建筑模板及其制备方法

文档序号:1913818 发布日期:2021-12-03 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 建筑模板及其制备方法 (Building template and preparation method thereof ) 是由 蔡绍祥 郭玉良 杨艳石 高伟霞 于 2021-09-13 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种建筑模板的制备方法与一种建筑模板,属于建筑材料技术领域。其中,制备方法包括:对毛竹进行截断与辗压处理,以得到丝状竹束帘;对竹柳木材进行旋切与拼接处理,以得到竹柳单板;对所述丝状竹束帘和所述竹柳单板进行浸胶处理;在至少一层橡胶板的两侧均依次层叠铺设至少一层浸胶处理后的丝状竹束帘与至少一层浸胶处理后的竹柳单板,以形成板胚;对所述板胚进行热压、冷却以及平衡处理,以得到所述建筑模板。本发明采用竹材为原料,经截断、辗压、旋切、拼接、浸胶以及层叠铺装等处理过程形成建筑模板,成本低、制备工艺简单,并且得到的建筑模板稳定性好,胶合强度高,可重复多次利用,是一种绿色环保建筑材料。(The invention provides a preparation method of a building template and the building template, and belongs to the technical field of building materials. The preparation method comprises the following steps: cutting and rolling moso bamboo to obtain a filamentous bamboo bundle curtain; performing rotary cutting and splicing treatment on the bamboo willow wood to obtain a bamboo willow veneer; performing gum dipping treatment on the filiform bamboo bundle curtain and the bamboo willow veneer; sequentially laying at least one layer of gummed filiform bamboo bundle curtain and at least one layer of gummed bamboo willow veneer on both sides of at least one layer of rubber plate in a stacking manner to form a plate blank; and carrying out hot pressing, cooling and balancing treatment on the slab to obtain the building template. The invention adopts bamboo as raw material, and forms the building template through the treatment processes of cutting, rolling, rotary cutting, splicing, gum dipping, stacking, paving and the like, the cost is low, the preparation process is simple, and the obtained building template has good stability and high bonding strength, can be repeatedly utilized, and is a green environment-friendly building material.)

建筑模板及其制备方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域,具体涉及一种建筑模板的制备方法以及一种建筑模板。

背景技术

建筑模板是一种临时性支护结构,按设计要求制作,使混凝土结构、构件按规定的位置、几何尺寸成形,保持其正确位置,并承受建筑模板自重及作用在其上的外部荷载。然而,现有的普通建筑模板存在可重复利用效率低,胶合强度不高,容易脱胶分层等问题。

而竹材具有优异的力学性能,就强度和成本而言,竹子被认为是自然界中效能最高的材料,竹材的抗拉强度约为木材的2倍,抗压强度为木材的1.5倍,竹材的比强度高于木材和普通钢材。基于此,发明人经过长期研究发现,竹材具备作为建筑结构材的良好基础条件,其抗弯和抗压强度都达到了现代建筑的要求,并且竹木复合形成的建筑模板成本较低,可以作为逐步取代钢模板、木质模板的优选材料,具有较高的使用价值。

因此,针对上述问题,本发明提出一种强度稳定性好、结合强度高以及可重复利用的建筑模板以及制备方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种建筑模板的制备方法与一种制备方法。

本发明的一方面,提供一种建筑模板的制备方法,包括:

对毛竹进行截断与辗压处理,以得到丝状竹束帘;

对竹柳木材进行旋切与拼接处理,以得到竹柳单板;

对所述丝状竹束帘和所述竹柳单板进行浸胶处理;

在至少一层橡胶板的两侧均依次层叠铺设至少一层浸胶处理后的丝状竹束帘与至少一层浸胶处理后的竹柳单板,以形成板胚;

对所述板胚进行热压、冷却以及平衡处理,以得到所述建筑模板。

可选的,所述对毛竹进行截断与辗压处理,以得到丝状竹束帘,包括:

选取直径大于30mm以上的毛竹,按预设等分将其截断,去除竹节和竹青;之后,将该毛竹在温度范围为90℃~100℃的条件下蒸煮0.5h~1.5h,加工成竹片,将所述竹片拼排成竹帘,并将所述竹帘碾压成丝状竹束帘。

可选的,所述对竹柳木材并进行旋切与拼接处理,以得到竹柳单板,包括:

选取直径大于300mm的竹柳木材,并将该竹柳木材进行旋切、并在干燥温度范围为65℃~115℃下干燥、再经拼接以得到含水率范围为8%~15%的竹柳单板。

可选的,所述竹柳单板的宽度范围为1300mm~1350mm;和/或,

所述竹柳单板的厚度范围为1mm~1.5mm。

可选的,所述对所述丝状竹束帘和所述竹柳单板进行浸胶处理,包括:

将所述丝状竹束帘和所述竹柳单板放入固体含量为20%~25%的酚醛树脂溶液中进行浸胶处理2min~3min,之后进行干燥处理,以得到含水率范围为10%~15%的浸胶处理后的丝状竹束帘和浸胶处理后的竹柳单板。

可选的,所述对所述丝状竹束帘和所述竹柳单板进行浸胶处理,包括:

将聚丙烯加热到160℃以上,并将加热处理后的聚丙烯涂刷在所述丝状竹束帘与所述竹柳单板上,以得到浸胶处理后的丝状竹束帘和浸胶处理后的竹柳单板。

可选的,所述在至少一层橡胶板的两侧均依次层叠铺设至少一层浸胶处理后的丝状竹束帘与至少一层浸胶处理后的竹柳单板,包括:

在至少一层橡胶板的两侧均依次层叠铺设一层浸胶处理后的丝状竹束帘与三层浸胶处理后的竹柳单板,以形成板胚。

可选的,每层所述浸胶处理后的丝状竹束帘的厚度范围为1mm~3mm,宽度范围为1mm~1.5mm;和/或,

所述橡胶板层数范围为1层~3层,每层所述橡胶板的厚度范围为1mm~3mm。

可选的,所述对所述板胚进行热压、冷却以及平衡处理,以得到所述建筑模板,包括:

将所述板胚在热压温度范围为110℃~210℃、热压时间范围为15min~30min、热压压力范围为3.0MPa~3.5MPa的条件下进行热压,热压成型后进行卸板、冷却、以及平衡处理15天以上得到所述建筑模板。

本发明的另一方面,提供一种建筑模板,采用前文记载的所述方法制得。

本发明提供一种建筑模板的制备方法,该方法包括:对毛竹进行截断与辗压处理,以得到丝状竹束帘;对竹柳木材进行旋切与拼接处理,以得到竹柳单板;对所述丝状竹束帘和所述竹柳单板进行浸胶处理;在至少一层橡胶板的两侧均依次层叠铺设至少一层浸胶处理后的丝状竹束帘与至少一层浸胶处理后的竹柳单板,以形成板胚;对所述板胚进行热压、冷却以及平衡处理,以得到所述建筑模板。本发明采用竹材为原料,经截断、辗压、旋切、拼接、浸胶以及层叠铺装等处理过程形成建筑模板,成本低、制备工艺简单,并且得到的建筑模板稳定性好,胶合强度高,可重复多次利用。

附图说明

图1为本发明一实施例的建筑模板的制备方法的流程框图;

图2为本发明另一实施例的建筑模板的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护范围。

除非另外具体说明,本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等既不限定所提及的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组,也不排除出现或加入一个或多个其他不同的形状、数字、步骤、动作、操作、构件、原件和/或它们的组。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示技术特征的数量与顺序。

如图1所示,本发明的一方面,提供一种建筑模板的制备方法S100,具体包括以下步骤S110~S150:

S110、对毛竹进行截断与辗压处理,以得到丝状竹束帘,以作为建筑模板的中间层,即夹设在橡胶板与竹柳单板之间。

具体的,选取新鲜或含水率大于15%、直径大于30mm以上的毛竹、截断长度为2440mm的毛竹杆,选取质量好的毛竹采用锯竹机按预设等分(例如,8-10等分)将毛竹截断,竹筒长度比竹、木复合板材长度长30mm,去除竹节和竹青,加工成竹片,将上述裁剪好的竹片拼排成竹帘,并将该竹帘在温度范围为90℃~100℃的条件下蒸煮0.5h~1.5h,加工成竹片,将竹片拼排成竹帘,并进行疏解,将软化后的竹条疏解成1mm左右的竹丝,即将竹帘碾压成丝状竹束帘。

需要说明的是,本实施例在将竹帘碾压成竹丝时,竹片帘一次性通过竹材碾碾机,碾压成具有松散结构的丝状竹束帘。

进一步需要说明的是,本实施例对于如何去除竹叶和竹青不作具体限定,例如,采用装有内铣刀和外刨削刀的装置,将毛竹的内节和外节同时去除,然后加工成竹条,去除竹叶和竹青。

S120、对竹柳木材进行旋切与拼接处理,以得到竹柳单板,以作为建筑模板的覆面板。

具体的,选取直径大于300mm的竹柳木材,并将该竹柳木材进行旋切为宽度范围为1220mm~1350mm、厚度范围为1mm~1.5mm的单板,并在干燥温度范围为65℃~115℃下干燥、再经拼接以得到含水率范围为8%~15%的竹柳单板。

需要说明的是,上述竹柳单板可以按照2440×1220mm的标准尺寸进行拼接。

S130、对丝状竹束帘和竹柳单板进行浸胶处理。

需要说明的是,本实施例对于浸胶处理的胶液不作具体限定,可以根据实际需要进行选择,例如,酚醛树脂、聚丙烯等。

具体的,当胶液选择酚醛树脂时,具体浸胶处理过程如下:在常压条件下,将丝状竹束帘和竹柳单板放入固体含量为20%~25%的酚醛树脂溶液中进行浸胶处理2min~3min,之后在干燥温度范围为50℃~60℃下进行干燥处理,以得到含水率范围为10%~15%浸胶处理后的丝状竹束帘和浸胶处理后的竹柳单板。

进一步的,在另一些实施例中,当胶液采用聚丙烯时,具体浸胶处理过程如下:将聚丙烯加热到160℃以上,并将加热处理后的聚丙烯涂刷在丝状竹束帘与竹柳单板上,以得到浸胶处理后的丝状竹束帘和浸胶处理后的竹柳单板。

S140、在至少一层橡胶板的两侧均依次层叠铺设至少一层浸胶处理后的丝状竹束帘与至少一层浸胶处理后的竹柳单板,以形成板胚。

具体的,在该橡胶板的两侧各铺装浸胶后的丝状竹束帘一层,之后,在对应的浸胶后的丝状竹束帘层上再依次层叠铺装浸胶后的竹柳单板三层,形成共九层结构的板胚。也就是说,橡胶板作为最内层,在其正反面进行对称垂直铺装,正反面各铺装一层浸胶后的丝状竹束帘与三层浸胶后的竹柳单板。

一并结合图2所示,建筑模板200包括中间橡胶层210,以及该橡胶层210两侧的丝状竹束帘层220以及竹柳单板层230,其中,丝状竹束帘为一层,竹柳单板为三层。

需要说明的是,本实施例铺装的每层浸胶处理后的丝状竹束帘的厚度范围为1mm~3mm(例如,2mm),宽度范围为1mm~1.5mm,每层浸胶处理后的竹柳单板的厚度范围为1mm~3mm,最内层的橡胶板可以选择为一层,也可以选择为两层或者三层,其中,每层橡胶板的厚度范围为1mm~3mm(例如,2mm),以及,本示例的板胚总厚度范围为12mm~13mm。

进一步需要说明的是,由于橡胶具有较好的弹性模量、黏结性能、耐磨损等优点,因此,本实施例采用橡胶板作为缓冲层,在模板使用过程中起到缓冲丝状竹束帘和竹柳单板之间的摩擦和挤压,避免硬质材料在压力下出现损坏。

S150、对板胚进行热压、冷却以及平衡处理,以得到建筑模板。

具体的,在一些实施例中,将板胚置于热压机中进行热压处理,其中,当胶液采用酚醛树脂时的热压工艺如下:热压温度范围为110℃~170℃、热压时间范围为20min~25min、热压压力范围为3.0MPa~3.5MPa的条件下进行热压,热压成型后进行卸板、冷却、以及平衡处理15天以上得到建筑模板。

需要说明的是,本实施例对板胚平衡存放时间不短于15天,可以减小板胚内的热、湿内应力。

在另一些实施例中,当胶液采用聚丙烯时的热压工艺如下:热压温度范围为180℃~210℃、热压时间范围为15min~30min、热压压力范围为3.0MPa~3.5MPa的条件下进行热压,热压成型后进行卸板、冷却以得到建筑模板。

应当理解的是,随着热压温度的增加,建筑模板的复合板材弯曲强度呈上升趋势,较高温度时,在高温条件下聚丙烯树脂流动性增强,有利于麻纤维和树脂的黏合。

进一步需要说明的是,本实施例的板胚按照2440×1220mm的标准尺寸进行裁剪。

基于本实施例采用竹材为原料,并采用浸胶处理丝状竹束帘与竹柳单板的两种竹材结构,且每种竹材结构铺设的层数可以根据实际需要具体设置,该两种竹材结构协同作用使得建筑模板具有更好的胶合强度与稳定性,其次,本实施例将丝状竹束帘与竹柳单板两种竹材结构在橡胶板的两侧垂直层叠铺装,以提高建筑模板的抗弯和抗压性能。

本发明的另一方面,提供一种建筑模板,采用前文记载的方法制得,具体过程参考前文,在此不再赘述。

如图2所示,本示例的建筑模板200包括橡胶层210、以及在橡胶层210两侧均依次层叠铺装的一层丝状竹束帘220和三层竹柳单板230,以形成九层结构的建筑模板。

需要说明的是,上述层叠铺设的丝状竹束帘与竹柳单板均是浸胶处理后的,以增加胶合强度,提升建筑模板的稳定性。

进一步需要说明的是,每层浸胶的丝状竹束帘的厚度范围为1mm~3mm(例如,2mm),宽度范围为1mm~1.5mm,每层浸胶的竹柳单板的厚度范围为1mm~3mm,最内层的橡胶板可以设置一层,还可以设置两层或者三层,且每层橡胶板的厚度范围为1mm~3mm(例如,每层橡胶板为2mm),板胚总厚度范围为12mm~13mm。

下面将结合几个具体实施例进一步说明建筑模板的制备方法:

实施例1

本示例中建筑模板的制备方法,包括如下步骤:

S1、选取新鲜或含水率大于15%的毛竹按要求截成2440mm长毛竹材;通过一装有内铣刀和外刨削刀的装置,将毛竹的内节和外节同时去除,然后加工成竹条,去除竹黄和竹青。将原竹进行高温蒸煮处理1个小时后,进行疏解,将软化后的竹条疏解成1mm左右的竹丝,然后进行干燥,以得到丝状竹束帘。

S2、将直径为300mm及以上的竹柳木材旋切成1220mm宽单板,并烘干;并将单板胶带拼接成2440*1220mm板材,以得到竹柳单板。

S3、将聚丙烯加热到160℃以上,在拼接好的竹柳木材单板上均匀涂刷聚丙烯,再对丝状竹束帘也涂刷上聚丙烯。

S4、将涂胶后的丝状竹束帘铺放在最内层的橡胶板上,正反面进行对称铺装。板胚按照2440*1220mm标准规格铺装;正反面各铺装原竹丝一层,原竹丝厚度均为2mm;正反面竹柳单板各3层,厚度均为3mm;最内层的橡胶板一层为2mm,板胚总厚度为12-13mm。

S5、将铺装好的板胚,在热压机中进行热压,热压工艺:热压温度180℃、热压时间30min、热压压力3.0MPa;热压成型后卸板、冷却,以得到建筑模板。

本示例采用GB/T17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》标准测定建筑模板的胶合强度、静曲强度、弹性模量、冲击强度、吸水厚度膨胀率、吸水率,结果如表1和表2。

本实施例得到的建筑模板静曲强度为27.87MPa,弹性模量为3503.33MPa,冲击强度为53.33KJ/m2,吸水厚度膨胀率为20.5%,吸水率为10.52%,以及胶合强度为1.65MPa。

实施例2

本示例中建筑模板的制备方法中热压温度设置为190℃,其余步骤均与实施例1相同,结果如表1和表2。

本实施例得到的建筑模板静曲强度为39.22MPa,弹性模量为3746.21MPa,冲击强度为43.33KJ/m2,吸水厚度膨胀率为20.5%,吸水率为19.86%,以及胶合强度为2.31MPa。

实施例3

本示例中建筑模板的制备方法中热压温度设置为200℃,其余步骤均与实施例1相同,结果如表1和表2。

本实施例得到的建筑模板静曲强度为39.82MPa,弹性模量为3756.29MPa,冲击强度为22.17KJ/m2,吸水厚度膨胀率为4.16%,吸水率为5.7%,以及胶合强度为2.43MPa。

实施例4

本示例中建筑模板的制备方法中热压温度设置为210℃,其余步骤均与实施例1相同,结果如表1和表2。

本实施例得到的建筑模板静曲强度为30.29MPa,弹性模量为3490.66MPa,冲击强度为21.83KJ/m2,吸水厚度膨胀率为1.64%,吸水率为2.93%,以及胶合强度为2.39MPa。

实施例5

本示例中建筑模板的制备方法中热压设置为19min,热压温度设置为200℃,其余步骤均与实施例1相同,结果如表3和表4。

本实施例得到的建筑模板静曲强度为16.31MPa,弹性模量为3624.90MPa,冲击强度为29.17KJ/m2,吸水厚度膨胀率为6.06%,吸水率为9.07%,以及胶合强度为1.50MPa。

实施例6

本示例中建筑模板的制备方法中热压时间设置为22min,热压温度设置为200℃,其余步骤均与实施例1相同,结果如表3和表4。

本实施例得到的建筑模板静曲强度为44.82MPa,弹性模量为3756.29MPa,冲击强度为24.67KJ/m2,吸水厚度膨胀率为6.16%,吸水率为8.70%,以及胶合强度为1.95MPa。

实施例7

本示例中建筑模板的制备方法中热压时间设置为25min,热压温度设置为200℃,其余步骤均与实施例1相同,结果如表3和表4。

本实施例得到的建筑模板静曲强度为45.88MPa,弹性模量为3765.79MPa,冲击强度为22.50KJ/m2,吸水厚度膨胀率为4.19%,吸水率为6.12%,以及胶合强度为2.31MPa。

实施例8

本示例中建筑模板的制备方法中热压时间设置为30min,热压温度设置为200℃,其余步骤均与实施例1相同,结果如表3和表4。

本实施例得到的建筑模板静曲强度为39.82MPa,弹性模量为3756.29MPa,冲击强度为22.17KJ/m2,吸水厚度膨胀率为4.16%,吸水率为5.7%,以及胶合强度为2.43MPa。

表1实施例1至4中建筑模板的实验结果

表2实施例1至4中建筑模板的胶合强度结果

表3实施例5至8中建筑模板的实验结果

表4实施例5至8中建筑模板的胶合强度结果

基于上述各实施例结果可以看出,温度是影响建筑模板复合材料力学性能的主要因素,温度越高,物理力学性能越好,温度过高,建筑模板的表面会炭化,进而影响建筑模板复合材料的物理力学性能,热压温度与热压时间是相辅相成的,热压温度越高,需要的热压时间就越短。

本示例以上述单因素试验探究建筑模板复合材料一次成型的热压工艺,得出最佳工艺参数如下:热压温度200℃、热压时间30min、热压压力3.0MPa,以及,热压后的板材厚度为8mm。

进一步的,在上述最佳工艺参数下得到的建筑模板性能如下:静曲强度为39.82MPa,弹性模量3756.29MPa,冲击强度22.17KJ/m2,吸水厚度膨胀率4.16%,吸水率5.7%。

本发明提供一种建筑模板的制备方法与一种建筑模板,相对于现有技术而言具有以下有益效果:本发明采用竹材为原料,经过对竹材的碾压、拼接、浸胶、层叠等处理以形成建筑模板,该制备工艺简单、成本较低,且本发明的建筑模板包括两种竹材层,即丝状竹束帘与竹柳单板,可使得建筑模板强度稳定性更好,胶合强度更高,可重复多次利用。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

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