研究人员将再生碳纤维与热处理木材结合起来用于建筑材料

华盛顿州立大学(华盛顿州立大学,美国华盛顿州普尔曼)的研究人员正在与复合材料回收技术中心(CRTC,美国华盛顿州安吉利斯港)合作利用热处理的木材和波音飞机再生碳纤维制备新型建筑材料。

来自华盛顿州立大学复合材料与工程中心(CMEC)的研究人员正在协助CRTC生产建筑级的正交胶合板(CLT)。该项目第一阶段的试验产品将于3月19日至21日在美国俄勒冈州波特兰举行的2019年国际木材大会上展出。

为了将木材转化为更耐用,更稳定的建筑材料,研究人员正在研究热处理木材。他们说,热改性使木材更耐腐烂,并且不会因湿度的变化而萎缩和膨胀。其紧凑的分层还可以创造一种气密的建筑材料,可以减少建筑物的能源使用和成本。 CLT面板也是预制的,现场几乎没有浪费。

热处理会降低木材的强度,因此研究人员使用再生碳纤维增强CL,而且再生碳纤维的成本约为原生纤维的十分之一。由于CLT可以快速铺设,因此是一种理想的建筑材料,可以应用于学校、灾难避难所等需要简单快速的建筑。

“正交胶合板在美国是一种相对较新的建筑材料,在可持续性方面比许多传统住宅材料具有显着优势,”CMEC主任和Weyerhaeuser土木与环境工程系杰出教授Don Bender说道。 “CLT可以用从森林中的小直径木材制成,砍伐小直径木材有利于改善森林健康并降低野火风险。将小直径木材制备成CLT,而不是让它燃烧,可以减少导致全球变暖的污染碳排放。”

华盛顿建筑规范委员会最近允许在高达18层的建筑物中结构使用正交胶合板以及其它形式的大型木材。州长杰伊·英斯利最近还签署了一项法案,鼓励州和地方政府将木材建设纳入当地建筑和分区规范。

“现在木材是中层建筑的选择,”本德尔说。

该项目第一个应用应该是使用碳纤维增强木材复合材料建造一个军用住房。该项目的最终目标是在奥林匹克半岛建造新的制造工厂,该工厂可在该地区创造多达50个新工作岗位。安吉利斯港位于奥林匹克国家森林附近,拥有丰富的西部铁杉树,该树种通常被认为具有较低的商业价值,可用于CLT制造。