹子可再生、可降解，一般3-5年即可成材，竹材的抗拉強(qiáng)度約為木材的2倍，抗壓強(qiáng)度約為木材的1.5倍，竹材的比強(qiáng)度高于普通木材、結(jié)構(gòu)用鋼材、鋁合金、混凝土等，竹材具有較好的彈性和韌性，變形能力強(qiáng)，以竹材及其與其他材料組成的復(fù)合材料代替混凝土、鋼材或粘土磚等建造房屋，符合“十二五”規(guī)劃部署的重大任務(wù)——“綠色發(fā)展，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”的根本要求，也符合《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》確定的節(jié)能降耗、開發(fā)利用農(nóng)林生物質(zhì)資源的重點(diǎn)領(lǐng)域及優(yōu)先主題。

隨著國(guó)家轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式進(jìn)程的加快，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)作為國(guó)家的快速推進(jìn)，對(duì)天然林和人工育林的保護(hù)政策將愈加嚴(yán)厲，木材的供給量和結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)其需求量之間的矛盾將愈加突出，以木材為原料的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的發(fā)展空間將大大壓縮，而生物質(zhì)材料構(gòu)件的推出，為有效的保護(hù)森林資源提供了方向。

生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件市場(chǎng)前景廣闊。隨著我國(guó)木質(zhì)構(gòu)件行業(yè)的高速發(fā)展，木材原料的供應(yīng)不足越來越成為制約我國(guó)木質(zhì)構(gòu)件發(fā)展的一個(gè)主要因素。尋求木材的替代材料成為我國(guó)木質(zhì)構(gòu)件發(fā)展急需解決的問題。而應(yīng)用具有質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，環(huán)保、低污染，可循環(huán)利用等特性的生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件來代替木材原料必然有廣闊的市場(chǎng)空間。

利用生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件建造房屋，抗震性能好，低碳綠色環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展。目前，我國(guó)的住宅建筑主要是磚混結(jié)構(gòu)，使用大量的粘土質(zhì)材料，造成我國(guó)土地資源銳減，嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡，全國(guó)人均耕地面積已不足1.3?畝，遠(yuǎn)低于世界人均4.8?畝的水平。在這種情況下，變廢為寶，結(jié)合生物質(zhì)材料特點(diǎn)制成建筑材料意義重大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的是生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件及制備方法，其目的旨在結(jié)合生物質(zhì)材料的特性將我國(guó)蘊(yùn)藏量豐富的農(nóng)林生物質(zhì)資源應(yīng)用到土木建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，達(dá)到節(jié)省礦產(chǎn)資源，保護(hù)森林，保護(hù)環(huán)境的目的。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案：生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其特征在于，最外層為復(fù)合竹質(zhì)圓筒或FRP筒（1），最內(nèi)層為空心竹筒（2），空心竹筒（2）在正中央同復(fù)合竹質(zhì)圓筒或FRP筒（1）形成同心圓，生物質(zhì)填充料（3）或者由生物質(zhì)填充料（3）和塑料粉碎料（5）等形成的混合料充滿復(fù)合竹質(zhì)圓筒或FRP筒（1）和空心竹筒（2）之間的縫隙；若布置竹片的話，弧狀原生竹片（4）均布在緊鄰復(fù)合竹質(zhì)圓筒或FRP筒（1）的內(nèi)側(cè)。所述的空心原生竹筒（2）除了能形成空心減輕自重外，也是重要的受力組成部分。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：選材廣泛，原材料價(jià)格低廉，產(chǎn)品制作方便，該種建筑構(gòu)件具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復(fù)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性能好、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于土木建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的受壓或受彎構(gòu)件，對(duì)緩解我國(guó)木材、耕地、煤炭等資源短缺和生態(tài)環(huán)境惡化的壓力具有重要意義。

附圖說明

附圖1是FRP圓筒或復(fù)合竹質(zhì)圓筒生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2是布置竹片的FRP圓筒或復(fù)合竹質(zhì)圓筒生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3是布置竹片的FRP圓筒或復(fù)合竹質(zhì)圓筒生物基質(zhì)塑料空心原竹雙壁圓形構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中的1是FRP圓筒或復(fù)合竹質(zhì)圓筒、2是空心原生竹筒、3是生物質(zhì)材料、4是弧狀原生竹片、5是塑料粉碎料。

具體實(shí)施方式

對(duì)照附圖，生物質(zhì)材料空心原竹雙壁圓形結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其結(jié)構(gòu)在于，最外層為復(fù)合竹質(zhì)圓筒或FRP筒（1），最內(nèi)層為空心竹筒（2），空心竹筒（2）在正中央同復(fù)合竹質(zhì)圓筒或FRP筒（1）形成同心圓，生物質(zhì)填充料（3）或者由生物質(zhì)填充料（3）和塑料粉碎料（5）等形成的混合料充滿復(fù)合竹質(zhì)圓筒或FRP筒（1）和空心竹筒（2）之間的縫隙；若布置竹片的話，弧狀原生竹片（4）均布在緊鄰復(fù)合竹質(zhì)圓筒或FRP筒（1）的內(nèi)側(cè)。所述的空心原生竹筒（2）除了能形成空心減輕自重外，也是重要的受力組成部分。

在緊鄰復(fù)合竹質(zhì)圓筒或FRP筒（1）的內(nèi)側(cè)可以均勻布置弧狀原生竹片（4）。

所述的生物質(zhì)填充料（3）包括麥稈、稻草、玉米稈、高粱稈、豆稈、辣椒稈、油菜稈、亞麻稈、蘆葦稈或棉稈和/或廢棄的木材及其碎屑。