1.本发明涉及胶凝材料技术领域，更具体地，涉及一种碳化竹编胶凝材料及其制备方法。
背景技术：
2.目前，塑料管、塑料板材、塑料容器、建筑建材、混凝土浇筑、浇注工程等产品、项目中水泥、钢筋和塑料的使用量非常大，水泥、钢铁、塑料都是高碳排材料，以化石产品制造，资源日益减少，价格日益提高。而每用1吨竹，可固碳 1.28吨。竹林须轮伐，才越伐越长，吸碳生物量也越多，现在除少数用于生产，大多烂掉，竹吸附的巨量co2大部分又回到了空气中，带来的巨大减排碳汇、负碳量。同时，建材行业也在向轻型化、集约化、制品化转型。
3.公开号为cn110922112a的中国发明专利公开了一种改性竹原纤维增强水泥砂浆及其制备方法，采用异氰酸酯三乙氧基硅烷对竹原纤维进行改性，将获得的改性竹原纤维与水泥、砂、水以一定质量分数进行均匀搅拌，改性竹原纤维占增强水泥砂浆的质量百分数为1～10％；注入模具固化成型，相对湿度90％，温度20℃养护28d，制得性能较好且环境友好的改性竹原纤维增强水泥砂浆。上述技术方案制得的改性竹原纤维水泥砂浆具有很好的抗折性能、抗拉性能及耐久性能，但对竹纤维仅是作为加强筋且要进行改性处理，工艺复杂，且水泥砂浆只能作为建筑材料，应用面小。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于现有技术中的不足，提供一种碳化竹编胶凝材料，可替代钢筋、塑料，并大幅减少高碳排混凝土的使用量，成本低廉，工艺简单，可巨量固碳。
5.本发明的另一目的在于提供上述碳化竹编胶凝材料的制备方法。
6.本发明的目的通过以下技术方案实现：
7.一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
8.s1.将竹材加工成竹纤维、竹微丝、竹丝或竹片；
9.s2.将加工后的竹材编织成所需规格形状的网状结构体，所述网状结构体包括二维平面体、多维立面体、单层圆筒体、多层圆筒体、单层板材体、多层板材体、多维长方形梁柱体或单层、多层加强筋框架以及竹纤维网状自然编织体的任意一种；
10.s3.将网状结构体在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
11.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，所述胶凝材料中含有胶凝剂，所述胶凝剂为水泥或聚氨酯树脂、环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、纳米材料改性聚氨酯树脂中的一种或两种，得碳化竹编胶凝材料。
12.进一步地，所述竹纤维直径为0.1～30mm。
13.进一步地，步骤s3中所述浅表碳化成形固型的温度为130～190℃。
14.进一步地，所述胶凝剂为水泥，所述网状结构体上竹材之间设有边长为 4mm～9mm
的孔格。
15.进一步地，所述胶凝材料由水泥、砂石、竹丝和碳化竹块混合而成。
16.进一步地，所述网状结构体与胶凝剂通过负压或常压灌注凝结复合。
17.进一步地，所述胶凝剂为聚氨酯树脂、环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、纳米材料改性聚氨酯树脂中的一种或两种。
18.进一步地，所述网状结构体上竹材之间无间隙或设有边长为0.1～0.8mm的孔格。
19.进一步地，所述胶凝材料由聚氨酯树脂、环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、纳米材料改性聚氨酯树脂中的一种或两种和竹纤维混合而成。
20.进一步地，所述胶凝材料喷涂或负压浇注吸灌在网状结构体上。
21.一种上述碳化竹编胶凝材料的制备方法得到的碳化竹编胶凝材料。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
23.本发明通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
24.本发明的碳化竹编胶凝材料可代替塑料波纹管、塑料钢带管，塑料板材，塑料桶箱柜等容器，还可以作为建筑材料应用于工程建设领域，带来的巨大减排碳汇、负碳量。
具体实施方式
25.为了便于理解本发明，下文将结合实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。
26.除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不旨在限制本发明的保护范围。
27.为方便说明，以下列举本发明中所述的主要原料如下，除非特别说明了其制备方法，均为市购。
28.实施例1
29.本实施例提供一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
30.s1.将竹材加工成宽度为10mm的竹片；
31.s2.将加工后的竹片编织成所需规格形状的网状圆筒体，竹片之间设有边长为4mm的孔格；
32.s3.将网状圆筒体以130～190℃的温度，在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
33.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，胶凝材料以水泥为胶凝剂，由碳化细竹块、竹微丝、砂石和水泥搅拌而成，将胶凝材料通过常压灌注浇注在网状圆筒体中凝结复合，得碳化竹编胶凝材料。
34.本实施例制备的碳化竹编胶凝材料为管状，可用于替代塑料波纹管、塑料钢带管等。
35.本实施例的有益效果如下：
36.本实施例通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了
竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
37.实施例2
38.本实施例提供一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
39.s1.将竹材加工成宽度为5mm的竹丝；
40.s2.将加工后的竹片编织成所需规格形状的网状单层平面体，竹片之间无间隙；
41.s3.将网状单层平面体以130～190℃的温度，在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
42.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，胶凝材料以聚氨酯树酯和环氧树脂为胶凝剂，由竹丝和聚氨酯树酯搅拌而成，将胶凝材料喷涂在网状单层平面体上，得碳化竹编胶凝材料。
43.本实施例制备的碳化竹编胶凝材料为长方形平面体，可用于制作塑料箱；由于本实施例采用竹丝制作，在使用时还可将长方形平面体卷起，用于制作圆形管道或塑料桶等。
44.本实施例的有益效果如下：
45.本实施例通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
46.实施例3
47.本实施例提供一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
48.s1.将竹材加工成宽度为1mm的竹丝；
49.s2.将加工后的竹片编织成所需规格形状的网状板材体，竹片之间设有边长为4mm的孔格；
50.s3.将网状板材体以130～190℃的温度，在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
51.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，胶凝材料以水泥为胶凝剂，由碳化碎细竹块、竹微丝、砂和水泥搅拌而成，将胶凝材料通过负压灌注浇注在网状板材体上凝结复合，得碳化竹编胶凝材料。
52.本实施例制备的碳化竹编胶凝材料为板状，可替代目前高碳排的水泥、钢材、砖等高碳排墙体材料、板材，尤其适用于装配式碳化竹编建筑和景观中。
53.本实施例的有益效果如下：
54.本实施例通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
55.实施例4
56.本实施例提供一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
57.s1.将竹材加工成宽度为15mm的竹丝；
58.s2.将加工后的竹片编织成所需规格形状的网状板材体，竹片之间设有边长为4mm的孔格；
59.s3.将网状板材体以130～190℃的温度，在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进
行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
60.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，胶凝材料以聚氨酯改性环氧树脂为胶凝剂，由竹丝和聚氨酯树酯搅拌而成，将胶凝材料喷涂在网状板材体，得碳化竹编胶凝材料。
61.本实施例制备的碳化竹编胶凝材料为板状，可替代目前高碳排的水泥、钢材、砖等高碳排墙体材料、板材，尤其适用于装配式碳化竹编建筑和景观中。
62.本实施例的有益效果如下：
63.本实施例通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
64.实施例5
65.本实施例提供一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
66.s1.将竹材加工成宽度为10mm的竹丝；
67.s2.将加工后的竹片编织成所需规格形状的网状长方形梁柱体，竹片之间无间隙；
68.s3.将网状板材体以130～190℃的温度，在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
69.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，胶凝材料以纳米材料改性聚氨酯树脂为胶凝剂，由竹丝和聚氨酯树酯搅拌而成，将胶凝材料喷涂在网状板材体，得碳化竹编胶凝材料。
70.本实施例制备的碳化竹编胶凝材料为板状，可用于低层建筑梁柱。
71.本实施例的有益效果如下：
72.本实施例通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
73.实施例6
74.本实施例提供一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
75.s1.将竹材加工成宽度为20mm的竹片；
76.s2.将加工后的竹片编织成所需规格形状的网状加强筋框架，竹片之间无间隙；
77.s3.将网状加强筋框架以130～190℃的温度，在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
78.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，胶凝材料以环氧树脂为胶凝剂，由竹丝和聚氨酯树酯搅拌而成，将胶凝材料喷涂在网状加强筋框架上，得碳化竹编胶凝材料。
79.本实施例制备的碳化竹编胶凝材料可作为加强筋应用于建筑领域，减少水泥和钢筋的使用量。
80.本实施例的有益效果如下：
81.本实施例通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
82.实施例7
83.本实施例提供一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
84.s1.将竹材加工成宽度为20mm的竹片；
85.s2.将加工后的竹片编织成所需规格形状的网状单层平面体，竹片之间设有边长为5mm的孔格；
86.s3.将网状单层平面体以130～190℃的温度，在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
87.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，胶凝材料以聚氨酯改性环氧树脂为胶凝剂，由竹丝和聚氨酯树酯搅拌而成，将胶凝材料喷涂在网状单层平面体上，得碳化竹编胶凝材料。
88.本实施例制备的碳化竹编胶凝材料为板状，可作为沟盖板或下水道井盖使用。
89.本实施例的有益效果如下：
90.本实施例通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
91.实施例8
92.本实施例提供一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
93.s1.将竹材加工成直径为1mm的竹纤维；
94.s2.将加工后的竹片编织成所需规格形状的网状板材体，竹片之间无间隙；
95.s3.将网状板材体以130～190℃的温度，在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
96.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，胶凝材料以聚氨酯树酯为胶凝剂，由竹丝和聚氨酯树酯搅拌而成，将胶凝材料喷涂在网状单层平面体上，得碳化竹编胶凝材料。
97.本实施例制备的碳化竹编胶凝材料为板状，质量轻，可用于制作风电叶片。
98.本实施例的有益效果如下：
99.本实施例通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
100.实施例9
101.本实施例提供一种碳化竹编胶凝材料的制备方法，包括以下步骤：
102.s1.将竹材加工成宽度为20mm的竹片；
103.s2.将加工后的竹片编织成所需规格形状的网状单层平面体，竹片之间设有边长为9mm的孔格；
104.s3.将网状单层平面体以130～190℃的温度，在常压、限氧、气热循环半干馏状态下进行浅表碳化成形固型，形成碳化竹编基体；
105.s4.将碳化竹编基体与胶凝材料凝结复合，胶凝材料以水泥为胶凝剂，由碳化碎细竹块、竹微丝、砂和水泥搅拌而成，将胶凝材料浇注在网状板材体上，得碳化竹编胶凝材料。
106.本实施例制备的碳化竹编胶凝材料为板状，可作为屋顶盖板和集装箱板。
107.本实施例的有益效果如下：
108.本实施例通过碳化成形可有效加强竹编材料与胶凝剂的耦合性和相容性，提高了
竹编材料的力学性能和防腐性；碳化后的竹编基体克服了竹材径向强度高而横向强度较低的弱点，可替代钢筋、塑料。
109.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
110.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。