正交胶合木胶合耐久性能研究进展

胶合耐久性是正交胶合木(CLT)最基本的性能之一,正交组坯结构和层板间缝隙等构造特征增加了CLT胶合耐久性评估方法的复杂性。同时,胶黏剂种类、胶合工艺参数、试件大小及形状和层板处理等均会影响胶合耐久性能的评价结果。比较分析了不同CLT胶合耐久性测试方法,并对CLT胶合耐久性能主要影响因素相关研究进行总结,为后续CLT胶合耐久性能研究提供参考。     

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。     

正交胶合木胶合性能研究现状及展望

胶合性能是胶合木制品的重要性能之一。在正交胶合木（CLT）中木材特征、胶黏剂性能以及木材与胶黏剂之间界面性能共同决定了正交胶合木的胶合性能。木材作为一种天然各向异性材料,其纹理方向不同,造成组坯方式对于胶合性能影响巨大。在胶合性能测试中,取样尺寸、取样形状对于胶合性能的测试结果都有一定的影响。胶合界面性能表征方面的研究正逐渐兴起,但是针对CLT胶合界面性能表征的相关研究报道并不多。有关CLT胶合的研究多集中在胶黏剂和胶合工艺方面,而针对不同锯材单元的特性对胶合性能尤其是耐久性影响的研究尚少有报道。文中基于现有研究对CLT胶合界面性能影响因素进行总结,梳理对比CLT胶合性能测试方法以及胶合界面性能表征技术,并对今后研究方向提出意见和建议。     

组坯层数对集成材弯曲性能的影响

设计以实体木材为层板、不同层数构成的等厚集成材为组坯模式,通过与等厚实体木材弯曲性能进行对比,分析了抗弯强度、破坏挠度及弹性模量等参数与材料弯曲性能的关系。结果表明:组坯层数是影响集成材弯曲性能的重要因素,组坯层数越多,集成材的弯曲性能参数值越理想。     

混合结构对正交胶合木剪力墙抗侧性能的影响

为评价层板材料对正交胶合木(cross-laminated timber,CLT)剪力墙抗侧性能的影响,对普通结构(单一锯材材料)CLT剪力墙和混合结构(锯材与单板层积材混合材料)CLT剪力墙进行了单向和低周反复加载试验。结果表明:墙体在单向荷载作用下主要因一侧墙角锚栓和基底锚栓的严重变形而发生破坏,在低周反复加载作用下则为墙角锚栓连接件的变形及钉子的疲劳剪断破坏;CLT剪力墙耗能主要来自于连接件变形和自攻螺钉弯曲、拔出和剪断;混合结构CLT墙体在单向和低周反复加载中的破坏位移、抗剪强度分别比普通结构CLT墙体低3.03%,24.75%和7.33%,3.31%;抗侧刚度则高出8.70%,7.45%。混合结构对CLT剪力墙不同抗侧性能影响不同,应加强CLT剪力墙与基础的连接,充分发挥CLT墙体本身的抗侧性能。     

节子对落叶松胶合木胶合性能的影响

采用水性高分子-异氰酸酯(API)胶黏剂对含有木节的兴安落叶松(Larix gmelinii)层板按照工程胶合木的胶合工艺进行常温加压胶合,探讨木节及其大小对兴安落叶松工程胶合木胶合性能的影响。通过对试件进行胶缝剪切强度试验和浸渍剥离与煮沸剥离试验,发现节子对胶缝常态剪切强度、木破率、浸渍剥离率和煮沸剥离率均有显著的影响,随着木节直径的增大其胶缝剪切强度和木破率可下降40%和67%以上,浸渍二次总剥离率和煮沸二次总剥离率可增大至16%和37%以上。研究表明:两胶合面中仅一面有小木节(占板宽1/7~1/6),只能用于室内结构用集成材,不能用于室外结构用集成材;只有尺寸小于木板宽度1/10的木节与无节面胶合才能满足室外用工程胶合木的要求。     

胶合木T梁负弯曲性能试验研究

【目的】探讨胶合木T梁的负弯曲性能,观察极限状态下构件的破坏形式,解析极限状态下构件的破坏机理,推导极限承载能力计算模型,以期为工程实际应用提供理论参考依据。【方法】采用跨中荷载试验与理论计算对比方式进行研究,实测分析了两组试件的应变、挠度、抗弯刚度、极限承载力及延性结果,观察分析了胶合木梁的破坏形态与破坏机理,基于Rammer剪切强度公式将弯剪强度理论值和试验值进行了对比。用兴安落叶松作为原材料,以剪跨比、跨高比为参数,设计制作2组即A组3根(高跨比1/12,剪跨比5.2)、B组3根(高跨比1/14,剪跨比6.1),共计6根平行胶合木T梁试件。将T梁反转成倒T梁,在两端简支条件下跨中加载产生正弯矩,使肋板受压、翼板受拉,模拟连续T梁跨中支承截面的受力性能。【结果】1)两组构件整体工作性能良好,受弯时极限破坏形态均为中部顺纹剪切破坏。2)两组构件相比,B组较于A组试件,屈服荷载降低9.7%,跨中屈服位移提高27.5%,极限抗弯承载力降低10.4%,跨中极限位移提高42.7%,抗弯刚度降低36%,延性系数提高22.4%。3)两组构件的荷载应变曲线在达到屈服点之前呈比例关系,满足平截面假定。4)受剪力滞效应影响,两组构件的跨中截面翼缘板正应力横向分布不均匀,呈现随距离肋板中心位置越远而越小的关系,最大差值比率达30%。5)构建了弯剪承载力计算模型,理论值与试验值最大相差3.1%,匹配度较高。【结论】总结了胶合木连续T梁在跨中支承截面的受力变形规律,揭示了其破坏机理,构建了极限弯剪承载力计算模型,经验证,具有一定的可靠性。     

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。     

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。     

正交胶合木横纹承压性能研究现状

正交胶合木（CLT）在木结构建筑中应用越来越广泛,特别是在中高层建筑物中。CLT作为楼盖构件使用时,承受柱或墙体施加的垂直荷载,因此CLT产品的设计及应用需要其横纹承压弹性模量和强度方面的参数;改善CLT横纹承压性能,也可以提高整体结构强度和建筑安全系数。文中主要介绍目前CLT横纹承压性能测试方法,总结CLT横纹承压性能影响因素方面的研究进展,以期为国内CLT研究提供参考。     

正交胶合木销槽承压性能研究进展

对正交胶合木(CLT)销槽承压性能研究进行了系统回顾。归纳总结了木材销槽承压性能测试标准,分析比较了不同测试方法的优缺点,梳理了销槽承压性能影响因子,并对现有CLT销槽承压性能计算公式进行整理。研究表明:CLT销槽承压性能与木材销槽承压性能有较大区别,除木材销槽承压的影响因素外,层板材料和组坯结构、销类连接件打入和加载方向、横向层厚度占比等对CLT销槽承压性能也有很大影响。建议针对主要因素进行深入研究,建立统一的CLT销槽承压性能理论预测公式,并对采用国内材种研发的CLT销槽承压性能展开系统研究。     

正交胶合木生产工艺研究进展

正交胶合木（CLT）是一种新型的工程木,主要应用于木结构建筑方面,可作为楼板、墙体、地板等建筑构件。全球范围内,CLT是发展速度最快的林产品。本文简述了CLT在国外的发展历程,介绍了CLT的生产工艺;阐明CLT在国内的进一步发展需要社会各方面系统的支持;并且根据CLT在建筑中的发展,指出国内CLT的未来研究方向应该注重于降低成本、提高质量、CLT原料多元化和有自主知识产权的标准的建立。     

正交胶合木及其滚动剪切性能研究现状

介绍了正交胶合木的定义、特性和生产工艺流程及其滚动剪切性能的定义和测试方法,并列举了国内外对正交胶合木滚动剪切性能的研究成果。     

正交胶合木约束钢板剪力墙的约束板厚需求

为探究CLT板对钢板剪力墙的约束机理,基于ABAQUS对其进行有限元模拟。结果表明：相比于混凝土约束板,CLT约束板仅使得钢板剪力墙弹性阶段的最高承载力与刚度略微降低,但在一定程度上降低了结构自重,木材的高延性还可以在约束板产生较大面外变形时仍保持墙体的完整性,使得约束板可以持续发挥对钢板的约束作用。通过数据拟合,得到单面CLT板约束改进型钢板剪力墙在达到2 rad层间位移角时,约束板厚度与其面外变形关系的拟合公式。研究结果可为屈曲约束式钢板剪力墙的设计提供理论参考。     

构造特征对正交胶合木物理力学性能影响研究进展

相比其他结构材,正交胶合木（CLT）具有一些独特的构造特征,如层板布置方向、横向层层板宽厚比、层板间侧面缝隙及应力释放缝等,这些构造特征对CLT的物理力学性能存在影响。阐述了CLT主要构造特征存在的原因及不同标准中的差异,针对CLT构造特征对其物理力学性能影响的国内外相关研究进行了总结,指出了构造特征对CLT物理力学性能的影响规律,以期为后续CLT材料研究和应用提供参考。     

表板厚度与组坯方式对展平竹-杨木复合板性能的影响

为充分发挥杨木与展平竹的优势,以杨木为芯板、展平竹为表板制作展平竹-杨木复合板,分析表板厚度(2、4、6、8 mm)及组坯方式(顺纹组坯、横纹组坯)对复合板弹性模量、抗弯强度、冲击韧性及胶合强度的影响。结果表明：在表板厚度方面,随表板厚度增加,复合板抗弯弹性模量先减小后增加,表板为8 mm的复合板弹性模量最大,为12.10 GPa;抗弯强度呈下降趋势,表板为2 mm的复合板抗弯强度最大,为198.4 MPa;冲击韧性呈上升趋势,表板为8 mm的复合板冲击韧性最大,为50.19 kJ/m²;胶合强度先增加后减小,表板为4 mm的复合板胶合强度最大,为5.41 MPa。在组坯方式方面,横纹组坯复合板的弹性模量、抗弯强度、冲击韧性优于顺纹;与顺纹组坯相比,横纹组坯复合板的抗弯弹性模量高9.82%、抗弯强度高18.67%、冲击韧性高2.20%;胶合强度以顺纹组坯复合板为高,达5.41 MPa,横纹组坯的为3.73 MPa。     

正交胶合木应用及发展前景

介绍了一种新型的工程木产品-正交胶合木的定义、特点、国外发展现状及生产工艺,并指出了正交胶合木在国内的发展前景。     

胶合弯曲模具对弯曲质量的影响

胶合弯曲有利于制成曲率半径小，形状复杂的制品。胶合弯曲设备的不断更新为胶合弯曲的发展创造了条件。影响胶合弯曲部件质量的因素除木材本身的弯曲性能外，还有成型用模具、生产工艺等。     

正交胶合木的特性及发展前景

在生态文明可持续发展的大背景下,木结构建筑得到推广。但2015年我国的天然林禁伐使得木材资源紧缺,亟需利用低质木材制备工程木产品。文中介绍了新型绿色环保工程木产品——正交胶合木（CLT）的加工工艺、特性、工程应用及在我国的发展机遇,结合目前我国经济社会发展现状阐明了CLT在中国市场的发展方向。