[发明专利]碳纤维改性速生杨木的施工工艺

说明书

本发明属于速生板材改性技术领域，尤其涉及一种碳纤维改性速生杨木的施工工艺。包括以下有效步骤：a、选材；b、切割；c、深处理；d、晾干；e、热改性；f、烘干；g、裁剪；h、配置碳布胶；i、浸渍；j、组合；k、养护。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，本发明提供了一种碳纤维改性速生杨木的施工工艺，通过碳纤维、碳布胶以及一系列施工工艺对速生杨木加工、粘结、养护、预压、后处理等方法进行改性处理，进而改变速生杨木的抗压强度、弹性模量、变形率、抗震性能等力学性能，使之满足建筑结构构件(柱、梁、板、墙)的使用要求。

技术领域

本发明属于速生板材改性技术领域，涉及速生杨木改性，尤其涉及一种碳纤维改性速生杨木的施工工艺。

背景技术

木材及木质材料作为社会经济建设中的重要生产资源，不仅广泛应用于日常生活中的各个领域，还广泛应用于交通、建筑和航天等工业领域。随着世界范围内森林资源日益短缺，特别是珍贵木材数量日益锐减，近年来大量的速生树木被广泛种植。速生树木具有出材时间短、产量高等优点，但由于其生长年限较短，例如：一般人工速生杨木成材时间为5～6年，所以大部分速生树木具有密度低、木质松软、物理力学强度差、含水率高且分布不均和易产生干缩变形等缺陷，从而限制了速生树木品种的使用范围，通常人工速生林多用来生产纸浆，一次性筷子等低经济附加值产品，而在高附加值加工领域的应用较少。

随着国家颁布相关政策大力推行绿色建筑、装配式施工，并在文件中特别提到关于木结构装配化施工的问题。但现如今木结构的发展却因为天然木材的禁止采伐而受到限制。大部分速生木材却因力学性能较差其应用范围受到限制。速生杨木本身具有纹理直、易加工、生长快、环境适应性强等特点，且具有环保、美观等优势，且在我国具有广泛的种植基础。但是速生杨木由于其力学性能较低，耐腐蚀能力差和不稳定性大等特点，一直没有应用于建筑结构中。目前，如何通过碳纤维改性将速生杨木应用于建筑结构构件中，拓宽其应用范围的研究较少。

发明内容

本发明针对上述的将速生杨木应用于建筑结构构件中所存在的技术问题，提出一种设计合理、工艺简单、加工方便且物理强度高、耐腐朽的碳纤维改性速生杨木的施工工艺。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种碳纤维改性速生杨木的施工工艺，包括以下有效步骤：

a、选材：选取速生杨木树干通直、树径20cm左右原木，并放于阴凉处放置；

b、切割：将选好的速生杨木切割成厚度为10mm的板材，剔除不满足要求的板材，处理板长、宽为构件所需尺寸；

c、深处理：将处理好的板材进行深加工处理，在板材表面做凹槽和凸起设置；

d、晾干：将深加工处理后的板材放于阴凉处晾干3-5天或采用烘干机在65℃-85℃作用下烘干8h以上；

e、热改性：将处理过后的板材置放入氮气室内，升温氮气室温度至180℃～260℃对板材做热改性处理；

f、烘干：将热改性处理后的板材用烘干箱在105℃烘干24h以上，进行含水率试验测试，控制含水率在9～15％之间，备用；

g、裁剪：根据板材上凹槽的尺寸裁剪相应大小的碳纤维布，备用；

h、配置碳布胶：碳布胶包括A、B两组重要组份，其中，A组为改性环氧树脂，B组为乙二胺改性的酚醛氨固化剂和芳香胺固化剂的混合剂，按照质量比A:B＝3：1，将A、B两组份混合均匀，备用；

i、浸渍：将烘干后的板材放入到真空浸渍罐内，加入部分配置好的碳布胶，控制真空浸渍罐为1MPa，控制温度75℃，浸渍3h；

j、组合：将浸渍过后的板材取出，快速刮去板材表面的碳布胶，将g步骤中裁剪好的碳纤维布快速的涂覆到板材的凹槽内，并另取一块板材，使其凸起部镶嵌在凹槽内，使两块板材之间的凹槽和凸起配合形成一个整体，依此类推，组合好所需要的厚度；