一种建筑用竹缠绕管混凝土浇灌复合柱体及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种建筑用竹缠绕管混凝土浇灌复合柱体及其制备方法。
【背景技术】
[0002]钢筋混凝土柱是房屋、桥梁、水工等各种工程结构中最基本的承重构件，常用作楼盖的支柱、桥墩、基础柱、塔架和桁架的压杆。目前制造工艺主要为:现浇柱和预制柱。现浇钢筋混凝土柱整体性好，但支模工作量大;预制钢筋混凝土柱施工比较方便，但要节点连接质量差。另外，承受柱在实际应用过程中不仅受到压力载荷还有剪力作用，特别是细长柱容易发生45度方向失稳破坏。
[0003]竹缠绕复合管是以连续的薄竹篾或竹束纤维为基材，以热固性树脂为胶黏剂，采用先进的环向和纵向层积缠绕工艺加工制成的新型生物基复合管道。加工过程可操作性强、耗能低、环境污染小、废弃材料可回收等。竹缠绕复合管具有价格便宜、耐压比强度高、刚度大、水流性能佳、安装方便等特性。该产品充分利用了我国可持续发展的竹子资源;最大限度地发挥竹材韧性好、纵向拉伸强度高的材性优势;突破传统的平面层积热压模式，采用了先进环形缠绕层积张紧复合工艺;加工过程低碳环保，节约能源;极大地拓展了竹产品应用的范围和领域。竹缠绕复合压力管具有低碳、环保、节能、资源可再生等方面的优势，符合“资源节约型” “环境友好型”的国家政策要求。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种建筑用竹缠绕管混凝土浇灌复合柱体及其制备方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0006]—种建筑用竹缠绕管混凝土浇灌复合柱体，从外往内依次包括防护层、竹缠绕装饰结构、中部竹木复合缠绕结构和内部混凝土结构，所述竹缠绕装饰结构由竹质纤维带和内衬网格带均匀而连续的通过树脂胶液采用环、纵向平面缠绕的组合形式缠绕而成，中部竹木复合缠绕结构由横向竹蔑单元或横向木质单板和纵向竹质纤维材料通过环纵向缠绕的组合形式缠绕而成，所述中部竹木复合缠绕结构采用环纵向缠绕，缠绕角度为25-86°，铺层顺序为:纵向竹蔑+纵向竹蔑或横向木单板+横向竹蔑，或纵向竹蔑+纵向竹筋+横向竹蔑或横向木单板。
[0007]优选地，防护层在室内使用时采用木蜡油+青漆层，在室外使用时为环氧树脂+沥青橡胶，厚度为2-10mm。
[0008]优选地，横向竹篾厚1.70mm，宽7.60mm ；纵向向竹篾厚度0.90mm，宽4.0Omm ；搭接长度为20mm。
[0009]本发明还提供了上述建筑用竹缠绕管混凝土浇灌复合柱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0010]S1、在控制缠绕张力和预定线型的条件下，将竹质纤维带和内衬网格带均匀而连续的通过树脂胶液采用环、纵向平面缠绕的组合形式缠绕在一定内腔尺寸的芯模或内衬上，加热固化，脱模后形成内衬层；
[0011]S2、将横向竹蔑单元或横向木质单板和纵向竹质纤维材料均匀而连续的通过树脂胶液采用环纵向缠绕的组合形式缠绕在内衬层上，缠绕角度为25-86°，铺层顺序为:缠绕角度为25-86°，铺层顺序为:纵向竹蔑+纵向竹蔑或横向木单板+横向竹蔑，或纵向竹蔑+纵向竹筋+横向竹蔑或横向木单板，加热固化，脱模后加外防护层形成竹缠绕管体；
[0012]S3、将水泥、砂石、石灰和水按照质量比1.2?2.5:0.8?3:0.2?1.6:1?4的比例配置混合均匀后加入纤维0.1?5kg/m3;
[0013]S4、在所得的竹缠绕管体中的一端延伸到另一端预埋钢筋笼，找一块有深沟的空地，将预埋过钢筋笼的竹缠绕管体吊立并用刚性模具和塑料薄膜封住底部端口，树立在低洼处，方便地面施工；
[0014]S5、在立式振动平台上通过浇灌口向步骤S4所得的竹缠绕管体内输送混凝土，浇灌时长控制在5?25min内，浇灌完成后采用立式平台振动以密实混凝土，得竹缠绕混凝土柱体；
[0015]S6、将所得的竹缠绕混凝土柱体放置于45?85°C蒸汽中进行养生2?10hr，完成养生后，放入恒温库，维持温度在30?50°C，湿度在RH30?65%，放置2_4天，得成品。
[0016]优选地，所述树脂胶液为加填料改性脲醛树脂、酚醛树脂或其他具有耐久性的热固性树脂，保持一定的初粘性和流动性，黏着在竹蔑单元表面并能填补竹材单元之间的空隙；
[0017]优选地，竹质纤维材料是竹材经过分丝帚化或径向破篾后，通过胶合或接长制备的可供缠绕的、连续均匀的竹篾带或竹束纤维卷，规格为:0.5-lmm*180-200mm。
[0018]优选地，所述纤维为高强度的聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维、聚酰胺化学合成纤维或天然植物纤维中的一种或几种的混合物。
[0019]本发明具有以下有益效果:
[0020]在空心竹缠绕复合管内浇筑钢筋混凝土形成复合主体，二者之间形成牢固的界面结合，不仅能克服现有的技术不足，提供一种稳定性更好、抗剪能力强的柱体构件，还能大大提高施工效率、便于吊装和设计，外层的竹缠绕管有着竹材自身质朴的纹理，自然美观，无需特别装饰，内部的混凝土有竹缠绕管体的保护和筋箍作用，避免了自然侵蚀和失稳破坏;相同直径柱体，竹缠绕管混凝土浇灌复合柱体抗压强度等物理力学指标明显提高，同时可减少传统柱体内部钢筋的配置和水泥的使用量，节能减排效果更显著，经济效益可观；同时还能降低成本，延长柱体的使用寿命，增加安全稳定性。
【附图说明】
[0021]图1为本发明实施例建筑用竹缠绕管混凝土浇灌复合柱体的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023]如图1所示，本发明实施例提供了一种建筑用竹缠绕管混凝土浇灌复合柱体，从外往内依次包括防护层4、竹缠绕装饰结构3、中部竹木复合缠绕结构2和内部混凝土结构1，所述竹缠绕装饰结构3由竹质纤维带和内衬网格带均匀而连续的通过树脂胶液采用环、纵向平面缠绕的组合形式缠绕而成，中部竹木复合缠绕结构2由横向竹蔑单元或横向木质单板和纵向竹质纤维材料通过环纵向缠绕的组合形式缠绕而成，所述中部竹木复合缠绕结构2采用环纵向缠绕，缠绕角度为25-86°，铺层顺序为:纵向竹蔑+纵向竹蔑或横向木单板+横向竹蔑，或纵向竹蔑+纵向竹筋+横向竹蔑或横向木单板。
[0024]防护层在室内使用时采用木蜡油+青漆层，在室外使用时为环氧树脂+沥青橡胶，厚度为2-10mm。
[0025]横向竹篾厚1.70mm，宽7.60mm;纵向向竹篾厚度0.90mm，宽4.0Omm;搭接长度为20mm ο
[0026]本发明实施例还提供了上述建筑用竹缠绕管混凝土浇灌复合柱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0027]S1、在控制缠绕张力和预定线型的条件下，将竹质纤维带和内衬网格带均匀而连续的通过树脂胶液采用环、纵向平面缠绕的组合形式缠绕在一定内腔尺寸的芯模或内衬上，加热固化，脱模后形成内衬层；
[0028]S2、将横向竹蔑单元或横向木质单板和纵向竹质纤维材料均匀而连续的通过树脂胶液采用环纵向缠绕的组合形式缠绕在内衬层上，缠绕角度为25-86°，铺层顺序为:缠绕角度为25