摘要:将毛竹径向剖分加工成保持竹壁原有厚度和削度的等厚竹片,侧立串合成厚芯板,与竹帘(席)组坯压制成-种厚芯竹帘胶合板,有利于提高竹材利用率和降低胶枯剂使用量。试验结果表明:厚芯竹帘胶合板的物理力学性能达到JG/73026-1995竹胶合板模板标准的要求。 关健词:竹帘胶合板 芯板 物理力学性能 目前 生 产 的竹帘胶合板大都采用等厚结构,以生产12二厚的竹帘胶合板为例:由5层长竹帘和4层短竹帘及2层竹席组坯而成。由于竹材的结构形态是薄壁内空的筒形,内外表面存在难以胶合的竹黄和竹青,因此在加工弦向蔑时必须把竹青和竹黄去掉,而竹青和竹黄的含量约占竹材总量的15%--20%,将弧形竹片加工成薄而平的等厚竹片时,大量竹材被浪费,造成竹材利用率较低,仅为45%-48%。另外,由于竹壁有削度,手工加工弦向竹蔑时,一般存在严重的厚薄不均匀现象,因此弦向竹蔑一般加工成较薄的竹蔑,利用多层次,随机组坯来分散产品厚度上的不均匀性。这样必然增加施胶量,同时也增加了加工量,因而产品的生产成本较高。笔者根据细木工板的产品结构模式 设计出一种厚芯竹帘胶合板,结构形式是;将毛竹径向剖分成等宽的弧形竹片,定型加工成基本保持竹壁原有厚度和削度的弦向等厚竹片,作为基本构成单元,侧立串合成厚芯板,与竹席、竹帘组坯生产出一种非等厚结构的符合混凝土模板使用要求的产品。由于厚芯板组成时把影响胶合的竹青和竹黄置于侧立的非胶合面,因此能部分保留竹青和竹黄,有利于提高竹材利用率。此外,以厚度较大的(5一12mm)厚芯板代替原有多层长竹帘,减少了胶合面,也有利于降低胶粘剂使用量,从而降低生产成本。 1 试验材料和方法 1.1 试验材料 毛竹: 产 地湖南浏阳,4年生,平均胸径8.1cm ; 竹席: 直 编,挑二压二,厚度1.3mm,干燥至含水率12%; 竹帘: 厚 度1.2m m,干燥至含水率12%; 胶粘 剂: 水溶性酚醛树脂胶,固体含量45.6%;粘度65s(涂4一杯),pHll,游离酚2.4%; 胶膜 纸: 1008/m,底层纸,浸渍低缩合酚醛树脂,上胶量82.3%,挥发分13.5%。 1.2 厚芯板加工 将毛竹截断,去外节,径向剖分成一定宽度的竹片,去内节,通过联合竹片加工机初加工成基本上保持竹壁原有厚度和削度的等厚竹片,长度为400mm作为基本构成单元。在其竹壁厚度方向上等hti}离打(D1.2mn,的小孔,用棉麻线侧立串合成厚芯板。在100℃的于燥箱中将厚芯板在锁紧约束的状态下干燥至含水率10%。消除部分残余干燥应力后,制成厚度为6mm、幅面400mm x 400mm的厚芯板。 1.5制板工艺条件 竹席 与 竹 帘用稀释至固体含量为22.5%的水溶性酚醛树醋均匀浸胶,在90℃条件下二次干燥至含水率12%。厚芯板用水溶性酚醛树脂原胶涂胶,双面涂胶量为250g/m2,陈化60min。根据对称原则组合成板坯,按如下热压工艺条件热压。热压温度1351C,热压压力2.OMPa、热压时间70s/mm,热压工艺曲线采用一段加压。 1.6 主要试试验设备 试验 热 压 机:型号QT100t,压板幅面400mmx400mm;木材万能力学试验机:型号MW-4,最大载荷40kN;CY M-013H联合竹片加工机;钻床;电热恒温干燥箱。 1.7 性能检测 产品 存 放1周后按JG/T3026一1995进行检测。 3 分析与讨论 3.1 厚芯板加工 对 于厚 芯 竹帘胶合板而言,厚芯板的构成单元〔竹片)的竹青与竹黄处于非胶合面,因此在加工制造时可保留大部分的竹青与竹黄,能有效地提高竹材利用率但竹材壁厚方向上的竹青、竹肉和竹黄各个层次的干缩特性和力学特性存在显著差异,干燥时带有竹青和 竹黄的竹片极易产生弯曲变形。为防止干燥厚芯板时竹片产生严重变形,本试验采用侧向锁紧加压干燥,干燥结束后在锁紧加压条件下,室内放置2周以消除部分残余干燥应力。考虑到竹片断面材质上的不均匀性和竹片长度方向上的宽度差异,在串合厚芯板时,竹片应随机组合,使这种不均匀性得到分散。在实际生产中可改变芯板厚度和调整横向竹帘层数达到调整产品厚度的目的,厚芯板可在约束条件下用干燥窑进行干燥。 3.2 施胶方式与施胶量 生产等厚竹帘胶合板时竹帘(席)需浸胶,浸胶时带人大量水分,需要二次干燥耗费能量多,而厚芯竹帘胶合板中的厚芯板层可采用涂胶的方式施胶,因而不仅可免去二次干燥工序也可降低能耗。在施胶量上厚芯竹帘胶合板较等厚竹帘胶合板也有优越性,以生产12mm竹帘胶合板为例,I层厚芯板层可代替5层长竹帘,长竹帘的浸胶量为110g/m2,厚芯板的涂胶量仅250g/m2,每m2可省胶5 x 110g一250g=300g,可省胶30.24kg/m3。 3.3 静曲强度与弹性模量 混凝 土 模 板在使用中要承受所浇灌混凝土的重量,并且受到混凝土的挤压,这不仅要求模板具有足够的强度和刚度,而且要求模板材料纵横方向的强度差异应在允许范围内,纵横静曲强度和弹性模量均应达到规定指标值。对于厚芯板来讲,由于侧面不胶合,几乎没有横向强度,因此必须采用纵横交错组坯的方式来调整产品纵横方向静曲强度和弹性模量。试验结果表明:厚芯竹帘胶合板的纵横方向静曲强度和弹性模量均能达到JG /T3026一1995标准的优等品要求。由于组成厚芯板的竹片仁所钻小孔处于板坯中性面,受静载荷时正应力几乎为零,对静曲强度与弹性模量没有明显的影响,这从静曲强度与弹性模量检测时的破坏位置与小孔没有直接关联可以得到证明。 3.4 胶合强度 胶合 强 度 是胶合质量的重要标志。而且混凝土模板对防水有特殊要求,因此采用耐水和耐气候的一类胶;酚醛树脂胶粘剂。厚芯板采用涂胶方式,不存在二次干燥时的预固化,有利于提高厚芯竹帘胶合板的胶合强度。其胶合强度值超过JG/T3026一1995标准的优等品要求。 3.5 保存强度 产品纵横方向的保存强度是在试件水煮3h,(一20±2)℃条件下冰冻24h,(100±2)℃条件下干燥3h后检测的。从表1可以看出保存强度比静曲强度有较大的降低。同时厚芯竹帘胶合板的保存强度略低于普通等厚竹帘胶合板,主要原因是厚芯板的构成单元是径向竹片,板厚方向是竹材的弦向,而普通等厚竹帘胶合板中竹帘是弦向蔑,板厚方向是竹材的径向。经水煮、冷冻、干燥处理后,厚芯竹帘胶合板试件厚度方向的膨胀率要比普通等厚竹帘胶合板厚度方向膨胀率大。根据保存强度f计算公式: 可见: 由 于试件厚度方向即丙值有较大的膨胀,厚芯竹帘胶合板保存强度值变小。 经检 测 厚 芯竹帘胶合板纵、横向保存强度略低于JG/T3026一1995标准的优等品指标,达到一等品指标要求(纵向保存强度)50MPa,横向保存强度)35MPa),基本能够满足混凝土模板的使用要求。 4 结论 4.1 生产厚芯竹帘胶合板在工艺上是可行的,有利于提高竹材利用率和减少胶粘剂使用量,从而降低生产成本。 4.2 厚芯竹帘胶合板主要物理力学性能指标均达到JG/T3026一1995标准的要求,完全可作为混凝土模板材料使用。
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