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建筑与桥梁用竹质结构材料与构件的设计和制造技术

成果类型:: 发明专利,实用新型专利

发布时间: 2023-09-28 09:15:31

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 李彦 | 2023-09-28 09:15:31

该成果以我国丰富的竹材资源为原料,以成熟的胶合木技术为基础,建立规格化、连续化、工程化的胶合竹设计和制造技术,使胶合竹在建筑和桥梁结构中推广应用。与当前国内外同类研究相比较,该技术具有竹层板的性能可设计和控制性,竹层板的平接端头截面小,位置可准确设计,竹层板的强度高于木层板。由于竹材水分传递的方向性,采用端封封面的方法能够保持胶合竹稳定的低含水率状态,延长其使用寿命。基于竹材的强度远高于木材,胶合竹的设计强度可达胶合木的三倍以上。依托该技术,在重庆市石柱县六塘镇建成12米跨度胶合竹示范桥梁1座,在重庆丰都县双龙镇正在建设17米跨度胶合竹桥梁1座。与江苏省南京大学合作建设荷兰埃因霍温市筹建胶合竹示范建筑1座。

该成果属于基础研究类项目,其关键技术体现在三个方面:一是竹条的密度和模量的分级,源于毛竹材料性能差异大,如不采用分级方法,难以制成性能稳定的胶合竹;二是竹材水分传递的方向性,端部易于发生干缩损伤,采用封端方法,可保持胶合竹内部含水率低,且不受环境的影响;三是短竹条经阶梯错缝,可制成连续的竹层板。利用成熟的木层板分级,根据胶合木的设计和制造方法,形成完整的胶合竹的设计和制造技术。

该成果以资源丰富的竹材资源为原材料,针对竹材规格竹条单元性能差异大、截面尺寸小,质量难以控制,以及制造大尺寸竹质构件的难题,创立了规格竹条模量和密度分级方法开发了阶梯错缝连续竹层板的制备技术,研发了大尺寸竹质工程材料,为竹质工程材料在建筑、桥梁领域中的应用提供了技术支撑,应用前景广阔。

本技术是国际竹藤中心竹藤生物质新材料研究所竹质工程材料研究团队的最新研究成果,团队成员包括江泽慧教授、费本华主任,孙正军研究员、刘焕荣研究员等,团队对竹材的基本性质研究、竹材加工和利用等领域具有先进水平。团队成员先后承担国家十一五、十二五和十三五项目,获得过国家科技进步一等奖、二等奖,梁希林业科技进步奖等。

该成果在国家竹藤工程技术研究中心(安徽黄山太试验中心建年产500m3建筑结构用竹层积材中试生产线1条在重庆建造了12m和17m跨度人行桥梁2座。发表学术论文21篇,认定成果1项,申请专利8件,其中授权专利3件,培养研究生8名。在该成果的推广示范作用下,大大增加了推广地竹材资源的利用价值,研发的大尺寸竹质工程材料为竹质工程材料在建筑、桥梁领域中的应用提供了技术支撑,取得了较大经济、社会和生态效益。

技术转化方式灵活,可为技术转让、技术服务等。