再生复合木模板及其实现方法.pdf

一种再生复合木模板及其实现方式，其是一种对土木工程施工过程中废弃或废旧木模板进行修复加工再重新利用的再生复合木模板。本发明采用先进模板修复技术，在已使用过后的木模板(已发生了一定的变形或局部破坏，但并未完全破坏)表面，通过机械加工进行补平和砂光修复平整，再通过在旧木模板上下侧分别用胶结剂粘结经过防潮处理的贴面层，这样既能保证表面的平整度，而且改善木模板的吸水防潮性能。本发明结构简单，使用方便，且节约资源，节省成本。

1、  一种再生复合木模板，其包括土木工程施工过程中废弃的旧木模板，其特征在于：该旧木模板上下表面各设有一层新面层。

2、  如权利要求1所述的再生复合木模板的实现方法，其特征在于：在废弃的旧木模板上下表面各贴一层新面层。

3、  如权利要求2所述的再生复合木模板的实现方法，其特征在于：所述的废弃旧木模板为一整块旧模板或者为多块旧模板对接而成，同时去除板内金属物。

4、  如权利要求2所述的再生复合木模板的实现方法，其特征在于：所述的旧模板和新面层间是采用胶结剂粘结的。

5、  如权利要求2所述的再生复合木模板的实现方法，其特征在于：所述的新面层是经过防潮处理的。

6、  如权利要求3所述的再生复合木模板的实现方法，其特征在于：所述的旧模板通过补平和砂光进行修复平整。

7、  如权利要求2、3、6中任一项所述的再生复合木模板的实现方法，其特征在于：所述的旧模板表面沿厚度方向均匀布置树脂孔，待模板挤压制备时，树脂孔内注满树脂，通过渗透和填充作用，形成树脂柱。

8、  如权利要求2或5所述的再生复合木模板的实现方法，其特征在于：所述的新面层为竹席型贴面板、耐碱FRP布贴面板、无纺纤维贴面板以及树脂浸渍纸贴面板。

9、  如权利要求4所述的再生复合木模板的实现方法，其特征在于：所述的胶结剂为脲醛树脂或者酚醛树脂。

再生复合木模板及其实现方法
技术领域
本发明属于复合材料领域，涉及一种应用于土木工程施工过程中废旧木模板修复并使其再利用的技术。
背景技术
现有情况下，施工现场所使用的木模板在脱模时一般都会发生一定的变形或者强度损失，基本上都是一次性使用。这不仅造成了很大的资源浪费，并且会间接影响到中国的林业资源。不符合资源节约型、环境友好型的要求。因此，废旧木模板的再利用势在必行。
竹材的抗拉、抗压及弯曲强度高于木材，与其他常用贴面材料相比，竹材与木材性质相似，比较容易胶合，因此，竹材是进行贴面较理想的材料。
竹材与木材都是天然生长的非均质有机材料，都具有各向异性，两者在力学性质上有很多相似之处，相对来说比较容易进行复合。复合后的新材料可以克服原材料固有的一些缺陷，通过良好的复合效应实现对材料的有效改性。
纤维增强塑料(Fiber Reinforced Polymer)具有高强度、耐高温性、耐水性、耐腐蚀性、轻重量、高模量、低膨胀系数、良好的耐疲劳性能和易施工等诸多优点，再加上近年来材料的价格逐年下降，所以纤维布也是作为废木模板贴面的理想材料之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种再生复合木模板及其实现方法，其结构简单合理，能通过对有一定损坏的旧木模板的修复加工，使其重新满足性能要求、可以再利用的再生模板。
为达到以上目的，本发明所采用的解决方案是：
一种再生复合木模板，其包括土木工程施工过程中废弃的旧木模板，该旧木模板上下表面各设有一层新面层。
所述的再生复合木模板的实现方法为：在废弃的旧木模板上下表面各贴一层新面层。
所述的旧模板为一整块旧模板或者为多块旧模板对接而成，同时必须去除板内金属物。
所述的旧模板和新面层间是采用胶结剂粘结的。
所述的新面层是经过防潮处理的。
所述的旧模板通过补平和砂光进行修复平整。
所述的旧模板表面沿厚度方向均匀布置树脂孔，待模板挤压制备时，树脂孔内注满树脂，通过渗透和填充作用，形成树脂柱。
所述的新面层为竹席型贴面板、耐碱FRP布贴面板、无纺纤维贴面板以及树脂浸渍纸贴面板。
所述的胶结剂为脲醛树脂或者酚醛树脂。
具体的，一种再生复合木模板的制作方法：首先将旧的木模板表面进行一定的处理，清洗干净，除去表面的砂浆及混凝土；再使用胶合剂(根据模板的使用情况而选择，可选用酚醛树脂胶粘剂等)在上下表面各粘结一层具有一定厚度的新面层，并在外面进行环氧树脂涂面或瓷釉涂料涂面(依具体情况而定)。
由于采用了上述方案，本发明具有以下特点：
本发明改变以了过去木模板只能使用一次的资源浪费的模式，利用现有的先进设备，通过在旧木模板表面胶粘一层新面层作为面板，既能获得理想的强度及表面平整度，还能改善原有的木模板的吸水防潮性能。同时，能充分利用木材，当表面的贴面板不能满足模板设计要求时，可以重新更换新的贴面板，真正实现了木模板的多次重复利用，对充分利用资源、节约成本具有重要意义。
附图说明
图1本发明再生复合木模板贴面板胶合过程的断面示意图。
图2本发明再生复合木模板贴面板热压胶合后的断面示意图。
图3本发明再生复合模板芯材的开口位置及尺寸。
图4本发明再生复合木模板构造示意图。
图5本发明贴面板生产工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
在本发明中，可以用于改造修复废旧木模板的材料有很多，例如竹席贴面板、耐碱FRP布贴面板、无纺纤维贴面板以及树脂浸渍纸贴面板。如图1、图2所示的结构图，在芯材旧模板2两侧分别通过胶合剂5粘结上、下贴面板1、3，具体的实现方法如下所述：
一、选料
基材(芯材2)：土木工程施工过程中废弃木模板。基准宽度：900mm，基准长度1800mm。
上、下贴面板1、3：采用竹席贴面板选用竹篾：厚度为1.0mm、2.0mm，宽度5.0mm，每片厚度偏差±0.1mm，竹篾纵横交错编织成竹席，竹席幅面为30cm×30cm。用无纺纤维及树脂浸渍纸作贴面板材料时，尺寸选取同上。用FRP作贴面材料时，每层基准厚度为0.1～0.4mm。
胶粘剂5：脲醛树脂(或酚醛树脂)。
脲醛树脂，其质量分数为50％，粘度为0.12Pa·s(20℃)。当用酚醛树脂作胶粘剂时，其质量分数为60％，粘度为0.6Pa·s(20°c)。将旧的木模板表面进行一定的处理，清洗干净，除去表面的砂浆及混凝土，由于外面所胶结的新面层应满足模板表面的平整度、变形及强度要求，在使用材料时应对材料强度进行验算。此外，胶合剂也应满足一定的粘结强度。
二、模板的下料
模板的芯层采用废旧木模板，为施工现场所回收的木模板并经过一定的表面处理工序，其可以是一整块旧模板或者是几块旧模板对接而成，但是作为芯层的旧模板内不允许有钉子、铁件等金属物。对于需要拼接的旧模板，应在补平、砂光前进行拼接。
模板的表层采用具有一定厚度的新面层，其厚度的选择应依据其所进行修复的旧木模板的厚度而定。用砂光机调整基材(废旧模板)的厚度，基材厚度确定后，再根据基材厚度，选取不同厚度的竹席片单板进行组坯，保证组坯后的新模板厚度满足工程使用要求。
三、生产线设备
1 涂胶机
用于基板的单板涂胶。选用机型为BS3413型，加工工件厚度范围较大，在0.5～60mm之间，便于各种不同厚度基板的单面涂胶。
2 热压机
用于贴面板的热压成型。选用机型为BY214×8/3(10)型装饰板热压机，压板间距可达100mm，可装配衬板。
3 砂光机
用于热压裁边后的贴面板的表面精加工设备，选用机型为BSG4112型精细砂光机。四、旧模板(作为基板)表面的补平、砂光处理
旧模板表面贴面前，要对其表面进行补平，对浅表性损伤直接用环氧树脂腻子抹平，对于贯穿性损伤，使用木块填塞补平。
旧模板表面贴面前，必须对基板进行砂光处理。砂光的目的有四个：
1)调整基板厚度，使其厚度偏差小于0.2mm，以适应机械化、连续化生产的需要；
2)砂去基板表面的薄弱层，废旧模板表层的胶，因固化而造成粘结力较差，表层的容重也太低，必须砂去才能保证贴面板与基板表面的胶合强度；
3)得到平滑的表面；
4)砂去表面的各种污染，提高基板表面的化学活性，以利于胶贴。
可以采用滚筒式木工砂光机，对旧模板表面进行砂光处理。
五、模板芯层和面层之间的胶结
为保证模板在使用过程中不发生脱胶等情况，应保证面层和芯层之间的粘结强度。芯材表面涂胶前，应在芯材表面沿厚度方向均匀布置树脂孔，孔径2.5mm，按20mm×40mm间距均匀布置，然后在树脂孔内注满树脂，同时对芯材的两个表面进行涂胶。树脂孔的树脂固化后形成树脂柱4。树脂柱4的作用一方面可以增强复合材料模板的抗剥离、平压与抗剪等力学性能，另一方面树脂孔4可有效改善树脂流动性，减少复合材料模板的成型时间。
六、涂胶与组坯
对基板的两个表面进行涂胶。组坯方式是：厚、薄竹席单层相间进行组坯(即在基板上先铺一层与基板平行的竹席单层，再铺一层与基板垂直的竹席单层)。厚、薄竹席单层相间的组坯方式，要比厚、厚竹席单层相邻的好，相邻竹席单层厚度差值越大，且板坯内薄单板厚度越小，竹贴面板强度越高。
七、热压、裁边
主要设备是热压机。板坯进入热压机进行热压，温度为100～105℃，压力为0.7MPa、时间1.0～1.5min。由于竹席单板很薄，要求压机压板平面有很高的精度，使板坯在热压过程中均匀受热受压。因而要在压机与竹席单板接触的一面安装有带缓冲材料的垫板。缓冲材料用石棉网布，衬在压板与垫板之间，垫板可用不锈钢或铝合金板。裁边后进行砂光整修处理。
八、模板的表面处理(砂光整修)与油漆
本发明再生复合木模板成型后，首先应对外表面进行整修和砂光处理，砂光机选用带式木工砂光机，其加工精度较高。为了保证模板在使用过程中的耐水性、吸水性及防潮性要求，还要在模板的外表面进行环氧树脂涂面或瓷釉涂料涂面。
九、再生复合木模板设计要求
1 再生复合木模板的结构设计要求必须符合《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)的要求。
抗力设计值与材料标准值之间由下列关系式表示：
f_d＝f_k/γ_f      (1)
式中f_d—抗力设计值；
    f_k—抗力标准值；
    γ_f—材料性能分项系数。
2 再生复合木模板的设计强度应符合《木结构设计规范》(GB50005-2003)要求。
3 考虑到再生复合木模板的重复周转使用，其计算应按最不利条件，因而将其应用条件划分为水平模板和垂直模板两种受力条件。应对再生复合木模板的受弯承载力及挠度进行验算，必须符合《木结构设计规范》(GB50005-2003)的要求。
4 再生复合木模板结构计算的基本公式
1)再生复合木模板受弯承载力验算：
再生复合木模板结构计算应依据《木结构设计规范》(GB50005-2003)规定。受弯承载力验算由下式确定：
σ_m＝M/W≤f_m  (2)
式中σ_m—构件受弯应力计算值(N/mm²)；
    M—按荷载求得的板面弯矩值(N·mm)；
    W—构件的静截面抵抗矩(mm)；
    f_m—木材抗弯强度设计值(N/mm²)。
2)再生复合木模板挠度验算：
再生竹胶合板结构挠度验算由下式确定：
ω≤[ω]      (3)
式中ω—计算挠度值；
[ω]—容许挠度值，建议取2mm.
制作一块新木模板，市场价大约为30元/m²，而用本发明制作的竹席型再生复合模板的费用为18元/m²(废模板市场价大约3元/m²，胶合剂按每层2.5元/m²，竹层按5元/m²，所需的总费用为：3+2.5×2+5×2＝18元/m²)，这样每平方米模板就可以节约费用12元。以实际工程为例，建造一座七层的框架结构商业楼，需要模板20000m²，如果采用本发明模板，就可以节约费用20多万，为企业带来良好的经济效益。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。