结构单板层积材标准对比及测试评价方法探讨

通过分析2个结构单板层积材国家标准,简述了结构单板层积材标准框架及技术内容对比,介绍了结构单板层积材足尺检测和评价方法及尺寸效应,为新标准的实施奠定了应用基础。     

结构用杨木单板层积材力学性能特征值的研究

根据美国ASTM D5456《结构复合木材产品评价规范》评价方法标准及美国工程木材协会PRL-501《单板层积材性能标准》,对国产杨木单板层积材力学性能进行了检测和评价分析。通过拟合优度检验,发现杨木单板层积材力学性能与对数正态分布拟合得较好。杨木单板层积材力学性能特征值的研究可为我国结构用单板层积材特征值确定方法提供参考。     

新型结构材料—单板层积材(LVL)

单板层积材是由若干层涂胶单板沿同一纤维方向组坯压制而成的一种新型结构材料。早在四十年代北美已开始了单板层积材的研究,据资料介绍,美国目前单板层积材的产量已达到10万立方米,主要用作建筑材料。日本对单板层积材的研究略晚于北美,据介绍,日本单板层积材的产量已达5.5万立方米,其中3.5万立方米应用于家具和钢琴制造,2万立方米用于住宅建筑。芬兰也已开始了单板层积材的生产。     

综合信息

国内单板层积材的现状与市场前景近年来,国内单板层积材没有展开应用研究,也没有其产品的应用领域的性能规范,应该说我国的单板层积材生产还处于起步阶段。在华东地区,一些企业开始用杨木生产非结构用单板层积材,用来制造家具;吉林省一些企业用落叶松为原料, 根据日本农林水产省JAS《构造单板层积材》生产单板层积材     

澳大利亚与新西兰结构用单板层积材标准要求解读

基于澳大利亚与新西兰结构用单板层积材产品标准AS/NZS 4357.0-2022 Structural laminated veneer lumber Part0:Specification,对结构用单板层积材的木单板等级分等、胶合性能、甲醛释放量、F-Grade等级划分与计算等方面的要求进行了讨论,试制国产马尾松结构用单板层积材样品并按照标准要求进行了型式检测。检测结果表明国产马尾松结构用单板层积材产品性能满足标准AS/NZS 4357.0-2022中规定的F14级限量值要求。     

高湿状态下单板层积材的横纹承压性能

重组加工是提高低强度木材结构性能的重要手段,以杨木重组加工的单板层积材为研究对象,从受力方式、承压方向及增强方法等方面研究了高湿状态下单板层积材的全表面、局部表面及尽端局部表面横纹承压性能。结果表明：湿环境对杨木单板层积材横纹承压性能影响较大,湿环境下其全表面横纹承压性能为干环境下的33%;杨木单板层积材横纹承压性能主要与其承压位置与承压方向有关,局部横纹承压时受到承压面周围木材纤维的支持作用显著,承压面平行于单板层时其局部承压强度最高,在干燥环境下,分别是尽端局部及全表面横纹承压强度的1.2倍和1.4倍。单板层积材结构是导致不同承压方向横纹承压性能差异的主要原因,承压面垂直于单板层时,单板层积材易过早发生分层或屈曲破坏。湿环境下单板层积材含水率较高材质较软,自攻螺钉支持作用明显,有助于改善其承压性能。杨木单板层积材横纹承压强度对环境湿度较为敏感,在工程应用时应保持环境干燥并使承压面平行于单板层。     

人工林杨木的用途选择——实木或单板层积材

实木材性对单板层积材强度的贡献率可衡量单板层积材强度中源自实木材性的份额,是人工林杨木单项用途选择的基础。本文以３个无性系实体杨木和由３种不同厚度杨木单板分别组配的单板层积材为对象,以由贡献率引出的实木与单板层积材的份率差值为依据,研究得出人工林杨木的最终用途选择。结果表明：６９杨、７２杨和６３杨３个无性系杨木的平均份率差值分别为５７％、－１５％、－２９％,说明６９杨宜用作实木,７２杨和６３杨宜用作单板层积材;杨木用作不同组配结构的单板层积材时,实木与３５６５ｍｍ、２６１４ｍｍ、１５４５ｍｍ３种厚度单板组配的单板层积材的平均份率差值分别为４３％、－１３％和－４３％,说明实木与较厚的３５６５ｍｍ单板组配的单板层积材相比,杨木宜用作实木,与较薄的２６１４ｍｍ和１５４５ｍｍ单板组配的单板层积材相比,杨木宜用作单板层积材。不同荷载作用的结果下用途选择结果显示,在抗剪强度、弹性模量和冲击韧性３项性能上的份率差值为正,此时杨木宜用作实木;在抗弯强度、抗压强度和硬度３项性能上的份率差值为负,此时杨木则宜用作单板层积材。     

低成本API胶黏剂在LVL生产中的应用

LVL(Laminated Veneer Lumber单板层积材)由多层单板按顺纹组坯胶合而成,按用途分为非结构单板层积材和结构单板层积材.LVL可利用小径木、弯曲木等生产;单板可纵向接长,长度不受限制.LVL在生产中可剔除单板上的节子、腐朽等缺陷,生产出的LVL具有强度均匀,尺寸稳定性好,易于进行防虫、防火处理等优点.LVL在美国、日本等的生产和应用较为普遍.     

竹板增强单板层积材组合梁受弯性能

单板层积材加工成梁构件应用于建筑结构材时,由于材料本身的强度和刚度不足,其结构构件不能满足现代多、高层以及大跨度建筑的需求。竹集成材是原竹经过切削成竹片、低温干燥、碳化、涂胶,再同方向平面或侧面组坯、热压胶合而成的竹基复合材料,其力学性能与稳定性优于木材。将集成竹材作为增强材料用于加固单板层积材梁是一种简单有效的提高梁极限承载力的方法。通过进行竹板增强单板层积材组合梁四点弯曲试验,研究了集成竹板对单板层积材受弯性能的增强效果。结果表明,在单板层积材受弯构件上下部粘贴集成竹板可提高构件极限承载力10%～50%。同时,考虑单板层积材和集成竹材料的非线性,推导出了适用于组合梁的极限承载力计算公式,计算结果与试验结果吻合良好。     

杉木小径材制造单板层积材技术的研究开发

利用人工林杉木小径材制造单板层积材对于高效利用小径材资源和缓解结构用木材供需矛盾具有十分重要的意义。介绍了《杉木小径材制造单板层积材及应用研究》课题组利用杉木小径材制作单板层积材的研究过程、工艺开发、设备制造和产品应用方面所作的工作和研究成果。