用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材，所述竹質(zhì)工程材由原竹和發(fā)泡材料組成，發(fā)泡材料置于原竹內(nèi)部；所述原竹設(shè)置在輕型木結(jié)構(gòu)墻體材料、屋面材料或樓面材料的覆面板之間，并通過螺釘與覆面板連接，原竹的直徑與墻體材料、屋面材料或樓面材料的厚度相匹配，原竹間距根據(jù)力學(xué)性能的要求設(shè)定，原竹與覆面板之間形成的空隙填充有保溫阻燃材料。本實用新型將國內(nèi)量大面廣的竹材用于木結(jié)構(gòu)，替代輕型木結(jié)構(gòu)中墻體的規(guī)格材龍骨，不但有利于加快木結(jié)構(gòu)房屋的國產(chǎn)化進(jìn)程，提高人們的居住水平，還有利用降低材料成本。
【專利說明】用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及涉及木結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別是涉及一種用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材。
【背景技術(shù)】
[0002]在以美國、日本和加拿大等為典型代表的發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，木材是建筑常用的材料，原木結(jié)構(gòu)、輕型木結(jié)構(gòu)和重型木結(jié)構(gòu)一直是其國家居民的主流住所。其中，輕型木結(jié)構(gòu)是將間距緊密的規(guī)格材作墻骨和以木基結(jié)構(gòu)板材做覆面板聯(lián)合使用，形成的結(jié)構(gòu)骨架。結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和整體性通過主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件(骨架構(gòu)件)和次要結(jié)構(gòu)構(gòu)件(墻面板、樓面板和屋面板)共同作用得到。墻骨主要采用橫截面名義尺寸為2” X4”，即實際截面尺寸為38mmX89mm的規(guī)格材建造而成，是流行于北美的住宅建筑方法。該結(jié)構(gòu)具有保溫、隔熱、建造能耗低、排放等效二氧化碳少、水污染指數(shù)及生態(tài)資源耗用指數(shù)低等突出優(yōu)點。
[0003]自我國實行木材進(jìn)口零關(guān)稅以來，歐美等發(fā)達(dá)國家對中國的木結(jié)構(gòu)建筑市場高度重視，各國木結(jié)構(gòu)行業(yè)積極參與，大量木結(jié)構(gòu)用外優(yōu)質(zhì)材料和先進(jìn)技術(shù)傳入國內(nèi)，但由于國情原因，國內(nèi)仍面臨著實現(xiàn)木結(jié)構(gòu)材料、構(gòu)件的本土化，降低成本、價格，降低或避免國外優(yōu)質(zhì)進(jìn)口材的安全隱患等任務(wù)。
[0004]竹材生長迅速，材質(zhì)優(yōu)良，在我國的加工利用歷史悠久，是優(yōu)良的建筑材料，我國在集約經(jīng)營、新品種培育和新產(chǎn)品開發(fā)方面處于國際領(lǐng)先地位，但截至目前為止，竹材主要用作人造板、工藝品、竹木復(fù)合材料、制漿造紙、竹炭和竹醋液等領(lǐng)域，目前已有將竹材用作工程材的研究，如膠合竹等，但存在著竹材展平困難、需去除竹青竹黃等復(fù)雜工序等問題，因此在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域一直未加以有效利用。如能根據(jù)原竹構(gòu)造特點，加以利用，將其用于木結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域，替代輕型木結(jié)構(gòu)中墻體材料、屋面材料或樓面材料的規(guī)格材龍骨，有利于加快木結(jié)構(gòu)房屋的國產(chǎn)化進(jìn)程，提高人們的居住水平，降低材料成本；另外，從產(chǎn)量上看，我國已是木材加工大國，在木制品加工使用過程中，有大量的木材加工廢棄物，如刨花、纖維、木粉等鋸屑，目前基本用作低附加值的新炭材直接用以燃燒取暖，也在建筑中并未加以有效利用。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材，將強度較大的竹材用作承載構(gòu)件，將木材加工廢棄物用作保溫隔熱阻燃材料，可實現(xiàn)輕型木結(jié)構(gòu)墻體材料、屋面材料或樓面材料中龍骨的國產(chǎn)化和低成本化。
[0006]本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材，包括原竹和發(fā)泡材料，所述發(fā)泡材料置于原竹內(nèi)部，所述原竹設(shè)置在墻體材料、屋面材料或樓面材料的覆面板之間，并通過螺釘連接，原竹的直徑與墻體材料、屋面材料或樓面材料尺寸相匹配，原竹與覆面板之間形成的空隙填充有保溫阻燃材料。
[0007]作為優(yōu)選，所述原竹竹壁厚度在6mm以上。[0008]上述用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材的制備方法，包括以下步驟:
[0009](I)原材料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備與墻體材料、屋面材料或樓面材料尺寸相匹配的原竹，發(fā)泡膠粘劑，40?100目的木材加工廢棄物；
[0010](2)原竹預(yù)加工:將原竹內(nèi)竹隔去除后，將其含水率控制在8%?20%范圍內(nèi)；
[0011](3)發(fā)泡材料制備:按照質(zhì)量百分比20%?70%的比例將木材加工廢棄物加入到發(fā)泡膠粘劑中，混合均勻后置于原竹內(nèi)部并進(jìn)行發(fā)泡處理；
[0012](4)竹質(zhì)工程材制備:對內(nèi)部填充有發(fā)泡材料的原竹進(jìn)行尺寸加工，加工出沿其長度方向等寬的工程材。
[0013]作為優(yōu)選，根據(jù)墻體材料、屋面材料或樓面材料尺寸確定并選擇合適長度范圍的原竹，當(dāng)原竹長度不能滿足墻體高度要求時，通過原竹大小端套接的接長方式接長。
[0014]作為優(yōu)選，被插入原竹進(jìn)行接長的原竹，接長后在其套接接長端應(yīng)施加金屬或FRP材質(zhì)的套箍進(jìn)行環(huán)向約束。
[0015]作為優(yōu)選，所述發(fā)泡膠粘劑為聚氨酯、苯酚-甲醛膠粘劑或三聚氰胺-尿素-甲醛樹脂。
[0016]作為優(yōu)選，所述木材加工廢棄物包括木刨花、木纖維和木粉。
[0017]作為優(yōu)選，原竹等寬加工的寬度由墻體材料、屋面材料或樓面材料的尺寸確定，且寬度的兩個平面其寬度在25mm以上。
[0018]作為優(yōu)選，所述發(fā)泡材料的密度為150?300kg/m3。
[0019]作為優(yōu)選，所述發(fā)泡膠粘劑與木材加工廢棄物混合的同時，還添加可選的阻燃材料。
[0020]本實用新型根據(jù)原竹縱向強度大、中空等構(gòu)造特點，將木材加工廢棄物預(yù)先置入原竹內(nèi)部并進(jìn)行發(fā)泡處理，發(fā)泡材料密度和空氣孔隙率可控，同時添加阻燃劑，賦予發(fā)泡材料阻燃防火功能，因此將國內(nèi)量大面廣的竹材用于木結(jié)構(gòu)，替代輕型木結(jié)構(gòu)中墻體材料、屋面材料或樓面材料的龍骨，不但有利于加快木結(jié)構(gòu)房屋的國產(chǎn)化進(jìn)程，提高人們的居住水平，還有利用降低材料成本。
[0021]本實用新型的有益效果:專利產(chǎn)品充分利用了竹材順紋抗壓強度較大的特點，將其用作輕型木結(jié)構(gòu)中墻體材料、屋面材料或樓面材料骨架承重材料。在其內(nèi)部填充木材加工廢棄物后發(fā)泡處理，可鋸切、可釘釘；產(chǎn)品內(nèi)預(yù)植入管材，后期使用過程中能放置電線，隱蔽性強，裝飾性好；原材料選用竹材和木材加工廢棄物，成本低、獲得簡便；原竹內(nèi)發(fā)泡材料的密度和空氣孔隙率可控，具有自重輕、良好的吸音、保溫隔熱功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為原竹在墻體材料、屋面材料或樓面材料內(nèi)應(yīng)用的原竹根部示意圖；
[0023]圖2為原竹在墻體材料、屋面材料或樓面材料內(nèi)應(yīng)用的原竹稍部示意圖；
[0024]圖3為未加工原竹橫截面示意圖；
[0025]圖4為內(nèi)部填充發(fā)泡材料后原竹橫截面示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合【具體實施方式】和附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明:[0027]實施例1
[0028]如圖1?4所示，一種用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材，包括原竹和發(fā)泡材料2，所述發(fā)泡材料2置于原竹內(nèi)部，所述原竹設(shè)置在墻體材料、屋面材料或樓面材料的覆面板4之間，并通過螺釘I連接，原竹的直徑與墻體材料、屋面材料或樓面材料尺寸相匹配，原竹與覆面板4之間形成的空隙可有選擇性地填充保溫阻燃材料5。所述原竹竹壁3厚度在8mm?IOmm范圍內(nèi)。
[0029]上述用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材的制備方法，包括以下步驟:
[0030]( I)原材料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備與墻體材料尺寸相匹配的原竹，發(fā)泡膠粘劑，40目的木材加工廢棄物；
[0031](2)原竹預(yù)加工:將原竹內(nèi)竹隔去除后，將其含水率控制在8%?15%范圍內(nèi)；
[0032](3)發(fā)泡材料制備:按照質(zhì)量百分比20%的比例將木材加工廢棄物加入到發(fā)泡膠粘劑中，混合均勻后置于原竹內(nèi)部并進(jìn)行發(fā)泡處理；
[0033](4)竹質(zhì)工程材制備:對內(nèi)部填充有發(fā)泡材料的原竹進(jìn)行尺寸加工，加工出沿其長度方向等寬的工程材。
[0034]根據(jù)墻體高度確定并選擇合適長度范圍的原竹，當(dāng)原竹長度不能滿足墻體高度要求時，通過原竹大小端套接的接長方式接長。被插入原竹進(jìn)行接長的原竹，接長后在其套接接長端施加金屬套箍進(jìn)行環(huán)向約束。
[0035]所述發(fā)泡膠粘劑為聚氨酯；所述木材加工廢棄物為木刨花,原竹等寬加工的寬度由墻體厚度確定，且寬度的兩個平面其寬度在25mm以上。所述發(fā)泡材料的密度為150?200kg/m3。
[0036]實施例2
[0037]上述用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材的制備方法，包括以下步驟:
[0038](I)原材料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備與樓面材料尺寸相匹配的原竹，發(fā)泡膠粘劑，100目的木材加工廢棄物；
[0039](2)原竹預(yù)加工:將原竹內(nèi)竹隔去除后，將其含水率控制在15%?20%范圍內(nèi)；
[0040](3)發(fā)泡材料制備:按照質(zhì)量百分比70%的比例將木材加工廢棄物加入到發(fā)泡膠粘劑中，混合均勻后置于原竹內(nèi)部并進(jìn)行發(fā)泡處理；
[0041](4)竹質(zhì)工程材制備:對內(nèi)部填充有發(fā)泡材料的原竹進(jìn)行尺寸加工，加工出沿其長度方向等寬的工程材。
[0042]根據(jù)樓面材料尺寸確定并選擇合適長度范圍的原竹，當(dāng)原竹長度不能滿足墻體高度要求時，通過原竹大小端套接的接長方式接長。被插入原竹進(jìn)行接長的原竹，接長后在其套接接長端施加FRP套箍進(jìn)行環(huán)向約束。
[0043]所述發(fā)泡膠粘劑為苯酚-甲醛膠粘劑；所述木材加工廢棄物為木粉，原竹等寬加工的寬度由樓面材料尺寸確定，且寬度的兩個平面其寬度在25mm以上。所述發(fā)泡材料的密度為 250 ?300kg/m3。
[0044]實施例3
[0045]上述用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材的制備方法，包括以下步驟:
[0046](I)原材料準(zhǔn)備:準(zhǔn)備與屋面材料尺寸相匹配的原竹，發(fā)泡膠粘劑，70目的木材加工廢棄物；[0047](2)原竹預(yù)加工:將原竹內(nèi)竹隔去除后，將其含水率控制在12%?16%范圍內(nèi)；
[0048](3)發(fā)泡材料制備:按照質(zhì)量百分比50%的比例將木材加工廢棄物加入到發(fā)泡膠粘劑中，混合均勻后置于原竹內(nèi)部并進(jìn)行發(fā)泡處理；
[0049](4)竹質(zhì)工程材制備:對內(nèi)部填充有發(fā)泡材料的原竹進(jìn)行尺寸加工，加工出沿其長度方向等寬的工程材。
[0050]根據(jù)屋面材料尺寸確定并選擇合適長度范圍的原竹，當(dāng)原竹長度不能滿足屋面材料尺寸要求時，通過原竹大小端套接的接長方式接長。被插入原竹進(jìn)行接長的原竹，接長后在其套接接長端施加FRP套箍進(jìn)行環(huán)向約束。
[0051]所述發(fā)泡膠粘劑為三聚氰胺-尿素-甲醛樹脂；所述木材加工廢棄物為木纖維，原竹等寬加工的寬度由樓面材料尺寸確定，且寬度的兩個平面其寬度在25mm以上。所述發(fā)泡材料的密度為200?250kg/m3。
[0052]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材，其特征在于:包括原竹和發(fā)泡材料，所述發(fā)泡材料置于原竹內(nèi)部，所述原竹設(shè)置在墻體材料、屋面材料或樓面材料的覆面板之間，并通過螺釘連接，原竹的直徑與墻體材料、屋面材料或樓面材料厚度相匹配，原竹與覆面板之間形成的空隙填充有保溫阻燃材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用作輕型木結(jié)構(gòu)龍骨的多功能型竹質(zhì)工程材，其特征在于:所述原竹竹壁厚度在6mm以上。
【文檔編號】E04C2/296GK203808358SQ201420070249
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】岳孔, 劉偉慶, 陸偉東, 霍瑞麗, 王磊磊, 夏蛟, 方智銳, 張偉康 申請人:南京工業(yè)大學(xué)