[實用新型]一種FRP復合竹質圓筒生物基質塑料空心圓形梁或柱

有效

• 申請號: 201420851228.7
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN204418519U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 李海濤;吳剛;蘇靖文;姜旭;李淑恒
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E04C3/29
• 分類號: E04C3/29;E04C3/36
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

技術領域

本實用新型涉及的是一種FRP復合竹質圓筒生物基質塑料空心圓形梁或柱，屬于土木工程技術與材料科學領域。?

背景技術

我國盛產竹子，且擁有量和品質均居世界首位，竹子可再生、可降解，一般3-5年即可成材，竹材的抗拉強度約為木材的2倍，抗壓強度約為木材的1.5倍，竹材的比強度高于普通木材、結構用鋼材、鋁合金、混凝土等，竹材具有較好的彈性和韌性，變形能力強，以竹材及其與其他材料組成的復合材料代替混凝土、鋼材或粘土磚等建造房屋，符合“十二五”規劃部署的重大任務——“綠色發展，建設資源節約型、環境友好型社會”的根本要求，也符合《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》確定的節能降耗、開發利用農林生物質資源的重點領域及優先主題。

我國生物質資源豐富，植物種類繁多。人類生活水平的提高和多樣化帶來了很多塑料制品垃圾，這些塑料廢棄物難降解，給環境帶來壓力。

現有的建筑構件多采用礦產資源或者采用木材。礦產資源有限，木材資源同樣也有限，而該種材料將生物質材料和廢棄的塑料生活垃圾充分利用起來形成新的建材，對節省礦產資源，保護森林，保護環境意義重大。

發明內容

本實用新型提出的是一種FRP復合竹質圓筒生物基質塑料空心圓形梁或柱，其目的旨在結合現代工業產品FRP將日常生活塑料廢品及我國蘊藏量豐富的農林生物質資源應用到土木建筑結構構件中，達到節省礦產資源，保護森林，保護環境的目的。

本實用新型的技術解決方案：一種FRP復合竹質圓筒生物基質塑料空心圓形梁或柱，其特征在于，復合竹質圓筒（4）位于截面正中央，同FRP圓筒（1）形成同心圓，鋼筋或FRP筋（3）均布在FRP圓筒（1）和復合竹質圓筒（4）之間，由生物質填充料（2）和塑料粉碎料（5）形成的混合料充滿FRP圓筒（1）和復合竹質圓筒（4）之間的縫隙，共同形成一種復合材料構件。該類結構構件截面可以任意大，應用范圍更廣。生物質填充料（2）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、棉稈等，可以涉及到所有植物、農作物的葉、稈、莖等，當然也包括廢棄的木材及其碎屑等所有木質材料；塑料粉碎料（5）由工業或生活垃圾中的塑料質瓶瓶罐罐粉碎而成。

本實用新型的優點：選材廣泛，制作方便，該種建筑構件具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復能力強、經濟性能好、抗震性能優越等優點，并且施工工序簡單，可應用于土木建筑結構領域中的受壓或受彎構件，對緩解我國木材、耕地、煤炭等資源短缺和生態環境惡化的壓力具有重要意義。

附圖說明

附圖1是一種FRP筒復合竹質圓筒生物質塑料粉碎料空心圓形梁或柱的結構示意圖。

圖中的1是FRP圓筒或外層復合竹質圓筒、2是生物質材料、3是鋼筋或FRP筋、4是復合竹質圓筒、5是塑料粉碎料。

具體實施方式

對照附圖1，一種FRP復合竹質圓筒生物基質塑料空心圓形梁或柱，其結構在于，復合竹質圓筒（4）位于截面正中央，同FRP圓筒（1）形成同心圓，鋼筋或FRP筋（3）均布在FRP圓筒（1）和復合竹質圓筒（4）之間，由生物質填充料（2）和塑料粉碎料（5）形成的混合料充滿FRP圓筒（1）和復合竹質圓筒（4）之間的縫隙，共同形成一種復合材料構件。該類結構構件截面可以任意大，應用范圍更廣。生物質填充料（2）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、棉稈等，可以涉及到所有植物、農作物的葉、稈、莖等，當然也包括廢棄的木材及其碎屑等所有木質材料；塑料粉碎料（5）由工業或生活垃圾中的塑料質瓶瓶罐罐粉碎而成。

該類結構構件截面可以任意大，應用范圍更廣。

FRP圓筒或外層復合竹質圓筒（1）具備足夠的抗拉抗剪強度，具體的量值與其分擔的外界荷載產生的應力有關，要由實際結構設計計算確定；FRP圓筒的厚度不小于10mm，復合竹質圓筒的厚度不小于20mm。

所述生物基質塑料粉碎料由生物質材料與塑料粉碎料是通過膠黏劑均勻混合而成。?

所述生物質填充料（2）均需經過烘干（含水率不超過12%）脫水處理。

所述塑料粉碎料（5）由工業或日常生活的塑料瓶瓶罐罐粉碎碎料，碎料規格：長度20mm-40mm、寬度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm；塑料粉碎料表面不能有粉塵和油污，以提高其同生物質材料的粘結力。

FRP（鋼）筋增強生物基質塑料圓形空心構件的制備方法，包括以下步驟：

第一步，選擇符合結構設計承載力要求的FRP圓筒；