[发明专利]一种易于建筑物产业化的生态新型建筑结构体系

摘要

本发明名称为：一种易于建筑物产业化的生态新型建筑结构体系。本发明涉及利用塑木复合材料、热固性高强树脂无机纤维布增强复合材料(FRP)和新型无机聚合物胶凝高强芯材等多种有机、无机材料多元共混复合成一种高性能新型“钢化复合高强木”复合材料，利用现有成熟拉挤、模压、缠绕等工艺和专用设备工厂化、机械化大量制造成各种形状的物件，如建筑物建造所需的结构柱、梁、楼板、内外墙板等构件，然后运至工地，现场快速定位安装的一种新型装配式轻型建筑结构体系，同传统建筑物建造模式相比具有大副减少钢材、水泥、水等主要资源的消耗，最大限度的利用各种可再生资源和可回收利用的各种废弃物，具有良好的自保温效果，节能减排，降低工程总体综合造价，具有重大的经济和社会双重效益。

主权项

一种易于建筑物产业化的生态新型轻型建筑结构体系的制造方法，是利用塑木复合材料、热固性高强树脂无机纤维增强复合材料、无机胶凝高强芯材等工厂化多元混杂复合，利用它们各自优势互补，达到建筑物的结构安全、功能、外观等使用要求。具体分为：(1)塑木复合材料：具体是指将塑料、废旧塑料、秸秆粉、锯末树枝粉、稻壳粉等可再生可再回收循环利用的材料同玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、苎麻天然纤维等纤维布连续增强纤维材料复合，通过缠绕、拉挤、模压等工艺和专用设备制成各种形状如方形、矩形、圆形、六边形及其它异型，可以为实心结构，也可以为一定壁厚空心结构(一定壁厚空心结构也可带肋加强)，然后再向空心结构里浇注新型无机聚合物胶凝高强芯材复合，根据构件受力情况也可在塑木复合材料的外部或内部或全部或局部再复合热固性高强树脂无机纤维布增强复合材料或不同厚度的钢板，增加复合材料的综合受力性能，通过实际受力设计计算，选用适当材料和截面尺寸，制造成不同尺寸、形状和形式的柱、梁、楼板、屋面板、内外墙板等构件，达到建筑物的结构安全、功能齐全、经济适用等要求。秸秆粉、锯末树枝粉、稻壳粉等可再生循环利用的材料也可通过对其细胞壁进行无机物浸渍、填充增强，处理后的秸秆粉、锯末树枝粉、稻壳粉的硬度、强度等均有大幅度增加。塑木复合材料在缠绕、拉挤、模压等工艺制造过程中可加入少量的无机晶须、二氧化硅、纳米二氧化硅、碳酸钙、纳米碳酸钙等混合无机粉体，可大幅度提高塑木复合材料的阻燃性能和强度。在制造过程中，可加入专用色浆，制成不同颜色的成品，美观耐用，不用再涂刷涂料，也可用专用模具，拉挤、模压制造成不同肌理的型材如仿木纹板材等。(2)热固性高强树脂无机纤维增强复合材料(FRP)：具体是指将不饱和聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基树脂、酚醛树脂等热固性高强树脂同玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、苎麻天然纤维等纤维布连续增强材料按各向异性方向复合布置，通过缠绕、拉挤、模压等成型工艺和专用设备制成各种形状如方形、矩形、圆形、六边形及其它异型，可以为实心结构，也可以为一定壁厚空心结构(一定壁厚空心结构也可带肋加强)，然后再向空心结构里浇注新型无机聚合物胶凝高强芯材复合，根据构件受力情况也可在热固性高强树脂无机纤维增强复合材料的外部或内部或全部或局部再复合不同厚度的钢板，增加复合材料的综合受力性能，通过实际受力设计计算，选用适当材料和截面尺寸，制造成不同尺寸、形状和形式的柱、梁、楼板、屋面板、内外墙板等构件，达到建筑物的结构安全、功能齐全、经济适用等要求。热固性高强树脂无机纤维增强复合材料在缠绕、拉挤、模压等工艺制造过程中可加入少量的无机晶须、二氧化硅、纳米二氧化硅、碳酸钙、纳米碳酸钙等混合无机粉体，可大幅度提高热固性高强树脂无机纤维布增强复合材料的阻燃性能和强度。在制造过程中，可加入专用色浆，制成不同颜色的成品，美观耐用，不用再涂刷涂料，也可用专用模具，拉挤、模压制造成不同肌理的型材如仿木纹板材等。(3)新型无机矿物聚合物胶凝高强芯材：具体是指利用可再生生物质燃料废弃物(如秸杆灰、树枝树叶锯末灰、稻壳灰等)和具有潜在活性的工业废渣(如矿渣粉、粉煤灰、高铝煤矸石煅烧废渣粉、尾矿粉、铝矿尾矿粉.废矿浆、霞石尾矿粉.废矿浆等)等，利用率达80％以上，添加少量沸石粉作为晶种，水玻璃作为激发剂，另外掺加少量无机膨胀剂和活性无机增强剂，在常温常压下制造的新型无机矿物聚合物胶凝高强材料，详见本发明申请人另外申报的发明专利—《一种新型复合生态水泥及其制品应用》。为增加新型新型无机聚合物胶凝高强芯材的韧性，降低无机矿物聚合物胶凝高强芯材的脆性，调整至最佳线膨胀系数，可向新型无机胶凝高强芯材里添加秸秆粉、锯末粉、稻壳粉等可再生的天然纤维材料和有机、无机轻质骨料等材料，新型无机胶凝高强芯材较优密度为450公斤～2000公斤/立方米；热固性高强树脂无机纤维布增强复合材料和无机胶凝高强芯材以及塑木复合材料和无机胶凝高强芯材的材料线膨胀系数接近时，它们受热后变形基本相同，整个结构产生的热应力较小，因而“钢化复合高强木”新型构件能够承受剧烈的温差变化，在交变温度作用下，可保证外壳材料与芯材之间的变形协调，以达到“钢化复合高强木”复合材料的整体最优综合力学性能。