CN103507124B - 一种基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法 - Google Patents

一种基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法，该方法为：将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8%，并将木段旋切成厚度为2.5mm～6.0mm厚的单板，气干至规定含水率9%；采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木束进行浸胶，单板不涂胶，施胶后的木束在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15%；组坯；将热压好的结构板材进行接长、拼宽、制备复合结构梁、柱。本发明对沙柳原料进行施胶，不需要对沙柳进行细小单元加工，然后利用奇数层组坯原则进行组坯，单板不用涂胶，简化了沙柳材料利用的制造工艺，提高了生产效率，降低了生成成本、减少了能源的消耗。

Description

一种基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法
技术领域
本发明属于木结构建筑技术领域，尤其涉及一种基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法。
背景技术
木结构建筑在我国的快速发展，极大地推动了木结构结构材料的发展和应用。
沙柳是西部一种特有的灌木资源，传统的利用多为制造纤维板和刨花板，通过将沙柳制成小单元，然后再将小单元施胶压制成刨花板或纤维板，能源消耗较大，材料利用率较低，同时材料利用附加值较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法，旨在解决本发明旨在解决传统的沙柳开发工艺存在的能源消耗较大，材料利用率和附加值较低的问题。
本发明是这样实现的，一种基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8％，并将木段旋切成厚度为2.5mm～6.0mm厚的单板，气干至规定含水率9%；
步骤二，采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木束进行浸胶，单板不涂胶，施胶后的木束在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15%；
步骤三，组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯；
步骤四，将热压好的结构板材进行接长、拼宽、制备复合结构梁、柱；在步骤三中，组坯复合板材为利用奇数层组坯原则进行组坯，单板不用涂胶，组坯复合板材为3层、5层、7层、9层，厚度为8mm～25mm；在步骤四中，热压的工艺参数设置为温度120℃～170℃，热压时间1.0min/mm～2.0min/mm，热压压力为2.5Mpa～5.0Mpa。
进一步，乔木可以选择杨木、马尾松、杉木。
进一步，该基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法包括：
第一步，单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8%，并将马尾松截成长度为2.5m的木段旋切成厚度为2.5mm厚的单板，气干至规定含水率9%；
第二步，采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木束进行浸胶，施胶量10%，单板不涂胶，施胶后的木束须在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15%；
第三步，组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯，组坯层数为7层；
第四步，热压工艺参数为温度120℃，热压时间20min，热压压力为4.5Mpa。
或者，该基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法包括：
单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8%，并将杨木截成2.5m的木段并且旋切成厚度为4.0mm厚的单板，气干至规定含水率9%；
采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木束进行浸胶，施胶量12%，单板不涂胶，施胶后的木束在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15%；
组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯，组坯层数为5层；
第四步，热压工艺参数为温度120℃，热压时间30min，热压压力为3.0Mpa。
或者，该基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法包括：
第一步，单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8%，并将杉木截成2.5m的木段并且旋切成厚度为5.0mm厚的单板，气干至规定含水率9%；
第二步，采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木束进行浸胶，施胶量15%，单板不涂胶，施胶后的木束在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15%；
第三步，组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯，组坯层数为3层；
第四步，热压工艺参数为温度120℃，热压时间25min，热压压力为4.0Mpa。
本发明的另一目的在于提供一种基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱所用的基于沙柳和乔木的组坯复合板材，该基于沙柳和乔木的组坯复合板材包括：第一木材单板层、沙柳木束层、第二木材单板层；
第一木材单板层设置在组坯复合板材的上表层，第二木材单板层设置在组坯复合板材的下表层，沙柳木束层设置在第一木材单板层和第二木材单板层之间。
进一步，第一木材单板层和第二木材单板层的厚度为2.5mm～6.0mm。
本发明提供的基于沙柳和乔木的合结构梁、柱，通过以下步骤制备组坯复合板材：
单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8％。并将木段旋切成厚度为2.5mm～6.0mm厚的单板，气干至规定含水率9%；
施加胶黏剂，采用浸胶方式施加，对沙柳木束进行浸胶，单板不涂胶，施胶后的木束含水率较高，常温下陈化不能满足要求，须在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15％左右；
组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯。且根据现有重组材组坯工艺情况，尽量达到铺装均匀。
热压工艺参数设置为温度120℃～170℃，热压时间1.0min/mm～2.0min/mm；热压压力为2.5Mpa～5.0Mpa。
上述热压好的结构板材进行接长、拼宽即可制备复合结构材（梁、柱）。
本发明提供的基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法，通过对沙柳原料进行施胶，不需要对沙柳进行细小单元加工，然后利用奇数层组坯原则进行组坯，单板不用涂胶，简化了沙柳材料利用的制造工艺，提高了生产效率，降低了生成成本、减少了能源的消耗。
附图说明
图1是本发明提供的基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法的流程图；
图2是本发明提供的基于沙柳和乔木的组坯复合板材的结构示意图；
图中：1、第一木材单板层；2、沙柳木束层；3、第二木材单板层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例的基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法包括以下步骤：
S101：单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8％，并将木段旋切成厚度为2.5mm～6.0mm厚的单板，气干至规定含水率9%；
S102：采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木素进行浸胶，单板不涂胶，施胶后的木束在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15%；
S103：组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯；
S104：将热压好的结构板材进行接长、拼宽、制备复合结构梁、柱；
在步骤S103中，组坯复合板材为利用奇数层组坯原则进行组坯，单板不用涂胶，组坯复合板材为3层、5层、7层、9层，厚度为8mm～25mm；
在步骤S104中：热压工艺参数设置为温度120℃～170℃，热压时间1.0min/mm～2.0min/mm；热压压力为2.5Mpa～5.0Mpa。
如图2所示，本发明实施例的基于沙柳和乔木的组坯复合板材主要由第一木材单板层1、沙柳木束层2、第二木材单板层3组成；
第一木材单板层1设置在组坯复合板材的上表层，第二木材单板层3设置在组坯复合板材的下表层，沙柳木束层2设置在第一木材单板层1和第二木材单板层3之间；
第一木材单板层1和第二木材单板层3的厚度为2.5mm～6.0mm；组坯复合板材为利用奇数层组坯原则进行组坯，单板不用涂胶，组坯复合板材为3层、5层、7层、9层，厚度为8mm～25mm；乔木可以选择杨木、马尾松、杉木等。
本发明的具体实施例：
实施例一、沙柳/马尾松复合板材的制备：
第一步，单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8％。并将马尾松截成长度为2.5m的木段旋切成厚度为2.5mm厚的单板，气干至规定含水率9%；
第二步，施加胶黏剂，采用浸胶方式施加，对沙柳木束进行浸胶，施胶量10%，单板不涂胶，施胶后的木束含水率较高，常温下陈化不能满足要求，须在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15％左右；
第三步，组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯，组坯层数为7层，达到铺装均匀；
第四步，热压工艺参数为温度120℃，热压时间20min；热压压力为4.5Mpa。
结合测试对实施例一的沙柳/马尾松复合板材性能做说明：
密度：1.2g/cm3；含水率：8%～12%；横纹静曲强度的最大值为31.15MPa，顺纹静曲强度的最大值为92.71MPa，横纹弹性模量的最大值为3344.6MPa，顺纹弹性模量的最大值为11940MPa，在试验中握钉力的最大值为3490N。
实施例二、沙柳/杨木复合板材的制备：
第一步，单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8％，并将杨木截成2.5m的木段并且旋切成厚度为4.0mm厚的单板，气干至规定含水率9%；
第二步，施加胶黏剂，采用浸胶方式施加，对沙柳木束进行浸胶，施胶量12%，单板不涂胶，施胶后的木束含水率较高，常温下陈化不能满足要求，须在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15％左右；
第三步，组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯，组坯层数为5层，达到铺装均匀；
第四步，热压工艺参数为温度120℃，热压时间30min；热压压力为3.0Mpa；
结合测试对实施例二的沙柳/杨木复合板材的性能做说明：
密度：0.8g/cm3；含水率：8%～15%；横纹静曲强度的最大值为31MPa，顺纹静曲强度的最大值为66.91MPa，横纹弹性模量的最大值为3455MPa，顺纹弹性模量的最大值为6761MPa，在试验中握钉力的最大值为3550N，24小时吸水厚度膨胀率：25%～30%。
实施例三，沙柳/杉木复合板材的制备：
第一步，单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8％，并将杉木截成2.5m的木段并且旋切成厚度为5.0mm厚的单板，气干至规定含水率9%；
第二步，施加胶黏剂，采用浸胶方式施加，对沙柳木束进行浸胶，施胶量15%，单板不涂胶，施胶后的木束含水率较高，常温下陈化不能满足要求，须在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率控制在15％左右；
第三步，组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯，组坯层数为3层，达到铺装均匀；
第四步，热压工艺参数为温度120℃，热压时间25min；热压压力为4.0Mpa；
结合测试对实施例三的沙柳/杉木复合板材的性能做说明：
密度：1.0g/cm3；含水率：8%～15%；横纹静曲强度的最大值为31MPa，顺纹静曲强度的最大值为92.56MPa，横纹弹性模量的最大值为4783MPa，顺纹弹性模量的最大值为6761MPa，在试验中握钉力的最大值为3550N，24小时吸水厚度膨胀率：25%～30%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于沙柳和乔木的复合结构梁、柱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8％，并将木段旋切成厚度为2.5mm～6.0mm厚的单板，气干至含水率9%；
步骤二，采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木束进行浸胶，施胶后的木束在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率为15%；
步骤三，组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯；
步骤四，将热压好的结构板材进行接长、拼宽、制备复合结构梁、柱；
在步骤三中，组坯复合板材为利用奇数层组坯原则进行组坯，单板不用涂胶，组坯复合板材为3层、5层、7层或9层，厚度为8mm～25mm；
在步骤四中，热压的工艺参数设置为温度120℃～170℃，热压时间1.0min/mm～2.0min/mm，热压压力为2.5Mpa～5.0Mpa。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，乔木选择杨木、马尾松、杉木。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括：
第一步，单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8%，并将马尾松截成长度为2.5m的木段旋切成厚度为2.5mm厚的单板，气干至含水率9%；
第二步，采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木束进行浸胶，施胶量10%，单板不涂胶，施胶后的木束须在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率为15%；
第三步，组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯，组坯层数为7层；
第四步，热压工艺参数为温度120℃，热压时间20min，热压压力为4.5Mpa。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括：
单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8%，并将杨木截成2.5m的木段并且旋切成厚度为4.0mm厚的单板，气干至含水率9%；
采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木束进行浸胶，施胶量12%，单板不涂胶，施胶后的木束在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率为15%；
组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯，组坯层数为5层；
第四步，热压工艺参数为温度120℃，热压时间30min，热压压力为3.0Mpa。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括：
第一步，单元材料的制备，将沙柳制成规定厚度的网状木束，含水率为8%，并将杉木截成2.5m的木段并且旋切成厚度为5.0mm厚的单板，气干至含水率9%；
第二步，采用浸胶方式施加胶黏剂，对沙柳木束进行浸胶，施胶量15%，单板不涂胶，施胶后的木束在50℃条件下再干燥2.5h，使施胶木束的含水率为15%；
第三步，组坯，进行定量铺装，根据垂直纹理原则，进行组坯，组坯层数为3层；
第四步，热压工艺参数为温度120℃，热压时间25min，热压压力为4.0Mpa。
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