一种竹木复合的正交胶合板的制作方法

本发明属于土木与建筑技术领域，涉及建筑构件，特别涉及一种竹木复合的正交胶合板。

背景技术：

clt面板在建筑结构中的应用与研究近年来一直受到国内外的青睐。clt面板板是通过相邻面板间正交胶合而成，其在材料主次方向均具有相同的干缩湿涨性能，因此其尺寸稳定性是实木和其他胶合木横纹方向尺寸稳定性的12倍；由于其组胚的特殊性，其滚动剪切性能较低；与传统的轻型框架构建相比，clt建筑构件的截面尺寸较大，燃烧时表面碳化形成绝热保护层，有效的提高了其在火灾中的承载能力；clt可在工厂进行规模化生产与预制，并根据工程设计要求可加工成任意合适尺寸门窗洞口规格的楼面板、梁、柱和墙面板，这些构件可直接运至现场快速安装，大大缩短建筑的安装周期，并且是一种绿色环保的结构构件。对于现存应用较为普遍的clt板结构，其强度利用率和其他的一些力学性能指标并不优越，传统的纯木规格材胶合而成的clt板，由于木材的蠕变，加上其物理力学性能受环境影响较大等缺陷，从而导致了纯木胶合板整体性能不稳定，再加上我国木材资源的匮乏，木材成长周期较长等因素，使得大量使用木规格材受到限制。

对于以上面临的问题，国内外学者也进行了较多的研究。其研究的方向大多可分为以下几个方面。第一个方面，在clt板胶合过程中，面板层之间添加增强纤维层，从而提高clt板的整体性能，但是其加工工艺复杂，且不经济。第二个方面，就是一种高强度竹木复合胶合板，采用竹粉和木粉，在其中添加化学物质进行拌合，通过热压和风干，得到高强度的竹木复合板，但其加工技术要求较高，特别是各种成分的配合比的选择，影响着胶合板的整体性能。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种竹木复合的正交胶合板，既能保证胶合板的整体性能，又能使胶合工艺和设计过程简化，且经济环保。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种竹木复合的正交胶合板，其特征在于，包括自上而下依次设置的上面层板1-1、中间层板和下面层板1-2，其中，上面层板1-1和下面层板1-2采用竹规格材，所述中间层板由2n+1层芯层板组成，n为大于等于1的自然数，各芯层板采用竹规格材和木规格材依次正交组胚(即从上往下，第一层芯层板采用木规格材，第二层芯层板采用竹规格材，第三层芯层板采用木规格材，……，第2n+1层芯层板采用木规格材，且相邻面层板的纤维方向互相垂直)，所有竹规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向平行，所有木规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向垂直。

各相邻层板之间采用环氧树脂结构胶粘剂正交胶合在一起，并通过加压，来增加构件的稳定性和整体性。可根据工程需要和构件承载力的需求来选择竹规格材和木规格材的种类以及正交胶合板的胶合层数。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种竹木复合的正交胶合板，根据复合材料结构力学原理，胶合板面层采用力学性能较好的竹规格材，即使芯层采用材性较差的木规格材，胶合板的整体性能表现也非常好。竹木复合的正交胶合板的强重比大，再加上我国木资源匮乏和竹资源丰富这一现状，使得竹木复合正交胶合板有很好的发展前景。

附图说明

图1是本发明五层正交胶合板示意图。

图2是本发明五层正交胶合板次强度方向平面图。

图3是本发明五层正交胶合板主强度方向平面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

实施例1

如图1、图2和图3所示，一种竹木复合的正交胶合板，包括自上而下依次设置的上面层板1-1、中间层板和下面层板1-2，其中，上面层板1-1和下面层板1-2采用竹规格材，且竹规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向平行。

中间层板由自上而下的上芯层板2-1、中间芯层板3、下芯层板2-2组成，上芯层板2-1和下芯层板2-2采用木规格材，根据构件尺寸需要，选择合适数量和尺寸的木规格材平铺组合而成，且木规格材面板的纤维方向与正交胶合板的主强度方向垂直。中间芯层板3采用竹规格材，根据构件尺寸需要，选择合适数量和尺寸的竹规格材平铺组合而成，且竹规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向平行。

制作过程中，首先将采用竹规格材的下面层板1-2平铺，再将采用木规格材的下芯层板2-2垂直正交组胚平铺到下面层板1-2的上表面，使用环氧树脂结构胶粘剂使其胶合在一起，然后将采用竹规格材的中间芯层板3垂直正交组胚平铺到下芯层板2-2的上表面，使用环氧树脂结构胶粘剂使其胶合在一起，再将采用木规格材的上芯层板2-1垂直正交组胚平铺到中间芯层板3的上表面，同样使用环氧树脂结构胶粘剂使其胶合在一起，最后将采用竹规格材的上面层板1-1垂直正交组胚平铺到上芯层板1-2的上表面，使用环氧树脂结构胶粘剂使其胶合在一起，最终将构件用压机压制而成。

实施例2

一种竹木复合的正交胶合板，包括自上而下依次设置的上面层板1-1、中间层板和下面层板1-2，其中，上面层板1-1和下面层板1-2采用竹规格材，且竹规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向平行。

中间层板由自上而下的5层芯层板组成，其中第一层、第三层和第五层采用木规格材，第二层和第四层采用竹规格材，木规格材面板的纤维方向与正交胶合板的主强度方向垂直，竹规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向平行。

实施例3

一种竹木复合的正交胶合板，包括自上而下依次设置的上面层板1-1、中间层板和下面层板1-2，其中，上面层板1-1和下面层板1-2采用竹规格材，且竹规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向平行。

中间层板由自上而下的7层芯层板组成，其中第一层、第三层、第五层和第七层采用木规格材，第二层、第四层和第六层采用竹规格材，木规格材面板的纤维方向与正交胶合板的主强度方向垂直，竹规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向平行。

本发明中，自上而下，相邻层面板之间为正交组胚，即相邻层面板的纤维方向互相垂直。且芯层面板采用竹规格材和木规格材依次正交平铺组胚，面层板采用竹规格材，在相邻面板层之间涂抹环氧树脂结构胶粘剂，并进行压制成型。胶合过程中，始终保持相邻面板层一个为竹规格材，另一个为木规格材，且相邻面板层之间的纤维是相互垂直的。

构件中使所有竹规格材面板的纤维方向保持一直，并且使其与胶合板的主强度方向平行；所有木规格材面板的纤维方向保持一致，使其与胶合板的主强度方向垂直。

本发明的原理：根据复合材料结构力学原理，胶合板面层采用力学性能优越的竹规格材，即使芯层采用材性较差的木规格材，胶合板的整体性能表现也非常好。本发明中主强度方向采用了力学性能优越的竹规格材，次强度方向选取资源丰富的速生木规格材，既保证了结构的力学性能需求，又同时达到了绿色环保的要求。

技术特征：

技术总结
一种竹木复合的正交胶合板，包括自上而下依次设置的上面层板、中间层板和下面层板，其中，上面层板和下面层板采用竹规格材，所述中间层板由2N+1层芯层板组成，N为大于等于1的自然数，各芯层板采用竹规格材和木规格材依次正交组胚(即从上往下，第一层芯层板采用木规格材，第二层芯层板采用竹规格材，第三层芯层板采用木规格材，……，第2N+1层芯层板采用木规格材，且相邻面层板的纤维方向互相垂直)，所有竹规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向平行，所有木规格材的纤维方向与正交胶合板的主强度方向垂直。本发明具有以下优点：竹木复合的正交胶合板强重比大，面板的收缩率低，隔音效果好，具有吸湿、吸热的特点，并且绿色健康。

技术研发人员：谢启芳;胡方正;张利朋;王凡
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2019.01.16
技术公布日：2019.04.19