加拿大西部铁杉正交胶合木胶合性能与耐久性初探

以加拿大西部所产铁杉锯材为基材,采用单组分聚氨酯(PUR)和双组分异氰酸酯(EPI)两种不同胶黏剂,0.28 MPa和0.83 MPa两个不同压力参数,制造正交胶合木(CLT)小样(609 mm×609 mm),对其进行胶层剪切测试和浸渍剥离测试,分析判断胶黏剂种类和压力对铁杉CLT胶合性能和耐久性的影响。试验结果表明:胶黏剂种类和压力大小对cLT的胶合性能、剪切破坏中木材破坏率和耐久性均有显著影响:当使用单组分聚氨酯(PUR)、压力0.83 MPa时,相比于0.28 MPa,其胶层剪切试验中木材破坏率更高;浸渍剥离试验中胶层剥离率更低。虽然在北美现行标准中尚没有利用加拿大铁杉制造CLT的相关规定,但加拿大铁杉的各项性能符合CLT制造的要求。建议进行进一步研究,制定合理的工艺参数,将加拿大丰富的铁杉资源用于制造CLT。     

云南松正交胶合木胶合工艺探索

为探索云南松用于正交胶合木(CLT)制造的技术可行性,以剪切强度、木破率和剥离率研究了不同胶黏剂、施胶量和压力对云南松CLT胶合性能的影响。结果表明:云南松的物理力学性能和胶合性能达到北美ANSI/APA PRG 320-2019标准要求,云南松可用于CLT制造。不同胶黏剂、施胶量和压力对云南松CLT胶合性能影响显著(P0.05)。随着施胶量增加,云南松CLT胶层剪切性能提高;随着压力增加,云南松CLT胶层剪切性能降低。从胶合性能和生产成本综合考虑,制造云南松CLT的较优工艺为:采用国产EPI(水性高分子异氰酸酯)胶黏剂,施胶量为220 g/m2,压力为0.8 MPa。     

实木拼接板胶合性能及其破坏形式

对铁杉木、橡胶木和北美核桃木拼接板的胶层耐久性能、侧拼抗剪和指接抗弯强度进行了检验.结果表明:侧拼胶层通过Ⅰ类浸渍剥离试验要求,指接胶层不能完全满足Ⅱ类浸渍剥离要求,破坏形式主要有胶层开裂和边齿脱落 ;侧拼抗剪强度低于木材顺纹抗剪强度5％,指接抗弯强度是木材抗弯强度的26.2％～77.9％,破坏形式主要有指接胶层开裂、指榫折断及木材撕裂.     

不同胶黏剂对南方松CLT胶合性能的影响

为探索不同胶黏剂用于正交胶合木(CLT)生产的可能性,研究采用来自不同厂家的5种胶黏剂制备南方松CLT,以浸渍剥离率、剪切强度和木破率评价南方松CLT的胶合性能。结果表明:仅A-API和B-PUR1胶黏剂制造的南方松CLT胶层耐久性达到标准要求,木破率均未达到标准要求;5种胶黏剂对南方松CLT的浸渍剥离率、剪切强度和木破率有显著影响(P<0.005);从胶层耐久性、剪切性能和生产成本考虑,宜用A-PUR和A-API制造南方松CLT。     

加拿大铁杉正交胶合木弯曲性能预测与评估

为了对正交胶合木(CLT)的弯曲性能开展有效预测与评估,验证CLT板件弯曲性能预测值的可靠性,采用自由梁横向振动法,对加拿大铁杉锯材顺纹弹性模量进行动态测试与质量分等;采用悬臂板横向振动法动态测试铁杉锯材的横纹剪切模量和弹性模量;将分等后的铁杉锯材制成足尺CLT楼板、墙板用板材,并采用四点弯曲法静态测试CLT板材的弹性模量值;然后将锯材顺纹弹性模量、横纹剪切模量和弹性模量实测值代入模型公式进行CLT板弯曲性能预测,并与CLT板材静态弹性模量实测值作比较分析。结果表明:CLT主强度方向弹性模量预测值为11 222 MPa,实测值为11 312 MPa,CLT板材的弯曲弹性模量的预测值与其实测值决定系数为0.887,具有较强的相关性;用CLT板材的预测值模型公式评估其弯曲性能指标,具有应用上的可行性和可靠性;铁杉制成的CLT板材弯曲性能达到CLT楼板、墙板等工程用的等级要求。     

日本农业标准:建筑用集成材物理力学性能指标及测试方法

1取样1.1集成材的冷水浸渍剥离试验、沸水浸渍剥离试验、减压加压剥离试验、胶层剪切试验、含水率试验、抗弯强度试验A（不包括集成材小样和成品试验），抽样方案见表1。表11.2集成材小样的抗弯试验A，抽样方案见表2。1.3锯材的抗弯试验B、抗弯试验C和抗拉强度试验，抽样方案见表3。表32试验结果的评价2.1对于冷水浸渍剥离试验、沸水浸渍剥离试验、减压加压剥离试验或剪切试验，如果样本合格试件数不小于进行该项测试的试件总数的90％（在含水率试验中，取自木堆），则该项判为合格。如果小于70％，则该项判为不合格。如果合格试件数占该…     

正交胶合木平面剪切的开裂形貌及其破坏模式探究北大核心

从应力和应变分析,定量地论述了三点弯曲试验和改进的平面剪切试验皆能实现CLT垂直层的平面剪切。从将CLT垂直层的平面剪切处理为纯剪切的近似性考虑,CLT三点弯曲试验优于CLT改进的平面剪切试验。通过三点弯曲试验和改进的平面剪切试验测试了铁杉(Tsuga canadensis)CLT试件的载荷-位移曲线,并同步地对CLT垂直层的开裂形貌和开裂面的方位角进行观察和记录。应用对CLT垂直层的应力分析与其开裂面方位角相结合的分析方法探讨了CLT垂直层平面剪切的破坏模式。研究表明:三点弯曲试验和改进的平面剪切试验测试的铁杉CLT平面剪切强度值仅相差5.7%;CLT垂直层的横切面开裂形貌除轮裂和径裂外,还存在既不轮裂、又不径裂的新的开裂形貌;占试件总数63.3%的试件开裂破坏面的方位角在CLT垂直层的第一主平面方位角附近;CLT垂直层平面剪切存在拉伸和剪切等两种破坏模式。     

竹展平板胶合性能研究

为促进竹材展平技术推广应用和新产品开发,选择毛竹展平板为研究对象,对比研究了毛竹展平板以竹青与竹青(O/O),竹青与竹黄(O/I),竹黄与竹黄(I/I)三种界面胶合时板材的拉伸和剪切强度以及浸渍剥离性能。研究结果表明:三种胶合材剪切强度O/O胶合时最大,O/I次之,I/I最小,且胶合强度均满足GB/T 9846—2015标准中Ⅰ类胶合板的强度要求;在Ⅱ类浸渍剥离试验中,三种胶合材胶层均未发生剥离,而在Ⅰ类浸渍剥离试验中,O/O和I/I胶层剥离长度平均值分别为36.16 mm和60.05 mm,O/I胶层虽未发生剥离,但测试样发生了回弹弯曲变形和开裂。浸渍剥离试验结果反映出现有工艺生产的毛竹展平板尺寸稳定性不佳。     

国产落叶松正交胶合木胶层剪切强度评价

正交胶合木(Cross-laminated timber,CLT)胶层剪切强度是其胶合质量评价的重要指标。依据层板模量(8～12 GPa为低、12～16 GPa为中、16 GPa以上为高)、层数(3、5层)、层板厚度(15、25 mm)、组坯方向(正交和45°)共设置6种组坯方式,按照LY/T 3039—2018《正交胶合木》测试CLT板胶层剪切强度。研究结果表明:胶层剪切的破坏模式主要有沿着木材表面发生锯齿状剪切破坏和沿着横向层层板年轮方向剪切破坏;加载速率对胶层剪切强度影响不显著;除层板厚度对CLT板胶层剪切强度影响不显著外,表层层板模量、层板层数、组坯方向对CLT板胶层剪切强度存在显著性影响。     

正交胶合木铁杉规格材弹性模量的动态测试及应力分等

为使规格材力学性能满足制造足尺正交胶合木(CLT)楼板和墙板的需要,笔者采用横向振动法,对加拿大铁杉规格材的顺纹弹性模量进行动态测试及其应力分等研究,并从被测试件中随机抽取50根通过应力波法进行对比测试,以验证测试及分等结果的可靠度。研究表明,所用铁杉规格材顺纹弹性模量平均值均达到制造CLT性能要求;顺纹弹性模量测试结果基本符合威布尔分布规律;依据其顺纹弹性模量性能进行应力分等后,达到1.5E应力等级的铁杉锯材占总数的35.0%,达到2.0E应力等级的铁杉锯材占总数的34.8%;横向振动法测试结果与应力波法测试结果相关系数达到0.815,具有较高的吻合度。上述有利于确保后续CLT的结构设计、性能预测、加工制造和性能评估等工作,并对促进国内CLT木建筑的良性发展具有工程应用价值。     

氯氧镁水泥与竹材胶合的力学性能试验研究

竹材和新型材料氯氧镁水泥均具有资源可持续、性能优良和原材料丰富等优点。介绍了氯氧镁水泥与竹条、竹帘连接后的抗压强度、抗弯强度与胶层剪切强度的试验和检测工作,并将制得的竹／无机复合材料的抗压强度、抗弯强度与单板,无机复合材料进行比较,将其与膨胀珍珠岩水泥进行胶层剪切强度比较。结果表明,氯氧镁水泥与竹材结合后,其整体性能优良,尤其是竹条／无机复合材料的抗压强度、抗弯强度、胶层抗剪强度均超过其他材料;对于竹材不同部位的胶层抗剪强度,竹黄无节处最大、竹黄有节处次之、竹青无节处再次之、竹青有节处最小。本研究对开拓我国竹材利用的新领域和提高竹材连接强度等方面具有较高的应用价值。     

锯材/单板层积材混合正交胶合木力学性能研究

为改善正交胶合木(Cross laminated lumber,CLT)的力学性能,将加拿大云杉-松-冷杉规格材和单板层积材按照不同结构进行混合组坯,形成3种不同结构的混合结构CLT,并对CLT试件进行弯曲和剪切力学性能测试,观察试件破坏形式。试验结果表明,芯层(横向层)剪切破坏是CLT梁试件弯曲破坏的主要、关键形式,单板层积材(Laminated Veneer Lumber,LVL)显示了较低的横纹剪切性能;将LVL置于表层,能较大地改善CLT材料的力学性能,其顺纹抗弯弹性模量比普通结构CLT值提高17.6%,将LVL置于芯层(横向层),SPF作为表层形成的混合CLT材料力学性能低于普通结构CLT性能。     

FRP增强结构用集成材木梁胶合性能研究

FRP增强结构用集成材木梁可有效地提升梁体的抗弯强度,FRP与结构用集成材的复合首先要解决的是FRP与木材的胶合问题。本试验对比等离子体处理及羟甲基间苯二酚HMR改性处理工艺对FRP木材界面胶合性能的影响,并用胶层剥离率、剪切强度对胶合性能加以表征。试验结果表明,FRP增强结构用集成材木梁的胶合界面优化处理工艺为：FRP表面不处理,木材表面预先以2.5 m/min的送料速度进行射频功率为400 W的等离子体处理5次,然后以150 g/m2的涂胶量涂布HMR。试材的浸渍剥离率、煮沸剥离率、干剪强度、湿剪强度及木破率均满足结构用集成材国家标准GB/T 26899-2011中关于使用环境3的要求。     

防腐前处理对竹集成材力学性能的影响

以季铵铜(ACQ)和铜唑(CuAz)加压浸渍处理的毛竹精刨竹条为单元,以酚醛树脂为胶黏剂,制作防腐竹集成材,并测试其力学强度,分析了药剂种类和载药量对竹集成材抗弯弹性模量(MOE)、抗弯强度(MOR)和胶层剪切强度的影响.结果表明,防腐处理前后,竹集成材的MOR、胶层剪切强度差异不显著,MOE差异性显著(0.05水平);防腐剂种类对竹集成材MOE影响显著,载药量水平对MOE影响不显著;总体上看,防腐竹集成材的MOE和MOR略有下降或保持不变,胶层剪切强度略有提高.     

正交胶合木(CLT)梁剪应力分析及其层间剪切强度测试

【目的】探索正交胶合木(CLT)矩形截面梁剪应力计算公式,为测试CLT梁层间剪切强度提供理论依据。【方法】根据胡克定律及梁的弯矩与剪力的微分关系,计算3层、5层和7层CLT梁及同向胶合木梁的层间剪应力,给出CLT梁剪应力计算公式,比较CLT梁及同向胶合木梁的剪应力分布特征。【结果】CLT梁层间正应力间断,但层间剪应力是连续的;对于CLT矩形截面梁,其剪应力沿截面高度变化趋于均衡,不再遵循抛物线分布; CLT短跨距梁在三点弯曲加载中,依次发生垂直层滚动剪切破坏、层间剪切破坏和平行层弯曲破坏;短跨距梁三点弯曲载荷-位移曲线的最高峰值载荷为CLT发生层间剪切破坏载荷,其值稳定、易于读取;铁杉CLT梁层间剪切强度与其平行层弹性模量呈正相关。【结论】CLT梁层间剪应力和最大剪应力与CLT层数、平行层与垂直层弹性模量比值E_L/E_T(或E_L/E_R)有关; 3层、5层和7层CLT矩形截面梁的最大剪应力均发生在梁截面中性轴上,其值分别为1.5倍截面平均剪应力的92.8%、86.7%和92.6%;短跨距梁三点弯曲法是一种有效测试CLT层间剪切强度的方法。     

GFRP增强竹木复合结构用集成材木梁胶合性能研究

通过对比等离子体处理及羟甲基间苯二酚(HMR)改性等胶合界面处理工艺对GFRP/竹、竹/木界面胶合性能的影响,并用胶层剥离率、剪切强度对界面胶合性能加以表征,以期得出胶合界面的优化改性处理工艺。试验结果表明,GFRP增强竹木复合结构用集成材木梁的胶合界面优化处理工艺为:GFRP表面不作处理;木材与竹材表面分别预先以2.5、1.25m/min的送料速度进行5次射频功率为400W的等离子体处理,随即以150g/m~2的涂布量涂布HMR。试材的浸渍剥离率、煮沸剥离率、干剪强度、湿剪强度及木破率均满足结构用集成材国家标准GB/T 2689%—2011中关于使用环境3的要求。     

不同胶黏剂不同树种结构用集成材胶合性能的研究

分别采用LX1-1、KR-134、S309和RF-C05 4种胶黏剂依次胶合欧洲云杉、欧洲赤松、兴安落叶松木材层板,制备成对应的结构用集成材。再依照GB/T26899—2011《结构用集成材》和GB/T 50005—2003《木结构设计规范》国家标准对制得的试样进行检测。实验结果表明,4种胶黏剂的胶合性能存在较大的差异:1)剥离率:4种胶黏剂在胶合欧洲云杉、赤松2种集成材时,浸渍剥离率均满足国标要求,但KR-134和RF-C05在第二次煮沸剥离率均未能满足国标。在胶合落叶松集成材时,LX1-1、KR-134在浸渍时剥离能满足国标要求,煮沸剥离未能满足国标要求,S309和RF-C05 2种剥离率均不满足国标。2)剪切强度和木破率:除S309落叶松集成材的湿剪强度和木破率均未能达到标准要求外,LX1-1、KR-134和RFC05胶合欧洲云杉、欧洲赤松和落叶松结构用集成材试样的湿剪强度均在3.9MPa以上,干剪强度均在5.9MPa以上,且木破率均大于75%,满足国标相关要求。3)LX1-1型异氰酸酯胶黏剂在胶合性能上优于其他3种胶黏剂,且兴安落叶松相比较其他2种木材,更加难以被胶粘。     

阻燃浸渍胶膜纸饰面细木工板初步研究

结合浸渍胶膜纸饰面细木工板(生态板的一种)的特点和装饰材料阻燃功能需求,以生产常用的MUF树脂和阻燃剂调配生态板专用阻燃胶黏剂,通过试验探究胶黏剂和专用阻燃剂的配比、阻燃胶的涂布量因素对浸渍胶膜纸饰面细木工板性能的影响。结果表明:采用两次涂胶工艺,浸渍胶膜纸饰面细木工板的浸渍剥离、表面胶合强度达到GB/T 34722—2017《浸渍胶膜纸饰面胶合板和细木工板》要求,甲醛释放量符合Q/YFL 0030—2018《木质板材及其制品中甲醛释放限量》要求,阻燃性能满足GB/T 8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》B1-C等级要求。     

国产麻栎和栓皮栎木材的主要力学性能

参照国家标准要求,测试麻栎和栓皮栎木材的主要力学性能。结果表明:两种栎木的顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度等级均为高,冲击韧性等级为甚高;硬度等级均为很硬,且端面弦面径面;树种间差异为麻栎木材的顺纹抗剪强度等级为高,栓皮栎木材为中。综合评价,两种栎木的力学性能均属于中高等材级别,麻栎木材的各项力学性能指标更高。     

户外用杨木重组木的制备工艺与性能评价

以杨木为原料制备户外用高性能重组木,重点探讨浸渍量和密度对材料性能的影响,并测试其耐水性能、防腐、防蛀等性能。结果表明:在最佳浸渍量14%,密度1.05 g/cm3的条件下,户外重组木的耐水性能达到GB/T30364-2013《重组竹地板》室外地板的要求,抗弯强度超过120 MPa,抗弯模量超过17 000 MPa;在不添加防腐剂的条件下,达到Ⅱ级耐腐等级和中等抗蛀蚀等级。