專利名稱：Frp筋局部增強(qiáng)膠合木及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種FRP筋(纖維增強(qiáng)塑料)局部增強(qiáng)膠合木及其制造工藝，屬于建 筑結(jié)構(gòu)材制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，由于各國對環(huán)境及森林資源的保護(hù)，使工程木質(zhì)復(fù)合材料生產(chǎn)用的優(yōu)質(zhì)木 材比較匱乏，但隨著木結(jié)構(gòu)的繁榮與發(fā)展，社會對工程木質(zhì)復(fù)合材料的需求在不斷加大，從 而促使各國將如何利用人工速生木材、低劣質(zhì)木材作為研究的重點(diǎn)。楊木等人工速生樹種， 在我國的種植面積廣、木材儲量豐富，但因材質(zhì)差、缺陷多等原因一直未得到較好的應(yīng)用。 FRP筋是一種常用的拉擠纖維增強(qiáng)塑料桿狀構(gòu)件，這種材料質(zhì)量輕，強(qiáng)度高，具有較高的軸 向強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度，耐蠕變性能好，耐疲勞性好，耐化學(xué)腐蝕性好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡易、價格低廉的低質(zhì)、劣質(zhì)木材復(fù)合材料的增強(qiáng) 制造方法，并通過局部增強(qiáng)的方式解決既有結(jié)構(gòu)因結(jié)構(gòu)連接部位阻礙而難以增強(qiáng)的困難， 降低了增強(qiáng)的成本，同時為楊木等人工速生、低質(zhì)劣質(zhì)木材在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用提供一種 可能。除此之外，此制備方法的步驟六、七還適用于古木建筑文物的維修、補(bǔ)強(qiáng)等，為古代木 結(jié)構(gòu)建筑的保護(hù)提供一種切實(shí)可行的途徑。 FRP筋局部增強(qiáng)膠合木的制造工藝主要包含備料加工、端部施膠、端壓、平面施膠、 冷壓、開槽和后期處理等七個步驟。 備料加工將原木鋸解成鋸材后，干燥到含水率為8_12%為止。之后將干燥好的 鋸材加工成指定的尺寸，并進(jìn)行端頭加工，銑出指接榫，指接榫的長度為10-35mm。
端部施膠端接時選擇的膠粘劑為乳白膠，對加工好的木板材端頭進(jìn)行單面施膠， 施膠量為100-700g/m2。 端壓對指榫縱向施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ允怪搁拘泵娉浞帜z合，端壓壓力為4-8MPa， 端壓時間為l-8s。端壓完成后，養(yǎng)生24h以上。 平面施膠選擇膠種為異氰酸酯膠，對加工好的木材層板進(jìn)行單面施膠，施膠量 為100-700g/m2。 冷壓對施膠完成的木材層板進(jìn)行組坯，之后進(jìn)行冷壓，冷壓的壓力為l-5MPa，冷 壓時間為3-24h ; 開槽對陳化處理24h以上的膠合木底部用排鉆或銑床開出l-2道槽口，槽口尺寸 較FRP筋略大，留出l-5mm的膠層間隙。 后期處理采用80-300目砂紙對FRP筋和槽口進(jìn)行打磨處理，F(xiàn)RP筋長度為木質(zhì) 復(fù)合材料長度的30-80 % ，將環(huán)氧樹脂膠黏劑均勻涂到槽口內(nèi)，粘接好FRP筋，并對FRP筋端 頭進(jìn)行錨固。 本發(fā)明利用FRP筋對膠合木進(jìn)行局部增強(qiáng)，既提高了膠合木的力學(xué)強(qiáng)度和抗蠕變性，又降低了木材本身性能差異而引起的膠合木性能的變異性，同時還避免了因大量使用 碳纖維筋、環(huán)氧樹脂膠等而引起的成本過高的問題。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，操作方便，且適 合大型工業(yè)生產(chǎn)，為楊木等人工速生、低質(zhì)劣質(zhì)木材在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用提供了一種可能。


圖1為FRP筋局部增強(qiáng)底層木材層板缺陷時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為FRP筋局部增強(qiáng)底層木材層板指接榫時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中代號說明 1、FRP筋；2、木材層板；3、指接榫；4、木材缺陷；5、錨固裝置；6、膠層。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉實(shí)例進(jìn)行說明 將原木鋸解成鋸材后，干燥的目標(biāo)含水率為12%，干燥后含水率在8_12%均可。 之后將鋸材進(jìn)行精加工，并銑出指接榫，指接榫的長度為10，或12，或15，或20，或25，或 30，或35mm。對加工好的木材層板2端頭單面施加乳白膠，施膠量為100，或200，或300， 或400，或500，或600，或700g/m2。對指接榫3縱向施加適當(dāng)?shù)膲毫Γ藟簤毫?，或5， 或6，或7，或8MPa，端壓時間為1，或2，或3，或4，或5，或6，或7，或8s。端壓完成后，養(yǎng)生 24h以上。對加工好的木材層板2單面施加異氰酸酯膠，施膠量為100，或200，或300，或 400，或500，或600，或700g/m2。對施膠完成的木材層板2進(jìn)行組坯，之后進(jìn)行冷壓，冷壓的 壓力為l，或2，或3，或4，或5MPa，冷壓時間為3，或6，或9，或12，或15，或18，或24h。待 膠合木陳化24h之后，在其底部木材層板2上開出1道或2道槽口，預(yù)留膠層6的間隙為 1，或2，或3，或4，或5，或6mm。將截面尺寸規(guī)格為10X10mm，或12X 12mm，或14X 14mm，或 16 X 16mm，長度為木質(zhì)復(fù)合材料長度的30% ，或40% ，或50 % ，或60% ，或70% ，或80 %的 FRP筋1用環(huán)氧樹脂膠粘劑固定在槽口內(nèi)，并用錨固裝置5對FRP筋1端頭進(jìn)行錨固。
權(quán)利要求
一種FRP筋局部增強(qiáng)膠合木，其特征在于將FRP筋(1)利用錨固裝置(5)固定在膠合木的底部木材層板(2)針對其指接榫(3)或木材缺陷(4)對其進(jìn)行局部增強(qiáng)。
2. —種FRP筋局部增強(qiáng)膠合木的制備方法，其特征為木材層板(2)端頭指接榫(3)的長度為10-35mm，端部施膠量為100-700g/m2，端壓壓力為4-8MPa，端壓時間為l-8s，端壓完成后養(yǎng)生時間為24h以上，平面施膠量為100-700g/tf，冷壓的壓力為l-5MPa，冷壓時間為3-24h，陳化時間為24h以上，固定FRP筋(1)的環(huán)氧樹脂膠層6厚度為l-6mm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的FRP筋局部增強(qiáng)膠合木，其特征在于FRP筋(1)截面尺寸規(guī)格為10-16mm，長度為木質(zhì)復(fù)合材料的木材層板(2)長度的30_80%，根數(shù)為1_2，并用錨固裝置(5)對其端頭進(jìn)行錨固。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種FRP筋局部增強(qiáng)膠合木及其制造工藝，屬于建筑結(jié)構(gòu)材制造領(lǐng)域。該FRP筋局部增強(qiáng)膠合木主要由木質(zhì)復(fù)合材料和FRP筋組成，通過在膠合木底部局部粘貼FRP筋并對其錨固來增強(qiáng)膠合木。其制備方法是通過備料加工、端部涂膠、端壓、平面涂膠、冷壓、開槽、后期處理等一系列過程實(shí)現(xiàn)木質(zhì)復(fù)合材料的制備和FRP筋的局部增強(qiáng)。本方法利用FRP筋對膠合木進(jìn)行局部增強(qiáng)，既提高了膠合木的力學(xué)強(qiáng)度和抗蠕變性，又降低了膠合木性能的變異性，同時還避免了因大量使用增強(qiáng)材料而引起的成本過高的問題。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，操作方便，且適合工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號B27D1/00GK101722538SQ20091007322
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月19日
發(fā)明者程芳超, 胡英成 申請人:東北林業(yè)大學(xué)