【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合板材，尤指一种结构用竹木复合层积材和一种竹木复合层积材的制造方法。
技术介绍
1、单板层积材(laminatedveneerlumber，lvl)是用旋切的单板，经施胶、顺纹组坯、热压胶合而得到的一种结构材料。单板层积材作为一种重要的木质工程材料，由于其具有强度高，尺寸稳定性好以及良好的加工性能、较高的弯曲性能等优点，广泛应用于民用和商业木结构建筑领域。杨木桉木作为我国主要的速生树种，产量巨大，价格低廉。同时，由于天然林的禁伐，导致可用林木资源极为有限，所以采用我国主要的人工速生材杨木和桉木制作单板层积材具有广阔的市场前景。但杨木和桉木作为速生材，其密度低、材质松软、强度较小，采用如杨木制作的单板层积材抗弯强度(约为65.9mpa)远小于松木类木材制作的单板层积材，这严重制约着杨木单板层积材在木结构建筑(尤其是大型木结构建筑)中的应用范围。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题中的某些问题，本专利技术提供一种竹木复合层积材及其制备方法，能够解决杨木单板层积材、桉木单板层积材等低强度等级单板层积材存在的强度不足的问题，与其它实木的工程木质材料相比，其具有产品质量可靠、无自然缺陷、强度可控、密度适中、比弹性模量和比强度高等优点，可更好地满足于木结构建筑结构件的使用需求。
2、本专利技术所提供的结构用竹木复合层积材，包括：第一重组竹层；木材层，该木材层的上表面和第一重组竹层的下表面相复合；第二重组竹层，木材层位于第一重组竹层和第二重组竹层间，木材层的下表面
3、根据测试数据可以看出，重组竹的水平剪切强度远高于杨木单板层积材。经过重组竹增强后的杨木单板层积材的垂直加载和水平加载剪切强度都有所提高，且水平剪切强度随重组竹含量的增大而增大。当重组竹含量为33.3％时，竹木复合层积材的垂直加载和水平加载水平剪切强度相对于杨木单板层积材分别提高了25％和69％。
4、当重组竹含量从33.3％提高到66.7％时，竹木复合层积材的垂直加载和水平加载水平剪切强度在原有基础上再次提高了20％和36％。按照《单板层积材》国家标准对杨木单板层积材、a、b、c的水平剪切强度进行分级，可见杨木单板层积材的等级是40v-34h，竹木复合层积材a、b、c的等级分别是55v-47h、55v-47h、65v-55h。说明随着重组竹含量的提高，竹木复合层积材的水平剪切强度提高幅度不明显，适量的重组竹就能使层积材的等级明显提升，但随着重组竹含量的继续增加，其等级并没有明显提升。
5、由图2的抗弯强度数据可以看出，重组竹增强后的杨木单板层积材的静曲强度有所增加。与杨木单板层积材的静曲强度相比，加入厚度为33.3％重组竹后的竹木复合层积材的垂直加载和水平加载静曲强度有明显的增加。随着重组竹含量的继续增加，竹木复合层积材的垂直加载静曲强度有所下降。这是是由于杨木单板层积材某些薄弱胶层的发生开裂导致的。竹木复合层积材的水平加载静曲强度随重组竹含量的增加而不断提高，但增加的效果与加入33.3％重组竹时竹木复合层积材的静曲强度增加幅度相比不是很明显。垂直加载时，由材料力学可知，当层积材弯曲时，层积材的上半部分受压应力，下半部分受拉应力，且越靠近下表面承受的拉应力越大，对于杨木单板来说其更容易发生拉伸破坏。当用重组竹增强后，位于杨木单板层积材下表面的重组竹由于不易发生破坏而使复合材料的静曲强度增加。对于水平加载来说，竹木复合层积材的静曲强度是杨木单板层积材和重组竹的静曲强度某种比例系数的平均，且随着重组竹含量的增加，竹木复合层积材的水平加载静曲强度越来越接近重组竹的静曲强度。
6、由各种试样的弹性模量比较可以看出，竹木复合层积材a的垂直加载和水平加载弹性模量与杨木单板层积材相比均有较大的提高。对于垂直加载弹性模量，其提高幅度更大，且随着重组竹含量的提高竹木复合层积材的弹性模量逐渐提高，但提升幅度不大。
7、水平加载弹性模量也随重组竹含量的持续提高而增大。说明经重组竹增强后杨木单板层积材的性能有所改善，少量的重组竹就能使竹木复合层积材的弹性模量有明显的提升，这对于减少成本促进其在木结构中的应用十分有利。
8、按照弹性模量和静曲强度对杨木单板层积材和竹木复合层积材进行分等可知，杨木单板层积材的等级是100e优等品，而制得的竹木复合层积材a、b、c的等级分别是160e优等品、160e优等品、180e优等品。说明少量的重组竹增强就能使杨木单板层积材的等级有很大的提高，持续增加重组竹的含量对等级的提高不是很明显。
9、进一步地，本专利技术提供该结构用竹木复合层积材的制备方法，包括：对所选第一重组竹层、木材层和第二重组竹层分别测定含水率在8～12％时的垂直加载抗弯弹性模量，并以此为依据计算预达性能要求的第一重组竹层、木材层和第二重组竹层的厚度；获取与计算厚度相近的第一重组竹层、木材层和第二重组竹层进行定厚加工处理，使厚度精度控制在±0.2mm内，且控制含水率在8～16％；采用第一承重结构用胶胶合第一重组竹层和木材层，采用第二承重结构用胶胶合木材层和第二重组竹层，并进行冷压固化处理或热压固化处理。
10、作为另一制备，包括：采用第一承重结构用胶胶合第一重组竹层和木材层，采用第二承重结构用胶胶合木材层和第二重组竹层，并进行冷压固化处理或热压固化处理，其中，第一重组竹层和第二重组竹层的密度范围为0.8～1.5g/m3。进一步地，第一重组竹层和第二重组竹层的密度为1.33g/m3，含水率为8.50％，木材层的密度为0.54g/m3，含水率为8.35％。
11、另外，木材层还可以包括多个木材子层，多个木材子层依次相复合在一起，相邻两木材子层之间施加第三承重结构用胶，且第三承重结构用胶的胶合强度不低于木材顺纹和横纹抗拉的强度。其中第三承重结构用胶为酚醛树脂胶粘剂和/或三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂。
12、上述两制备中，第一承重结构用胶和/或第二承重结构用胶为单组分聚氨酯胶粘剂、水基聚合物-异氰酸酯木材胶粘剂、间苯二酚树脂胶粘剂、三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂、三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂中的至少一种。其中施胶过程中，单面涂胶时，采用单组分聚氨酯胶粘剂涂胶量100～400g/m2，水基聚合物一异氰酸酯木材胶粘剂、间苯二酚树脂胶粘剂、三聚氰胺改性脲醛树脂胶粘剂、三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂涂胶量150～400g/m2。
13、为了本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种结构用竹木复合层积材，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的竹木复合层积材，其中，
3.根据权利要求1所述的竹木复合层积材，其中，
4.根据权利要求3所述的竹木复合层积材，其中，
5.一种权利要求1～4任一项所述的结构用竹木复合层积材的制备方法，包括：
6.一种权利要求3或4所述的结构用竹木复合层积材的制备方法，
7.一种权利要求6所述的方法，其中，
【技术特征摘要】
1.一种结构用竹木复合层积材，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的竹木复合层积材，其中，
3.根据权利要求1所述的竹木复合层积材，其中，
4.根据权利要求3所述的竹木复合层积材...
【专利技术属性】
技术研发人员：王朝晖，任海青，田昭鹏，张忠利，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：
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