一種組合工程木的制作方法
【專利摘要】一種組合工程木，其包括工程木底板和水泥刨花板，該水泥刨花板置于該工程木底板上方，該水泥刨花板與該工程木底板通過剪力連接件和膠合層連接，且該水泥刨花板的厚度為工程木底板厚度的1/2?1/4。所述剪力連接件由木條和木螺釘組成；該木條設于該工程木底板上且與該工程木底板垂直放置，該木條上設有螺釘孔，該木螺釘通過該螺釘孔與該木條螺固。本實用新型的組合工程木根據截面形狀能做成梁式或板式，適合于木結構工程使用。
【專利說明】
一種組合工程木
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種組合工程木，具體涉及一種由工程木和水泥刨花板及剪力連接件等組合而成的工程木質梁或工程木質板材，適合于木結構工程使用。
【背景技術】
[0002]目前，公知的用于承重結構的工程木材主要有兩種:一種是由大徑級的優良樹種木材制成的方材或板材，其力學性能通過彈性模量檢測而可預知并得到保證，但其截面尺寸有限；另一種是由人工林木材制成的層板按照一定的規則組坯膠合而成的膠合木，其截面尺寸和長度均不受限制，其力學性能通過層板分級和組坯方式得到保證，層板可接長或拼寬，組坯時一般將高等級的層板放于外層、較低等級的層板放于內層。由于優質大徑級木材日益減少，第一種工程木材已越來越少;現在，工程膠合木已占主導地位，在許多大型木結構工程中得到了廣泛應用。工程膠合木具有許多優良的性能，但其承載力和抗彎剛度還不夠大、耐火性能不高，在高濕環境中的耐久性能也不太好，并且需消耗大量木材。為此，有人實用新型了工程木一一混凝土組合結構梁，即通過使用剪力連接件把工程木和混凝土連接成整體而共同受力的組合構件，工程木置于組合構件的下方發揮優良的抗拉作用，混凝土置于組合構件的上方發揮優良的抗壓作用。工程木和混凝土各盡所能、協同工作，大大提高了構件的承載力和抗彎剛度及防火性能，節約了木材，且可用于浴室等高濕環境中。但工程木一一混凝土組合構件由于其上表層為混凝土，增加了構件的質量，降低了構件的彈性和韌性，也降低了構件的保溫隔熱性能和隔音性能，同時不能釘釘子，也難以進行鋸、刨等機械切削加工。
[0003]水泥刨花板，是以水泥和植物(木材、竹材及作物桔桿等)增強碎料(植物增強碎料通常稱為刨花)等為主要原料，并加入一定的添加劑，通過成型、加壓和養護等工序制成的一種新型建筑材料。水泥刨花板的密度為l_1.2kg/m3、靜曲強度9-12MPa、抗壓強度10-15MPa、彈性模量3-5GPa、浸水24h的厚度膨脹率小于2%、垂直板面握釘力大于600N、耐火極限大于30min、燃燒性能B級、導熱系數約0.15W/(m.k)、8_28mm厚板的隔音性能達32_37dB。與混凝土相比，水泥刨花板既保留了較高的抗壓強度、承載力、抗彎剛度、耐火和耐水性能，又減輕了質量，提高了彈性、韌性、保溫隔熱和隔音性能，能夠釘釘子，容易進行各種機械切削加工。將水泥刨花板替代混凝土與工程木組合成構件，將具有更加優異的性能，必將受到木結構工程設計、生產和使用者的歡迎。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:針對現有工程木一一混凝土組合構件質量重、彈性和韌性低、保溫隔熱和隔音性能差、釘釘困難、不易進行切削加工的不足，提供一種質量輕、彈性和韌性高、保溫隔熱和隔音性能好、能釘釘、容易進行各種切削加工且具有較大承載力和抗彎剛度、耐火性能高、高濕環境中耐久性能好的新型組合工程木。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是:一種組合工程木，其包括工程木底板，其特點是，還包括水泥刨花板，該水泥刨花板置于該工程木底板上方，該水泥刨花板與該工程木底板通過剪力連接件和膠合層連接，且該水泥刨花板的厚度為工程木底板厚度的I/2-1/4。
[0006]所述剪力連接件由木條和木螺釘組成;該木條設于該工程木底板上且與該工程木底板垂直放置，該木條上設有螺釘孔，該木螺釘通過該螺釘孔與該木條螺固。
[0007]所述木條中兩相鄰木條之間的間距為10-20cm。所述木螺釘中兩相鄰木螺釘之間的間距為5-lOcm。所述木條與工程木底板之間設置有膠黏層。
[0008]所述工程木底板由工程膠合木、或者是大徑級原木制成的方木或板材、或者是單板層積材構成。
[0009]所述膠合層為環氧樹脂膠黏劑層或其他性能相近的膠黏劑層。
[0010]上述組合工程木的制造工藝流程為:首先制造工程木底板，然后在工程木底板的上表面通過膠黏層膠合木條，接著在木條上預鉆螺釘孔，然后擰入木螺釘，再于工程木底板和木條的上表面涂刷環氧樹脂膠黏劑，接著將調制攪拌好的水泥刨花坯鋪裝于工程木底板有木條和木螺釘的一面上，進行加壓成型，然后進行保壓、養護和干燥，最后進行修整加工。
[0011]如此，本組合工程木質量輕、彈性和韌性高、保溫隔熱和隔音性能好、能釘釘、容易進行各種切削加工，且具有較大承載力和抗彎剛度、耐火性能高、高濕環境中耐久性能好等特點，特別適合于制做木結構建筑中的浴室和廚房等的橫梁和地板及室外木結構橫梁等。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的梁式結構示意圖。
[0013]圖2是本實用新型的板式結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參見圖1和圖2，本實用新型為一種組合工程木，其包括工程木底板I和水泥刨花板2，該水泥刨花板2置于該工程木底板I上方，該水泥刨花板2與該工程木底板I通過剪力連接件和膠合層5連接，且該水泥刨花板2的厚度為工程木底板I厚度的1/2-1/4。其中:
[0015]該工程木底板I由工程膠合木、或者是優質大徑級原木制成的方木或板材、或者是單板層積材等構成。對于工程膠合木，按照GB/T 50708《膠合木結構技術規范》進行制作，但組坯時應將高等級層板放于下面，將較低等級的層板放于上面。
[0016]該剪力連接件由木條3和木螺釘4組成。該木條3置于該工程木底板I上且與該工程木底板I垂直放置，兩相鄰木條3之間的間距為10-20cm，且該木條3與工程木底板I之間設置有膠黏層(圖中未示，如間苯二酚樹脂膠黏劑層、異氰酸酯樹脂膠黏劑層)，即木條3與該工程木底板I在室溫下能通過室溫固化型結構用膠黏劑(室溫固化型結構用膠黏劑為市購產品，如間苯二酚樹脂膠黏劑、異氰酸酯樹脂膠黏劑等)加壓膠合。各木條3的厚度為10-30mm、寬度為40-60mm，其長度與工程木底板I的寬度相等，且該木條3上預鉆有螺釘孔(圖中未示)。該木螺釘4通過螺釘孔螺固于該木條3上，兩相鄰木螺釘4之間的間距為5-lOcm。該木螺釘4一般采用標準六角頭木螺釘(GB/T 102)，其直徑為6-12mm、長度為60-140mm，木螺釘4擰入木條3的深度為木螺釘長度的2/3-1/2。
[0017]該膠合層5為環氧樹脂膠黏劑層或其他性能相近的膠黏劑層。
[0018]該水泥刨花板2由水泥刨花坯(由硅酸鹽水泥、木刨花、水和化學助劑(氯化鈣和/或硅酸鈉)組成)制成，為現有技術。制作時，水泥刨花板坯的加壓和保壓壓力為2_3MPa，養護溫度為60-800C，養護時間約12h。
[0019]本實用新型組合工程木的制作過程:首先制作工程木底板I，當截面尺寸不太大時可以用優質大徑級原木鋸制而成，當截面尺寸較大時一般按照GB/T50708《膠合木結構技術規范》由層板制作成工程膠合木(高等級層板放下層，較低等級層板放上層)；刨平工程木底板I的上表面，在其上垂直放置間距10-20cm的厚10-30mm、寬40-60mm的下表面涂有室溫固化型結構用膠黏劑的木條3，在木條3上加壓、保壓4-6h使之與工程木底板I牢固膠合;在木條3上預鉆螺釘孔，間距5-lOcm，孔徑比木螺釘4的直徑小l-2mm，鉆孔深度約為木螺釘4長度的1/2;在預鉆螺釘孔中擰入木螺釘4，木螺釘直徑6-12mm，長度60-140mm，擰入深度為其長度的2/3-1/2;于工程木底板I和木條3的上表面均勻涂刷一薄層環氧樹脂膠黏劑(該層環氧樹脂膠黏劑即形成膠合層5);將硅酸鹽水泥、木刨花、水和化學助劑按照常規配比進行調配、攪拌均勻后均勻地鋪裝在工程木底板I和木條3的上表面形成水泥刨花板坯(工程木底板I的四周側面需分別設置擋板)，使木條3和木螺釘4充分嵌入水泥刨花板坯中；在2-3MPa的壓力下將水泥刨花板坯壓縮至規定厚度，然后由鎖緊夾鎖住，在溫度為60-80°C的密閉室內養護約12h ；拆除鎖緊夾和擋板后進行自然養護，然后在溫度為70-90°C的干燥室內干燥至形成的水泥刨花板2的含水率為10%左右，即得到本實用新型的組合工程木。
[0020]本實用新型的組合工程木根據截面形狀能做成梁式或板式。
[0021 ] 參見圖1，為本實用新型的一實施例，該組合工程木是高X寬X長為30cmX 20cmX
4m的膠合木--水泥刨花板組合梁，其中水泥刨花板厚10cm。其制作過程為:首先將干燥好的、分級的、四面刨光的、厚X寬X長(可以接長)=25mmX 200mm X 4000mm的樟子松木材層板，按照從下向上I等層板2塊、2等和3等層板各3塊的規則組坯，在層板的膠合面上涂刷間苯二酚樹脂膠黏劑(膠合層的涂膠量為250g/m2左右)，在加壓裝置中組坯后在室溫(20-30°C)下加壓保壓(壓力1.2MPa)6-8h，釋壓后養生24h以上完成膠合木制作，便得到工程木底板I;刨光工程木底板I的上表面，在工程木底板I上垂直放置樟子松木條3(厚度20mm，寬度50mm，間距15cm，木條的下表面涂刷間苯二酚樹脂膠黏劑，涂膠量為250g/m2左右)，在木條3上加壓、保壓(壓力1.2MPa)6-8h(室溫20-30°C)，釋壓后養生24h以上;在木條3的長度中心線上預鉆螺釘孔(端距5cm，間距10cm)，孔徑8mm，孔深60mm;在預鉆螺釘孔中擰入直徑1mm、長度10mm的六角頭木螺釘4，擰入深度60mm;在工程木底板I和木條3的上表面上均勻涂刷一層環氧樹脂膠黏劑(該層環氧樹脂膠黏劑即形成膠合層5)，涂膠量為200g/m2左右；將42.5R型普通硅酸鹽水泥、楊木刨花(長15-25_、寬3-5_、厚0.2-0.4mm)、水和化學助劑(硅酸鈉)按目標密度1200kg/m3進行調配、攪拌均勻后均勻地鋪裝在工程木底板I和木條3的上表面(工程木底板I的四周側面分別設置擋板)，使木條3和木螺釘4充分嵌入水泥刨花板坯中；在2-3MPa的壓力下將水泥刨花板坯壓縮至10mm厚度，然后由鎖緊夾鎖住，在溫度為70°C的密閉室內養護約12h;從鎖緊夾分開后自然養護3d；在溫度為80°C的干燥室內干燥至形成的水泥刨花板2的含水率為1 %左右。
[0022]參見圖2，為本實用新型的又一實施例，該組合工程木是高X寬X長為15cmX10cmX 4m的膠合木——水泥刨花板組合板，其中水泥刨花板厚5cm。其制作過程為:首先將干燥好的、分級的、四面刨光的、厚X寬X長(可以接長)=25mmX 200mm(或100mm) X4000mm的杉木層板，按照從下向上I等和2等層板各I塊、3等層板2塊的規則組坯，在層板的膠合面上涂刷異氰酸酯樹脂膠黏劑(膠合層的涂膠量為250g/m2左右)，在加壓裝置中組坯后在室溫(20-30°C)下加壓保壓(壓力1.0MPa)6-8h，釋壓后養生24h以上完成膠合木制作，即得到工程木底板I;刨光工程木底板I的上表面，在其上垂直放置杉木條3(厚度10mm，寬度50mm，間距20cm，木條的下表面涂刷異氰酸酯樹脂膠黏劑，涂膠量為250g/m2左右)，在木條3上加壓、保壓(壓力1.0MPa)6-8h(室溫20-30°C)，釋壓后養生24h以上;在木條3的長度中心線上預鉆螺釘孔(端距5cm，間距10cm)，孔徑6mm，孔深50mm;在預鉆螺釘孔中擰入直徑8mm、長度80mm的六角頭木螺釘4，擰入深度50mm;在工程木底板I和木條3的上表面均勻涂刷一層環氧樹脂膠黏劑(該層環氧樹脂膠黏劑即形成膠合層5)，涂膠量為200g/m2左右;將32.5R型普通硅酸鹽水泥、楊木刨花、水和化學助劑(氯化鈣)按目標密度1100kg/m3進行調配、攪拌均勻后均勻地鋪裝在工程木底板I和木條3的上表面以形成水泥刨花板坯(工程木底板I的四周側面分別設置擋板)，使木條3和木螺釘4充分嵌入水泥刨花板坯中；在2-3MPa的壓力下將水泥刨花板坯壓縮至50mm厚度，然后由鎖緊夾鎖住，在溫度為70 °C的密閉室內養護約12h;從鎖緊夾分開后自然養護3d ；在溫度為80 0C的干燥室內干燥至形成的水泥刨花板2的含水率為10%左右。
【主權項】
1.一種組合工程木，其包括工程木底板(I)，其特征在于，還包括水泥刨花板(2)，該水泥刨花板(2)置于該工程木底板(I)上方，該水泥刨花板(2)與該工程木底板(I)通過剪力連接件和膠合層(5)連接，且該水泥刨花板(2)的厚度為工程木底板(I)厚度的1/2-1/4。2.如權利要求1所述的一種組合工程木，其特征在于，所述剪力連接件由木條(3)和木螺釘(4)組成;該木條(3)設于該工程木底板(I)上且與該工程木底板(I)垂直放置，該木條(3)上設有螺釘孔，該木螺釘(4)通過該螺釘孔與該木條(3)螺固。3.如權利要求2所述的一種組合工程木，其特征在于，所述木條(3)中兩相鄰木條之間的間距為10-20cm。4.如權利要求2所述的一種組合工程木，其特征在于，所述木螺釘(4)中兩相鄰木螺釘之間的間距為5-10cm。5.如權利要求2所述的一種組合工程木，其特征在于，所述木條(3)與工程木底板(I)之間設置有膠黏層。6.如權利要求1或2所述的一種組合工程木，其特征在于，所述工程木底板(I)由工程膠合木、或者是大徑級原木制成的方木或板材、或者是單板層積材構成。7.如權利要求1或2所述的一種組合工程木，其特征在于，所述膠合層(5)為環氧樹脂膠黏劑層。
【文檔編號】E04C2/26GK205557997SQ201620225454
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】謝力生, 賀國京, 周先雁, 李賢軍, 喬鷺婷
【申請人】中南林業科技大學