竹质工程材料的力学性能试验研究

重组竹与竹集成材是两种应用较为广泛的竹质工程材料,对其力学性能的研究有助于扩展其在工程上的应用。本研究对重组竹和竹集成材进行了抗弯和抗压力学性能试验,分别得到了它们的抗弯弹性模量、抗弯强度、抗压弹性模量和抗压强度,并分析了两种竹质工程材料的不同破坏情况。试验结果表明:重组竹的抗弯和抗压力学性能要优于竹集成材;重组竹抗弯破坏表现为脆性破坏,竹集成材则表现出一定的延性特性;竹材的力学性能与其本身材料性能和胶合面的力学性能有关。     

三种典型竹质工程材料纵向弹性模量评价

以重组竹、竹束单板层积材（BLVL）、竹集成材为代表的竹质工程材料受到越来越多的关注和应用。文中采用超声波法、自由横向振动法和力学法分别对上述3种典型竹质工程材料的纵向动态弹性模量（MOE）进行评价比较,结果表明,横向自由振动法能较为快速、准确和无损地评价出竹质工程材料的MOE,MOE的变异系数与其自身铺装结构有关;重组竹、BLVL和竹集成材的一阶共振频率分别为455.73、380.41和487.62 Hz;超声波在竹集成材的纵向上传播速度最快,重组竹其次,BLVL最慢;三点弯曲力学测试发现3种竹质工程材料的断裂模式不同,全顺向的重组竹为竹纤维拉断和界面剪切破坏,纵横组坯的BLVL为横向竹束拉断以及竹/木复合界面分层,而更多体现实竹性能的竹集成材为底层竹材维管束拉断和拔出破坏,其断裂载荷为重组竹> BLVL >竹集成材,而断裂位移为竹集成材> BLVL >重组竹。     

竹质复合工程材料受弯构件试验研究进展

现代竹结构建筑尚无相关的设计规范,对其主要承载构件的基础研究和设计参考依据研究显得尤为重要。文中简要综述了近年来国内外竹质复合工程材料受弯构件试验研究进展,从3个角度阐述了竹材在竹质复合工程材料中所起的作用,并对竹质复合工程材料的研究应用提出了展望。     

竹材在建筑结构中的应用前景分析

总结竹材的构造及力学性能,阐述竹材人造板中的竹编胶合板、竹帘胶合板、竹帘竹席胶合板、竹材胶合板、竹材层压板、竹材碎料板及竹材复合板的工艺过程、产品特点及其用途,对近几年兴起的重组竹的加工工艺特点、研究现状及发展前景进行探讨。在此基础上提出了利用竹材人造板及重组竹的加工技术制作竹建筑结构用竹质板材和方材的方法,以及由竹板或竹板和钢板构成竹材组合板、组合梁、组合柱、组合墙体等结构构件的思路。     

竹材受弯构件增强技术的研究进展

竹材是一种可持续发展的生物质材料,其作为传统建筑材料有悠久的历史。现代竹结构使用力学性能更加优异的工程竹材作为原材料,可实现更加灵活的建筑形式和结构布局,但普通竹材受弯构件存在截面刚度低、承载力与跨越能力不足等问题,在一定程度上限制了竹结构的应用,故研发竹构件增强技术具有重要意义。结合已有的竹材构件增强技术研究成果对其构造形式和力学性能进行系统阐述,主要包括配筋竹构件、工字形竹木组合构件、纤维复合材料(fibre-reinforced plastic,FRP)片材增强竹构件、竹-混凝土组合构件和竹-金属组合构件等。将竹材与金属、FRP及混凝土材料组合,其多种材料协调工作形成增强竹构件,增强竹构件的刚度、承载力等力学性能较普通竹构件有较大提升,能够更好地作为结构工程领域的承载构件使用。开发竹材受弯构件的更多有效增强形式、优化材料间连接构造形式、定量评价增强竹材构件的耐久性能、构建多样化的结构体系以及实现现代竹结构产业化发展等,应是未来竹材增强领域研究关注的重点方向。     

建筑用圆竹拱形规格材研究展望

竹材是一种优质的工程结构材料,圆竹建筑中普遍采用竹拱作为主要受力构件,不仅承受力强、不易变形、天然环保、透气性好,而且丰富了竹建筑的设计语言,呈现出各种造型,如穹顶、梁柱框架、桁架网架、编织结构等,具有极高的艺术和实用价值。目前,拱形圆竹材加工工艺主要依赖火烤软化定型,工业化程度低,生产效率低下,产品性能参数不准确,无...     

竹质异色重组装饰材工业化生产技术

竹质异色重组装饰材是以竹材为原料,采用柔性竹单元制造、竹束漂白、竹束深度匀染等关键技术,将不同色彩竹束重组制造的具有良好装饰效果的竹质建筑装饰材料。重点介绍了竹质异色重组装饰材工业化生产的主要工艺流程,总结产品开发过程存在的主要问题与解决途径,以期为竹质异色重组装饰材的推广应用提供参考。     

竹集成材研究进展

竹材是一种环境友好、可循环使用的绿色建材,但原竹尺寸较小、刚度较低,从而制约其推广应用。竹集成材是将速生、短周期的竹材加工成定宽、定厚的竹片,干燥至8%~12%的含水率,再通过胶黏剂将竹片胶合而成的型材。目前的生产工艺可以灵活控制其构件尺寸和长度,具备良好的推广应用前景。首先介绍了国内外竹集成材的生产工艺研究和发展概况,指出研发耐久性较强而又不减弱竹集成材力学性能的方法,以及提高竹集成材产品生产的机械化自动化程度是生产工艺研究的主要发展方向;随后从材性和构件两个方面阐述了国内外竹集成材基本力学性能研究进展,提出了该研究领域急需解决的问题,如各种复杂条件和复杂应力下竹集成材的本构模型、破坏准则及构件的力学计算模型等;最后介绍了竹集成材标准现状。     

浙江竹材制板的现状分析

竹材通过加工制成的竹质人造板,不仅大量用作代木材料,而且有的竹质板力学强度很大,非木材所能比拟,是良好的工程结构材料。发展竹质板生产是克服木材短缺的切实有效途径。目前浙江竹质人造板主要种类有:竹材胶合板、竹编胶合板、竹篾胶合板、竹丝胶合板和竹材旋切片(板)五种。文章介绍了上述五种板的工艺流程、板的物理力学性质、主要用途,生产中存在的问题以及可供借鉴的国内外先进技术。     

我国竹质人造板工业的近期发展

竹质人造板大量用来代替木质板料,有的已开始用作工程结构材料。目前我国得到开发应用的竹质人造板有:竹材胶合板、竹编胶合板、竹篾胶合板、复塑竹帘胶合板,竹材刨花板、竹材旋切片、强化竹材、竹地板、竹材纤维板九种。文章概述了上述诸板的加工工艺、物理力学性质以及应用情况。     

竹材人造板生产技术

竹子是重要人造板生产原料。竹材人造板品种繁多,从竹材结构单元在人造板中的分布状况来看,竹材人造板主要有竹胶合板、竹集成材、竹地板、竹层积材、竹复合板、竹碎料板和竹纤维板七大类。本文对人造板生产技术最新成果进行了总结,对竹材主要人造板工艺过程中的关键技术和注意事项进行了详细的介绍。     

竹基风力发电机叶片技术及其在竹材工业化中的应用前景

竹子生长快、强度高、分布广泛、绿色环保。但在全球范围内对竹子的高附加值应用还处于相对初级阶段,而且工业自动化水平较低。竹基复合材料风力发电机叶片代表了目前竹材工业化应用的较高技术水平,该产品通过解决竹材离散性大、易开裂变形、与金属材料连接的稳定性差等难题,为竹材应用于更多工业级产品提供了可能。文章从竹材离散性控制、疲劳性能测试、连接设计、一体化结构设计以及质量控制等方面阐述了竹基复合材料风力发电机叶片技术研发中的重点与难点,期望这些技术能够为竹材的工业化应用带来启发和借鉴。     

竹质双拼梁构件研发及其在装配式建筑中的应用

以轻质高强的竹质双拼梁结构构件为研究主线,以整张化的竹束单板增强人工林木材为突破点,开发新型竹束单板层积复合材料（BLVL）及双拼梁构件并将其应用于装配式建筑。文中从BLVL材料的层积结构优化与开发、物理力学性能表征到竹质双拼梁构件的结构设计与承载力计算、加工组装工艺和不同类型双拼梁的抗弯特性研究等方面,系统阐述了竹质双拼梁在材料和结构上的特点及优势;在此基础上,以模块化连接组装技术制造的竹质生态停车棚为典型案例,论述了竹质双拼梁构件在装配式建筑中的多场景应用情况;最后,针对研发与推广过程中亟待解决的关键技术,指出竹质双拼梁构件及其在装配式建筑中应用的重点研究方向。     

高性能竹基纤维复合材料制造技术

针对我国竹材人造板工业发展过程中遇到的竹材青黄界面有效胶合和竹材单板化利用技术难题,中国林业科学研究院木材工业研究所开发了竹材单板化制造技术、纤维原位可控分离技术、酚醛树脂梯级导入技术和竹基纤维复合材料成型技术等多项技术,研制了多功能竹单板疏解机,建立了竹基复合材料制造技术平台,开发风电桨叶基材、全竹集装箱底板、室外园林景观用材、建筑梁柱、家具、火车车厢底板、水泥模板及建筑撑木等8种竹基纤维复合材料,使毛竹等大径竹材的一次利用率从20%~50%提高至90%以上,使丛生竹、小径毛竹、其他散生杂竹等未能工业化利用的竹材得到高效利用。     

竹质人造板标准现状与前景分析

本文统计检索了与竹质人造板相关的标准16个,其中包括3种基本类型竹质人造板:竹编胶合板,竹篾积成胶合板和竹材胶合板,简要分析了相应竹质人造板的生产工艺和技术参数,并比较3种基本类型竹质人造板强度差异。在此基础上,对竹质人造板标准化发展前景作出分析,主要涉及室内装饰装修材料系列国家标准对竹质人造板标准的影响,并在竹质人造板标准制订、修订和增加防火、防腐处理规定等方面提出建议。     

Bamboo-based Panels for Structural Applications

1 INTRODUCTIONConservation of natural forests is a key issue in China’ssustainable rural development. One of the problems inrural China is the use of large quantities of wood andred bricks in house construction. This causesdestruction of forests, and the consequent watershortage and soil erosion problems.With the increase in living standards in rural areas,demand for housing is growing, and so is the demandfor high quality and attractive hotels for tourists.Moreover, many schools in Chi…     

中国近五年竹材加工利用研究进展及展望

对我国近5年(2002—2006)竹材加工利用研究进展, 包括竹材人造板、竹炭、竹醋液、竹纤维等进行了系统归纳和总结; 对我国竹材研究方向给出几点建议, 并对我国竹产业发展趋势做了展望。