CN101722538A - Frp筋局部增强胶合木及其制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种FRP筋局部增强胶合木及其制造工艺，属于建筑结构材制造领域。该FRP筋局部增强胶合木主要由木质复合材料和FRP筋组成，通过在胶合木底部局部粘贴FRP筋并对其锚固来增强胶合木。其制备方法是通过备料加工、端部涂胶、端压、平面涂胶、冷压、开槽、后期处理等一系列过程实现木质复合材料的制备和FRP筋的局部增强。本方法利用FRP筋对胶合木进行局部增强，既提高了胶合木的力学强度和抗蠕变性，又降低了胶合木性能的变异性，同时还避免了因大量使用增强材料而引起的成本过高的问题。本发明生产工艺简单，操作方便，且适合工业生产。

Description

FRP筋局部增强胶合木及其制造工艺

技术领域

本发明涉及一种FRP筋(纤维增强塑料)局部增强胶合木及其制造工艺，属于建筑结构材制造领域。

背景技术

目前，由于各国对环境及森林资源的保护，使工程木质复合材料生产用的优质木材比较匮乏，但随着木结构的繁荣与发展，社会对工程木质复合材料的需求在不断加大，从而促使各国将如何利用人工速生木材、低劣质木材作为研究的重点。杨木等人工速生树种，在我国的种植面积广、木材储量丰富，但因材质差、缺陷多等原因一直未得到较好的应用。FRP筋是一种常用的拉挤纤维增强塑料杆状构件，这种材料质量轻，强度高，具有较高的轴向强度和弯曲强度，耐蠕变性能好，耐疲劳性好，耐化学腐蚀性好。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简易、价格低廉的低质、劣质木材复合材料的增强制造方法，并通过局部增强的方式解决既有结构因结构连接部位阻碍而难以增强的困难，降低了增强的成本，同时为杨木等人工速生、低质劣质木材在建筑结构中的应用提供一种可能。除此之外，此制备方法的步骤六、七还适用于古木建筑文物的维修、补强等，为古代木结构建筑的保护提供一种切实可行的途径。

FRP筋局部增强胶合木的制造工艺主要包含备料加工、端部施胶、端压、平面施胶、冷压、开槽和后期处理等七个步骤。

备料加工：将原木锯解成锯材后，干燥到含水率为8-12％为止。之后将干燥好的锯材加工成指定的尺寸，并进行端头加工，铣出指接榫，指接榫的长度为10-35mm。

端部施胶：端接时选择的胶粘剂为乳白胶，对加工好的木板材端头进行单面施胶，施胶量为：100-700g/m²。

端压：对指榫纵向施加适当的压力，以使指榫斜面充分胶合，端压压力为4-8MPa，端压时间为1-8s。端压完成后，养生24h以上。

平面施胶：选择胶种为异氰酸酯胶，对加工好的木材层板进行单面施胶，施胶量为：100-700g/m²。

冷压：对施胶完成的木材层板进行组坯，之后进行冷压，冷压的压力为1-5MPa，冷压时间为3-24h；

开槽：对陈化处理24h以上的胶合木底部用排钻或铣床开出1-2道槽口，槽口尺寸较FRP筋略大，留出1-5mm的胶层间隙。

后期处理：采用80-300目砂纸对FRP筋和槽口进行打磨处理，FRP筋长度为木质复合材料长度的30-80％，将环氧树脂胶黏剂均匀涂到槽口内，粘接好FRP筋，并对FRP筋端头进行锚固。

本发明利用FRP筋对胶合木进行局部增强，既提高了胶合木的力学强度和抗蠕变性，又降低了木材本身性能差异而引起的胶合木性能的变异性，同时还避免了因大量使用碳纤维筋、环氧树脂胶等而引起的成本过高的问题。本发明生产工艺简单，操作方便，且适合大型工业生产，为杨木等人工速生、低质劣质木材在建筑结构中的应用提供了一种可能。

附图说明

图1为FRP筋局部增强底层木材层板缺陷时的结构示意图。

图2为FRP筋局部增强底层木材层板指接榫时的结构示意图。

图中代号说明：

1、FRP筋；2、木材层板；3、指接榫；4、木材缺陷；5、锚固装置；6、胶层。

具体实施方式

下面结合附图举实例进行说明：

将原木锯解成锯材后，干燥的目标含水率为12％，干燥后含水率在8-12％均可。之后将锯材进行精加工，并铣出指接榫，指接榫的长度为10，或12，或15，或20，或25，或30，或35mm。对加工好的木材层板2端头单面施加乳白胶，施胶量为：100，或200，或300，或400，或500，或600，或700g/m²。对指接榫3纵向施加适当的压力，端压压力为4，或5，或6，或7，或8MPa，端压时间为1，或2，或3，或4，或5，或6，或7，或8s。端压完成后，养生24h以上。对加工好的木材层板2单面施加异氰酸酯胶，施胶量为：100，或200，或300，或400，或500，或600，或700g/m²。对施胶完成的木材层板2进行组坯，之后进行冷压，冷压的压力为1，或2，或3，或4，或5MPa，冷压时间为3，或6，或9，或12，或15，或18，或24h。待胶合木陈化24h之后，在其底部木材层板2上开出1道或2道槽口，预留胶层6的间隙为1，或2，或3，或4，或5，或6mm。将截面尺寸规格为10×10mm，或12×12mm，或14×14mm，或16×16mm，长度为木质复合材料长度的30％，或40％，或50％，或60％，或70％，或80％的FRP筋1用环氧树脂胶粘剂固定在槽口内，并用锚固装置5对FRP筋1端头进行锚固。

Claims (3)

1.一种FRP筋局部增强胶合木，其特征在于将FRP筋(1)利用锚固装置(5)固定在胶合木的底部木材层板(2)针对其指接榫(3)或木材缺陷(4)对其进行局部增强。

2.一种FRP筋局部增强胶合木的制备方法，其特征为：木材层板(2)端头指接榫(3)的长度为10-35mm，端部施胶量为：100-700g/m²，端压压力为4-8MPa，端压时间为1-8s，端压完成后养生时间为24h以上，平面施胶量为：100-700g/m²，冷压的压力为1-5MPa，冷压时间为3-24h，陈化时间为24h以上，固定FRP筋(1)的环氧树脂胶层6厚度为1-6mm。

3.根据权利要求1所述的FRP筋局部增强胶合木，其特征在于FRP筋(1)截面尺寸规格为10-16mm，长度为木质复合材料的木材层板(2)长度的30-80％，根数为1-2，并用锚固装置(5)对其端头进行锚固。

Images