一种碳纤维增强竹木复合建筑模板的制作方法

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。

技术实现要素：

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)。