建筑用竹质复合材料的性能及应用探讨

为探讨建筑用竹质复合材料的性能及应用,文章采用理论结合实际案例的方法,立足竹质复合材料概述,分析了该材料性能的优势及影响因素,并提出竹质复合材料在建筑中的具体应用.结果表明,相比于传统钢筋、混凝土、砖石等建筑材料,竹质复合材料不但拥有良好的物理性能,而且具有可再生的特点,符合建筑行业绿色、环保及可持续发展的要求,可在建筑领域中得到大范围推广应用.

竹质材料热解失重行为及其动力学研究

利用热重分析在不同升温速率（5～40K·min^-1）和氮气气氛下对两种竹质材料（毛竹和孝顺竹）的热解失重行为进行了研究。实验结果表明竹质材料在热解过程中可分为失水干燥、预热解、快速热解和残余物缓慢分解等4个阶段组成。快速热解阶段可由一级反应过程描述，根据一级反应由Coats-Redfem法计算毛竹和孝顺竹的平均活化能E分别为50．5kJ／mol和61．1kJ／mol。实验还表明加热速率越大，热解速度越快。

竹质人造板在建筑领域中的应用

我国竹类资源丰富,是世界主要产竹区,竹材年产量约占世界年产量的33％,并且竹子具有生长快、成材早等特点。为了充分合理地利用潜在的竹林资源,保护森林资源,缓和木材供需矛盾,近年来,竹类资源的加工和合理利用已日益受到了人们的重视,在人造板工业中。

现代竹质工程材料的基本性能及其在建筑结构中的应用前景

通过对比分析竹帘胶合板、竹材层积材、竹材重组材等现代竹质工程材料的工艺及基本性能,指出每种材料在建筑结构构件中的应用选择,结合现代竹结构安居示范房的设计与建造实例,分析竹结构的应用前景与优势。竹结构在设计与建造方面都具有非常好的灵活性,具有出色的抗震性能,其最大优势在于绿色、低碳、节能、减排,竹质工程材料能够达到现代结构工程的要求,使得竹结构的大规模推广应用成为可能。

竹质包装材料应用研究进展

系统地介绍了传统竹质包装材料、再加工型竹质包装材料、新型竹质复合包装材料在包装领域的应用研究现状,讨论并分析了竹质包装材料今后的发展趋势及面临的机遇与挑战,以期为竹质包装材料的推广使用及健康发展提供借鉴。

苯酚和吡啶在竹质活性炭上的吸附研究

以焦化废水中的代表性污染物苯酚和吡啶为吸附质,以颗粒竹质活性炭为吸附剂,考察了苯酚和吡啶在竹质活性炭上的吸附性能以及两种化合物之间的竞争吸附关系。结果发现:竹质活性炭对苯酚的吸附较符合Langmuir等温式,对吡啶的吸附较符合Freundlich等温式,苯酚和吡啶的最大吸附量分别为122.0mg/g和344.8mg/g。该竹质活性炭对苯酚和吡啶的吸附符合拟二级动力学方程,吸附均在4.0h时达到平衡,当两种化合物共存于溶液中时,其吸附动力学过程和吸附平衡时间未受影响,但竞争吸附导致苯酚和吡啶的平衡吸附量分别下降了10.4%和20.8%。

水蒸气活化制备竹质成型活性炭及其对二硫化碳的吸附性能

竹材是重要的林业可再生资源,以竹材代替木材制备活性炭可节省大量木材。以竹粉为原料,经磷酸活化成型后进行水蒸气二次活化,在不同工艺条件下制备了高吸附性能活性炭。通过碘吸附值、亚甲基蓝吸附值、N_2吸附-脱附等温线、二硫化碳动态吸附量等对所制活性炭的性能进行表征。结果表明:在磷酸浸渍比1.2∶1、活化时间20 min、活化温度450℃,水蒸气活化温度875℃、活化时间1 h、流量3.0 m L/min条件下,制得的活性炭BET比表面积为1 264.60 m^2/g、总孔容积为1.227 cm^3/g、平均孔径为3.88 nm、碘吸附值为1 452.96 mg/g、亚甲基蓝吸附值为307.5 mg/g、强度为91.76%、得率为30.42%;在动态干燥和30%相对湿度条件下,对二硫化碳的单位质量吸附量分别为0.416和0.390 g/g。活性炭对CS2的吸附能力主要与活性炭的孔结构有关,微孔发达、平均孔径小、碘吸附值高的活性炭更有利于CS2的吸附。由于竹材表观密度相对较低,且受到竹材自身组分的限制,所制活性炭的强度低于椰壳活性炭。

竹质建筑结构柱抗压性能的研究

利用竹胶合板与L型钢制备用于竹结构房屋支撑作用的竹质建筑结构柱,采用双向刀铰与500吨长柱试验机对其进行静态抗压测试,测量结构柱抗压性能,观察其在轴向压力作用下的压缩、弯曲变形,分析竹帘胶合板力学性能、连接方式、破坏形式等对结构柱力学性能的影响。结果表明:竹质建筑结构柱结构柱破坏荷载为700 kN,抗压强度为33.26 MPa;竹质建筑结构柱端部出现局部受压破坏;竹质建筑结构柱翼缘与侧板之间的螺钉连接强度不高,两者之间所受剪力不能有效传递。

竹质工字梁抗弯性能的研究

竹质工字梁是将慈竹竹帘胶合板锯裁成翼缘板与腹板后,通过等边角钢用螺钉联接而成。采用两端简支,在梁跨方向三分点处进行两点加载试验,量测竹质工字梁的应变和变形。结果表明:工字梁翼缘与腹板之间的螺钉连接可靠性与有效性不高,腹板边缘与翼缘之间的剪力不能有效传递;腹板端部发生剪切破坏,腹板受拉区发生裂缝。

竹质活性炭作为乙炔气相法制备醋酸乙烯催化剂载体的研究

分别以磷酸法、炭化活化一步法制备的竹质活性炭为例,利用SEM、N_(2-)物理吸附等表征手段系统比较了竹质活性炭和椰壳活性炭在物化性能方面的异同,同时利用热重法考察了竹质活性炭作为催化剂载体对醋酸锌的负载量,并以气固相固定床催化反应装置为评价装置,通过乙炔气相法制备醋酸乙烯的合成反应对其催化能力进行评价。实验结果表明,磷酸法制备的竹质活性炭在比表面积、孔结构等物化性能方面都已具备作为催化剂载体的条件,同时具有较好的负载量。但由于孔的分布多为微孔,中孔和大孔的分布较少,所以催化能力相对较低;通过对竹质活性炭进行初步改性,所制备的催化剂生产能力有一定的提高,这说明竹质活性炭具备良好的改性潜力。

新型竹质工程材料抗震房屋基本构件力学性能试验研究

基于竹材的优良特性和竹结构优异的抗震性能,课题组提出采用竹质工程材料建造新型抗震安居房,为汶川地震后的村镇住宅重建提供一个良好的选择方案。针对新型竹质工程材料抗震房屋结构设计计算的需要,对其所涉及的竹质工程材料的基本构件进行了足尺的试验研究,包括竹材重组材柱、竹材层积材梁。通过试验,分析了梁和柱的破坏形式,确定了强度和弹性模量的设计取值。

竹质工程材弹性模量检测方法

对竹质工程材弹性模量无损检测方法初步探索,采用超声波法和冲击回波法检测竹质工程材动弹性模量,对比静态荷载法所测静弹性模量,分析动、静弹性模量的相关性和配对试件的差值。实验发现:所测动弹性模量均高于静弹性模量,且具有较显著的线性相关性;超声波法相比冲击回波法,其动弹性模量与静弹性模量有较好的线性相关性,且差均值较小。研究表明:超声波法较冲击回波法更能有效检测竹质工程材弹性模量。

竹质阻燃材料处理的研究进展

该文论述了竹质阻燃材料的研究进展,归纳了浸注法、表面涂覆法、机械添加法、化学改性法等竹材阻燃处理方法,评价了当前竹质材料用磷氮系、氮磷硼复合系、树脂型阻燃剂的特点及发展状况,总结了锥形量热依法、氧指数法、热分析法、红外光谱法及核磁共振法等阻燃效果评价的测试表征方法,提出了竹质阻燃材料用阻燃剂的发展方向和思路。

我国竹质结构工程材料标准体系基本框架初探

基于我国竹质结构工程材料标准的发展现状和特点,分析了竹质结构工程材料标准体系的基本构成以及发展趋势,重点研究了竹质结构工程材料标准体系的构建思路,并列出基本结构框架图,为竹质结构工程材料标准体系的构建奠定基础。

构成单元的几何形态对竹质胶合板 影响的综合评价

通过对竹质胶合板各种构成单元的加工方式与几何形态的论述，分析比较了各种构成单元对竹材利用率、加工效率，以及耗胶量的影响，进而获得了对产品原材料成本影响的有关数据。综合上述几个方面的影响，以探求论证各种竹质胶合板的发展前景。

纳米抗菌水凝胶的研究进展及其在竹质材料防霉中的应用前景

简述了纳米水凝胶的结构与性质,详细介绍了载银纳米抗菌水凝胶和载氧化锌纳米抗菌水凝胶的研究进展,并对纳米抗菌水凝胶在竹质材料防霉中的应用前景进行了展望。

竹质框架模型受侧向冲击测试及分析

针对第六届全国大学生结构设计竞赛命题要求设计一个四层缩尺竹质吊脚楼框架,测试其在侧向冲击载荷作用下的加速度响应.采用有限元软件LS-DYNA,对模型进行模拟分析.结果表明,有限元计算与加载测试所得的加速度时程曲线吻合较好.以该模型为基础进行参数分析,结果表明随拉带初始松弛量增大、撞击板质量减小,结构加速度响应增大;相较入射球质量,入射球速度对结构峰值加速度的影响更敏感,随入射球速度增大,结构峰值加速度增大.

竹质纤维素的酶解糖化条件研究

为探明竹质纤维素的酶解糖化较优工艺条件,先将竹粉与2.0%稀硫酸比例1∶15,80℃水浴20h成竹粉稀酸水解液,再用烧碱分别调节不同起始pH值,进行不同酶解温度、纤维素酶与木聚糖酶配比、摇床转速和酶解时间的单因素酶解糖化试验,测定并计算过滤清液中还原糖和总糖含量与得率。结果表明:竹粉酸解液中溶出还原糖和总糖得率比室温时分别提高5.20倍和6.43倍。初步探明竹粉酸解液的酶解条件:竹粉酸解液起始pH值5.5,纤维素酶与木聚糖酶配比为1∶1,摇床转速100r/min,温度50℃,时间24h,酶解后还原糖和总糖得率分别提高4.4倍和3.0倍,均超过50.88%。

竹质OSB刨片机设计与试验

针对竹材特殊的结构,研制了竹质OSB刨片机,阐述了刨片机的开发理念、机械设计及液压设计原理,对刨片机进行了刨切试车试验。将刨片机加工的竹刨花压制成竹质OSB,并进行了竹质OSB主要物理力学性能的测试研究。结果表明:竹质OSB刨片机能刨切出优质规则的竹刨花,使竹青均匀分布于竹刨花侧面上,竹质OSB刨片机具有效率高、冲击振动小等特点。竹质OSB的主要物理力学性能均高于LY/T 1580-2000(OSB/4)标准要求。因此,竹质OSB刨片机的研究设计是合理有效的。

中国竹质新材料的产业化进程研究

以现代产业设计理论为指针,对中国竹产业发展的状况进行研究,首次提出了竹质新材料的技术概念,并运用辨证思维对产业技术进行整合,提出了一种创新性的竹质新材料产业化进程模式:用技术整合与创新诱导产生核心技术——由核心技术诱导产生技术群——由技术群支撑产生核心产业——由核心产业诱导产生产业群;同时从可持续发展和提高产业企业核心竞争力的角度构筑了一个与产业化进程相匹配的结构模式,即以“商业中枢型产业公社”为核心的互助合作化结构模式:技术整合在研究开发中进行——产业进程在产业孵化器和科技产业园区进行——可持续发展体系在商业中枢型产业公社中形成——产业企业经营技巧和业绩在中小企业大学校中铸成。