申请/专利权人：南京林业大学

申请日：2018-10-10

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN109129801B

主分类号：B27M3/00

分类号：B27M3/00;B27J1/00;B27K9/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2019.01.29#实质审查的生效;2019.01.04#公开

摘要：一种环形连续竹材箍筋制作方法，通过将竹材薄片逐层连续均匀缠绕成竹管，再通过切割方法，按需要切割成预定宽度的竹材箍筋，包括制作管模具、竹材浸胶、缠绕竹材薄片、养护、脱模、防护、切割。本发明制作方法简便，充分利用了竹材韧性好、顺纹抗拉强度高的优势，整片竹材箍筋环形连续成形，能够适应不同形状尺寸的构件，具有加工过程可操作性强、制作效率高的优点，同时利用了我国丰富的竹资源，丰富了竹材产品，绿色环保，节能减排，具有显著的经济效益，符合我国可持续发展的方针。

主权项：1.一种环形连续竹材箍筋制作方法，其特征在于，通过将竹材薄片6逐层连续均匀缠绕成竹管2，再通过切割方法，按需要切割成预定宽度的竹材箍筋1，制作步骤如下：1制作管模具：根据所需竹材箍筋1的尺寸和形状，制作横截面是圆形、椭圆形、矩形、圆端形或边数＞4的正多边形的管模具3，并在管模具3外表面包裹一层隔离膜4，便于后期脱模；2竹材浸胶：选择厚度为0.1mm～1mm的竹材薄片6，将竹材薄片6用树脂胶浸渍完全；3缠绕竹材薄片：将浸渍好的竹材薄片6按顺纹方向在管模具3外表面沿环向逐层连续均匀缠绕，缠绕的角度与管模具3的环向呈0°，并滚压管模具3使得竹材薄片6缠绕密实，树脂胶分布均匀，形成缠绕成形的竹管2；4养护：将缠绕成形的竹管2在室内条件下进行养护，养护时长至少为24小时，或在烘箱或养护室中加速养护，温度设置在50℃～150℃，时长4～12小时；5脱模：待树脂胶固化完成后，将竹管2与管模具3相互脱离；6防护：在脱模后的竹管2内、外侧进行表面防护处理，手工刷涂、浸涂或喷枪喷涂隔离层5，提高材料的耐久性；7切割：将竹管2通过切割方法切割成预定宽度的竹材箍筋1。

全文数据：一种环形连续竹材箍筋制作方法技术领域本发明涉及一种箍筋制作方法，尤其是一种环形连续竹材箍筋制作方法，属于土木工程领域。背景技术箍筋是用来固定主钢筋的位置而使梁柱构件内各种钢筋构成钢筋骨架的筋材，并联结受力主筋和受压区混凝土使其共同工作。在梁内箍筋用来连接受力主筋和架力钢筋使形成钢筋骨架，主要承受剪力和扭矩，梁在弯剪区内将受到剪力和弯矩的共同作用，在剪跨段内主拉应力迹线是斜向的，将产生斜裂缝，由于箍筋是竖向的，与斜裂缝相交，因而能阻止或者限制斜裂缝的产生、发展。在柱内箍筋固定受力纵向钢筋，防止纵筋受力屈曲，改善构件的延性。当采用螺旋箍筋，还能约束混凝土，使其处于三向受压状态，提高混凝土的抗压强度。因此，箍筋在混凝土构件中被广泛应用，且消耗数量庞大，寻找替代钢筋制箍筋的材料，成为降低工程造价，发展低碳建筑的必然。竹材凭借优良的力学性能，被认为是自然界中效能最高的材料之一，其抗拉强度和抗压强度均远远超过普通木材，竹材的强重比也高于普通钢材，用竹材箍筋替代钢筋制箍筋是理想的方法。然而，目前为止，竹材的实践应用主要还停留在室内装饰和建筑模板层面，将竹材用于制作箍筋，发挥其约束效能方面，还没有优异的方法。当前，制作竹材箍筋，多采用多片竹条绑扎拼接法，绑扎拼接可靠度难以保证，整片竹材环形连续成形困难，搭接处难以有效连接。制作过程不连续，箍筋整体性能差，约束效果不足，而且难以适应不同形状尺寸的构件，普遍适用性差，存在诸多不足。发明内容本发明的目的是提供一种环形连续竹材箍筋制作方法，得到了一种经济、耐久的竹材箍筋，拓展了竹产品应用的范围和领域，充分利用了竹材韧性好、顺纹抗拉强度高的特点，制成的竹材箍筋低碳、环保、可再生，符合我国可持续发展的方针，其特征在于，通过将竹材薄片逐层连续均匀缠绕成竹管，再通过切割方法，按需要切割成预定宽度的竹材箍筋，制作步骤如下：1制作管模具：根据所需竹材箍筋的尺寸和形状，制作对应的管模具，并在管模具外表面包裹一层隔离膜，便于后期脱模；2竹材浸胶：选择厚度为0.1mm～1mm的竹材薄片，将竹材薄片用树脂胶浸渍完全；3缠绕竹材薄片：将浸渍好的竹材薄片在管模具外表面沿环向逐层连续均匀缠绕，并滚压管模具使得竹材薄片缠绕密实，树脂胶分布均匀，形成缠绕成形的竹管；4养护：将缠绕成形的竹管在室内条件下进行养护，养护时长至少为24小时，或在烘箱或养护室中加速养护，温度设置在50℃～150℃，时长4～12小时；5脱模：待树脂胶固化完成后，将竹管与管模具相互脱离；6防护：在脱模后的竹管内、外侧进行表面防护处理，手工刷涂、浸涂或喷枪喷涂隔离层5，提高材料的耐久性；7切割：将竹管通过切割方法切割成预定宽度的竹材箍筋。所述的竹材薄片按顺纹方向缠绕，缠绕的角度与管模具的横向呈0°，缠绕的层数不受限制。所述的竹管横截面是圆形、椭圆形、矩形、圆端形、边数＞4的正多边形的一种。所述的浸渍的树脂胶是环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂中的一种，与固化剂的混合比例控制在1∶1～2∶1。所述的隔离层采用的涂刷材料为植物油、树脂、水泥基复合材料或沥青基复合材料中的一种。本发明具有如下有益效果：1拓展了竹产品应用的范围和领域，用竹材箍筋替代或配合传统的钢筋箍筋使用，可以减少建筑用钢量，节约建筑能耗，节省工程造价。2操作简便，充分利用了竹材韧性好、顺纹抗拉强度高的特点，能够取得良好的约束效果，满足结构正常使用的需要。3竹材箍筋由竹材薄片连续一次缠绕的竹管切割而成，整片竹材箍筋环形连续成形，能够适应不同形状尺寸的构件，具有加工过程可操作性强、制作效率高的优点。4竹材箍筋低碳、环保、可再生，符合我国追求绿色环保发展模式。5竹材箍筋避免构件受外界环境的影响，可以增强构件在恶劣工作环境下的耐久性，又可增强构件表面美观性。附图说明：图1是环形连续竹材箍筋制作工艺流程示意图；图2是整体竹管切割成竹材箍筋的结构示意图；图3是环形连续竹材箍筋截面为圆形的结构示意图；图4是环形连续竹材箍筋截面为倒圆角矩形的结构示意图；图5是环形连续竹材箍筋截面为圆端形的结构示意图；在附图中，1为竹材箍筋；2为竹管；3为管模具；4为隔离膜；5为隔离层；6为竹材薄片。具体实施方式：为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。本发明提供一种环形连续竹材箍筋制作方法，其特征在于，通过将竹材薄片6逐层连续均匀缠绕成竹管2，再通过切割方法，按需要切割成预定宽度的竹材箍筋1，制作步骤如下：1制作管模具：根据所需竹材箍筋1的尺寸和形状，制作对应的管模具3，并在管模具3外表面包裹一层隔离膜4，便于后期脱模；2竹材浸胶：选择厚度为0.1mm～1mm的竹材薄片6，将竹材薄片6用树脂胶浸渍完全；3缠绕竹材薄片：将浸渍好的竹材薄片6在管模具3外表面沿环向逐层连续均匀缠绕，并滚压管模具3使得竹材薄片6缠绕密实，树脂胶分布均匀，形成缠绕成形的竹管2；4养护：将缠绕成形的竹管2在室内条件下进行养护，养护时长至少为24小时，或在烘箱或养护室中加速养护，温度设置在50℃～150℃，时长4～12小时；5脱模：待树脂胶固化完成后，将竹管2与管模具3相互脱离；6防护：在脱模后的竹管2内、外侧进行表面防护处理，手工刷涂、浸涂或喷枪喷涂隔离层5，提高材料的耐久性；7切割：将竹管2通过切割方法切割成预定宽度的竹材箍筋1。所述的竹材薄片6按顺纹方向缠绕，缠绕的角度与管模具3的横向呈0°，缠绕的层数不受限制。所述的竹管2横截面是圆形、椭圆形、矩形、圆端形、边数＞4的正多边形的一种。所述的浸渍的树脂胶是环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂中的一种，与固化剂的混合比例控制在1∶1～2∶1。所述的隔离层5采用的涂刷材料为植物油、树脂、水泥基复合材料或沥青基复合材料中的一种。实施例1：一种圆形截面竹材箍筋制作方法，其制作步骤为：选择圆形管模具3，并在圆形管模具3外表面包裹一层隔离膜4，便于后期脱模；再将竹材薄片6用树脂胶浸渍完全，并逐层连续均匀缠绕在管模具上，然后滚压使得竹材薄片6缠绕密实，树脂胶分布均匀，形成缠绕成形的竹管2；再将缠绕成形的竹管2在室内条件下进行养护，或在烘箱或养护室中加速养护；待树脂胶固化完成后，将竹管2与圆形管模具3相互脱离；在脱模后的竹管2内、外侧进行表面防护处理，手工刷涂、浸涂或喷枪喷涂隔离层5，提高材料的耐久性；最后将竹管2按需要利用切割机床切割制成预定宽度的竹材箍筋1。制成的圆形截面竹材箍筋1沿构件纵向等间距布置，配合纵筋形成混凝土构件的配筋骨架。实施例2：一种倒圆角矩形截面竹材箍筋制作方法，其制作步骤为：选择倒圆角矩形管模具3，并在倒圆角矩形管模具3外表面包裹一层隔离膜4，便于后期脱模；再将竹材薄片6用树脂胶浸渍完全，并逐层连续均匀缠绕在管模具上，然后滚压使得竹材薄片6缠绕密实，树脂胶分布均匀，形成缠绕成形的竹管2；再将缠绕成形的竹管2在室内条件下进行养护，或在烘箱或养护室中加速养护；待树脂胶固化完成后，将竹管2与圆形管模具3相互脱离；在脱模后的竹管2内、外侧进行表面防护处理，手工刷涂、浸涂或喷枪喷涂隔离层5，提高材料的耐久性；最后将竹管2按需要利用切割机床切割制成预定宽度的竹材箍筋1。制成的倒圆角矩形截面竹材箍筋1沿构件纵向等间距布置，配合纵筋形成混凝土构件的配筋骨架。实施例3：一种圆端形竹材箍筋制作方法，其制作步骤为：选择圆端形管模具3，并在圆端形管模具3外表面包裹一层隔离膜4，便于后期脱模；再将竹材薄片6用树脂胶浸渍完全，并逐层连续均匀缠绕在管模具上，然后滚压使得竹材薄片6缠绕密实，树脂胶分布均匀，形成缠绕成形的竹管2；再将缠绕成形的竹管2在室内条件下进行养护，或在烘箱或养护室中加速养护；待树脂胶固化完成后，将竹管2与圆形管模具3相互脱离；在脱模后的竹管2内、外侧进行表面防护处理，手工刷涂、浸涂或喷枪喷涂隔离层5，提高材料的耐久性；最后将竹管2按需要利用切割机床切割制成预定宽度的竹材箍筋1。制成的圆端形竹材箍筋1沿构件纵向等间距布置，配合纵筋形成混凝土构件的配筋骨架。实施例4：对于制成的竹材箍筋1可以在混凝土构件同一截面上组合使用，以方便制作大尺寸混凝土构件。在同一截面上，倒圆角矩形截面竹材箍筋1可以内套圆形截面竹材箍筋1组合使用，或者在同一截面上，不同尺寸大小的圆端形竹材箍筋组合使用，内外布置形成复合约束，再配合纵筋，形成大尺寸混凝土构件的配筋骨架，降低混凝土构件制作成本。所述两种组合形式是竹材箍筋复合使用的例子，但不仅仅限于这两种形式，在实际使用的过程可按需要对竹材箍筋1进行合理组合。

权利要求：1.一种环形连续竹材箍筋制作方法，其特征在于，通过将竹材薄片6逐层连续均匀缠绕成竹管2，再通过切割方法，按需要切割成预定宽度的竹材箍筋1，制作步骤如下：1制作管模具：根据所需竹材箍筋1的尺寸和形状，制作对应的管模具3，并在管模具3外表面包裹一层隔离膜4，便于后期脱模；2竹材浸胶：选择厚度为0.1mm～1mm的竹材薄片6，将竹材薄片6用树脂胶浸渍完全；3缠绕竹材薄片：将浸渍好的竹材薄片6在管模具3外表面沿环向逐层连续均匀缠绕，并滚压管模具3使得竹材薄片6缠绕密实，树脂胶分布均匀，形成缠绕成形的竹管2；4养护：将缠绕成形的竹管2在室内条件下进行养护，养护时长至少为24小时，或在烘箱或养护室中加速养护，温度设置在50℃～150℃，时长4～12小时；5脱模：待树脂胶固化完成后，将竹管2与管模具3相互脱离；6防护：在脱模后的竹管2内、外侧进行表面防护处理，手工刷涂、浸涂或喷枪喷涂隔离层5，提高材料的耐久性；7切割：将竹管2通过切割方法切割成预定宽度的竹材箍筋1。2.根据权利要求1所述的一种环形连续竹材箍筋制作方法，其特征在于，竹材薄片6按顺纹方向缠绕，缠绕的角度与管模具3的横向呈0°，缠绕的层数不受限制。3.根据权利要求1所述的一种环形连续竹材箍筋制作方法，其特征在于，竹管2横截面是圆形、椭圆形、矩形、圆端形、边数＞4的正多边形的一种。4.根据权利要求1所述的一种环形连续竹材箍筋制作方法，其特征在于，浸渍的树脂胶是环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂中的一种，与固化剂的混合比例控制在1∶1～2∶1。5.根据权利要求1所述的一种环形连续竹材箍筋制作方法，其特征在于，隔离层5采用的涂刷材料为植物油、树脂、水泥基复合材料或沥青基复合材料中的一种。

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