一种增强多孔frp生物基质塑料圆形梁的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，属于土木工程技术与材料科学领域。
【背景技术】
[0002]我国盛产竹子，且拥有量和品质均居世界首位，竹子可再生、可降解，一般3-5年即可成材，竹材的抗拉强度约为木材的2倍，抗压强度约为木材的1.5倍，竹材的比强度高于普通木材、结构用钢材、铝合金、混凝土等，竹材具有较好的弹性和韧性，变形能力强，以竹材及其与其他材料组成的复合材料代替混凝土、钢材或粘土砖等建造房屋，符合“十二五”规划部署的重大任务一一 “绿色发展，建设资源节约型、环境友好型社会”的根本要求，也符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006— 2020年)》确定的节能降耗、开发利用农林生物质资源的重点领域及优先主题。
[0003]我国生物质资源丰富，植物种类繁多。人类生活水平的提高和多样化带来了很多塑料制品垃圾，这些塑料废弃物难降解，给环境带来压力。
[0004]现有的建筑构件多采用矿产资源或者采用木材。矿产资源有限，木材资源同样也有限，而该种材料将生物质材料和废弃的塑料生活垃圾充分利用起来形成新的建材，对节省矿产资源，保护森林，保护环境意义重大。
【发明内容】
[0005]本实用新型提出的是一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，其目的旨在结合现代工业产品FRP将日常生活塑料废品及我国蕴藏量丰富的农林生物质资源应用到土木建筑结构构件中，达到节省矿产资源，保护森林，保护环境的目的。
[0006]本实用新型的技术解决方案:一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，其特征在于，截面内部的空心竹筒群(3)由不少于3个空心原生竹筒通过绳状物(5)捆扎而成，并且所有竹筒直径大小相等，空心竹筒群(3)与FRP圆筒(I)的圆心重合，竹筒群外围相邻的原竹筒交界凹侧对面贴近的FRP圆筒处是弧状原生竹片(6)，空心竹筒群(3)与FRP圆筒(I)之间的缝隙内是由生物质填充料(2)和塑料粉碎料(4)形成的混合料。
[0007]本实用新型的优点:选材广泛，制作方便，解决部分白色污染问题；该种建筑构件具有自重轻、刚度大、延性好、自恢复能力强、经济性能好、抗震性能优越等优点，并且施工工序简单，可应用于土木建筑结构领域中的受压或受弯构件，对缓解我国木材、耕地、煤炭等资源短缺和生态环境恶化的压力具有重要意义。
【附图说明】
[0008]附图1是一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁的结构示意图。
[0009]图中的I是FRP圆筒、2是生物质填充料、3是空心竹筒群、4是塑料粉碎料、5是绳状物、6是弧状原生竹片。
【具体实施方式】
[0010]对照附图1，一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，其特征在于，截面内部的空心竹筒群(3)由不少于3个空心原生竹筒通过绳状物(5)捆扎而成，并且所有竹筒直径大小相等，空心竹筒群(3)与FRP圆筒(I)的圆心重合，弧状原生竹片(6)在竹筒群外围相邻原竹筒交界凹侧对面贴近的FRP圆筒处，由生物质填充料(2)和塑料粉碎料(4)形成的混合料充满空心竹筒群(3)与FRP圆筒(I)之间的缝隙内。所述的空心竹筒群(3)除了能形成空心减轻自重外，也是重要的受力组成部分。
[0011]所述生物质填充料(2)包括麦杆、稻草、玉米杆、高粱杆、豆杆、辣椒杆、油菜杆、亚麻杆、芦苇杆、棉杆、农作物的叶、杆、茎或废弃的木材及其碎肩木质材料；塑料粉碎料(4)是由工业或生活垃圾中的塑料质瓶罐粉碎的碎料。
[0012]所述FRP圆筒(I)的抗拉抗剪强度应足够，具体的量值与其分担的外界荷载产生的应力有关，要由实际结构设计计算确定，筒壁厚度不小于10_。
[0013]所述的空心竹筒群(3)除了能形成空心减轻自重外，也是重要的受力组成部分。空心竹筒群(3)选材为3-6年生的原竹筒，原竹筒笔直，并且所有竹筒直径大小相等，竹片为有宽度的原生竹片；原竹筒和原竹片均需干燥，可以炭化，也可以不炭化。
[0014]所述生物基质塑料粉碎料是生物质材料与塑料粉碎料通过胶黏剂(酚醛胶或者落叶松单宁树脂胶或不含甲醛的生态胶)混合而成。
[0015]所述生物质填充料(2)是农作物的叶、杆、茎或废弃的竹材、木材及其碎肩木质材料，可以涉及到所有生物质材料。
[0016]所述塑料粉碎料(4)由工业或日常生活的塑料瓶罐粉碎的碎料，其碎料规格:长度20mm-40mm、宽度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;塑料粉碎料表面无有粉尘和油污，
[0017]所述塑料粉碎料(4)还可以是尼龙绳状物、布条或袋状物、细铁丝、草绳。
[0018]其制备方法，包括以下步骤:
[0019]第一步，选择符合结构设计要求的FRP圆筒；
[0020]第二步，选择符合结构设计要求的直径相当的笔直原竹筒，用绳状物将原生空心竹筒(不少于3个)直接捆扎起来，形成竹筒群；将部分原竹筒劈裂为宽度较宽的弧状长竹片；原竹筒和原竹片均需烘干脱水；
[0021]第三步，将捆扎起来的竹筒群固定在FRP圆筒内，并且使空心竹筒群3的形心基本与FRP圆筒I的圆心重合；将竹片固定在竹筒群外围相邻原竹筒交界凹侧对面贴近FRP圆筒处；
[0022]第四步，将工业或日常生活的塑料瓶瓶罐罐等粉碎碎料。碎料规格:长度20mm-40mm、宽度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;清理干净表层，干燥；
[0023]第五步，将生物质原料自然风干或烘干(含水率不超过12%)后，经农用铡草机或锤片式打碎机或专用粉碎机粉碎，然后进行碾磨；
[0024]第六步，将塑料粉碎料和生物质材料用胶(酚醛胶或者落叶松单宁树脂胶或不含甲醛的生态胶)拌合均匀，填充到空心竹筒群和FRP圆筒之间的空隙里，并振捣密实，进行养护；
[0025]第七步，养护完毕，将两端裁切整齐，即为所要求的圆形建筑构件。
[0026]FRP圆筒I必须具备足够的抗拉抗剪强度，筒壁厚度不小于10mm。空心竹筒群3为3-6年生的原竹筒，要求原竹筒笔直，并且所有竹筒直径大小基本相等，竹片为宽度较宽的原生竹片；原竹筒和原竹片均需干燥，可以炭化，也可以不炭化。绳状物或藤状物4可以是尼龙绳状物，可以是布条或袋状物，可以是细铁丝，可以是草绳，可以是自然界的所有藤状物或者藤状物的编织物等等。
[0027]生物基质塑料粉碎料由生物质材料与塑料粉碎料通过胶黏剂均匀混合而成。生物质填充料2包括麦杆、稻草、玉米杆、高粱杆、豆杆、辣椒杆、油菜杆、亚麻杆、芦苇杆、棉杆等，可以涉及到所有植物、农作物的叶、杆、茎等，当然也包括废弃的木材及其碎肩等所有木质材料；可以涉及到所有植物、农作物的叶、杆、茎等，当然也包括废弃的竹材、木材及其碎肩等所有木质材料，可以涉及到所有生物质材料。所有这些生物质材料均需经过烘干脱水处理。
[0028]塑料粉碎料4由工业或日常生活的塑料瓶瓶罐罐等粉碎碎料。碎料规格:长度20mm-40mm、宽度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;塑料粉碎料表面不能有粉尘和油污，以提高其同生物质材料的粘结力。
[0029]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，其特征在于，截面内部的空心竹筒群(3)由不少于3个空心原生竹筒通过绳状物(5)捆扎而成，并且所有竹筒直径大小相等，空心竹筒群(3)与FRP圆筒(I)的圆心重合，竹筒群外围相邻的原竹筒交界凹侧对面贴近的FRP圆筒处是弧状原生竹片(6)，空心竹筒群(3)与FRP圆筒(I)之间的缝隙内是由生物质填充料(2)和塑料粉碎料(4)形成的混合料。
2.根据权利要求1所述的一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，其特征在于，所述FRP圆筒(I)的厚度不小于10mm。
3.根据权利要求1所述的一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，其特征在于，所述的空心竹筒群(3)为3-6年生的原竹筒，原竹筒笔直，并且所有竹筒直径大小相等。
4.根据权利要求1所述的一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，其特征在于，所述塑料粉碎料(4)由工业或日常生活的塑料瓶罐粉碎的碎料，其碎料规格:长度20mm-40mm、宽度2mm-6mm、厚度0.2mm-2mm ;塑料粉碎料表面无有粉尘和油污。
5.根据权利要求1所述的一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，其特征在于，所述塑料粉碎料(4 )是尼龙绳状物、布条或袋状物、细铁丝、草绳。
【专利摘要】本实用新型是一种增强多孔FRP生物基质塑料圆形梁，其结构是截面内部的空心竹筒群（3）由不少于3个空心原生竹筒通过绳状物（5）捆扎而成，并且所有竹筒直径大小相等，空心竹筒群（3）与FRP圆筒（1）的圆心重合，竹筒群外围相邻的原竹筒交界凹侧对面贴近的FRP圆筒处是弧状原生竹片（6），空心竹筒群（3）与FRP圆筒（1）之间的缝隙内是由生物质填充料（2）和塑料粉碎料（4）形成的混合料。优点：充分利用了多类材料的特点，将日常生活塑料废品及农林生物质资源应用到土木建筑结构构件中。该种建筑构件具有自重轻、刚度大、延性好、自恢复能力强、经济性能好、抗震性能优越等优点。
【IPC分类】E04C3-29, E04C3-36
【公开号】CN204418518
【申请号】CN201420851059
【发明人】李海涛, 吴刚, 苏靖文, 张齐生, 陈国 , 李淑恒
【申请人】南京林业大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月30日