专利名称：轻质高强木或竹基层积复合预制板或梁及其制造方法
技术领域：
本发明涉及的是一种轻质高强木或竹基层积复合预制板或梁及其制造方法，属于 复合预制板技术领域。
背景技术：
目前在工业和民用建筑(住宅、公寓及商用)中大量使用钢筋水泥(混凝土)预 制板(梁)和现浇梁。在钢筋和水泥各自制造过程中能源消耗大，温室气体排放极其严重， 并产生大量粉尘及污染。房屋拆卸过程中再次造成环境污染，且材料不可回收利用。与木 材结构相比，钢架和水泥结构分别使用多达17%和16%的能源，多产生26%和31%的温室 气体效应。事实表明，房屋所采用的建筑材料和当今我们面临的气候变化息息相关。现今 北美等国家三至四层或六层的住宅建筑中普遍使用木材、木结构板材及木材工字梁，大型 的非住宅工程开始逐步推广采用木材层积梁(Glulam)、单板层积材(LVL)和单板纵向积成 材(Parallam or PSL)做为主要的承重部件。研究采用木材交错层积材(CLT)做房顶、隔 墙及地板等结构和承重部件是一种必然。
发明内容
本发明提出的是一种轻质高强木或竹基层积复合预制板或梁及其制造方法，其目 的旨在针对目前钢筋水泥预制板(梁)普遍存在的重量大、抗震能力差、保温性能低、安装 不方便及污染大、能耗高等显著缺点，提出了基于木(竹)及其复合材料为基本单元经层积 重组而制成的轻质高强、绿色环保的新型复合预制板(梁)，以大量取代矿石燃料密集型产 品一钢筋水泥预制板(梁)或现浇板。用木材交错层积材(CLT)做房顶、隔墙及地板等结 构和承重部件。本发明的技术解决方案轻质高强木或竹基层积复合预制板或梁，其特征是三层 或五层，三层结构为木或锯材或单板层积材或竹材层积材为表层和底层材料，普通木或锯 材或定向刨花板或中密度纤维板或单板层积材或定向刨花成材为中间层或芯层，中间层或 芯层是水平铺设或中间层或芯层与表层和底层垂直相交；五层结构为对称配置，木或锯材 或单板层积材或竹材层积材为表层、底层或中间层，普通木或锯材或定向刨花板或中密度 纤维板为第二层和第四层，第二层和第四层是水平铺设；或第二层与表层、中间层垂直相 交，第四层与中间层和底层垂直相交。轻质高强木或竹基层积复合预制板或梁的制造方法，其特征是该方法包括如下工 步骤1)通过侧边拼接形成有幅面要求的层状单元；2)对该层状单元进行刨光或砂光处理；3)涂胶组坯，采用聚氨酯树脂或间苯二酚树脂，前者无色，后者为黑色，陈化时间 和固化时间从3分钟到1小时不等，可按具体要求选择，施胶量单面为125-185g/m2 ；4)加压固化，固化压力通常为0. 4-1. 25MPa，胶粘剂对木或锯材及其复合材料的含水率要求为8-15%，如果木或锯材或竹材的含水率较高，在施胶前，陈放或气干、窑干； 对于木或锯材而言，在侧边拼接之前，侧边需经刨光处理，拼接可采用胶拼、榫接、销钉连 接，预制板梁在使用过程中可避免产生伸缩缝隙，提高外观等级。用此法生产的预制板可采 用普通压机进行，上下单向加载和卸载。本发明的优点轻质高强木或竹基层积复合预制板或梁轻质高强，可天然再生，是天然的热绝缘体，有强大的碳吸附功能；具有环保、抗震能力强、价格适宜、运输方便、房子 搭建快速便利等优势；结构板材的导热性能只是钢筋水泥预制板(梁)和现浇梁的1/9左 右；在工业和民用建筑中的广泛使用可提升建筑的热保温性能40%之多，大大降低温室气 体的排放，从而达到节能减耗的综合效果。
具体实施例方式实施例1，轻质高强木或竹基层积复合预制板，全部由木或锯材制成，中间层或芯 层是水平铺设或中间层或芯层与表层和底层交错垂直配置，总厚度为40mm或以上。木或锯 材规格可为1”\6”或1”\4”)经刨削加工成后为15X 135mm或15x85mm再进行涂胶组 坯，涂胶组坯，采用聚氨酯树脂或间苯二酚树脂，前者无色，后者为黑色，陈化时间和固化时 间从3分钟到1小时不等，可按具体要求选择，施胶量单面为125-185g/m2 ；加压固化，固化 压力通常为0. 4-1. 25MPa，胶粘剂对木或锯材及其复合材料的含水率要求为8-15%。实施例2，轻质高强木或竹基层积复合预制板，由单板层积材(LVL)或竹材层积材 为表层和底层材料，#2号或#3号规格木(锯)材为芯层经交错垂直配置、涂胶和加压而制 成。厚度通常可为45mm，表层和底层材料的宽度可为400mm左右。木(锯)材的规格可选 择为1” X6”经刨削加工后成为15X135mm的条料组成芯层材料。制造方法同实施例1。实施例3，轻质高强木或竹基层积复合预制板，由单板层积材(LVL)或竹材层积材 为表层和底层材料，定向刨花板(OSB)或中密度纤维板(MDF)为芯层而制成。表层和底层 材料的厚度通常可为15-20mm，芯层则通常为10_20mm，最终产品的厚度则为40_60mm。制造 方法同实施例1。实施例4，轻质高强木或竹基层积复合预制板，由1”X6”木(锯)材为表层和底层 材料，10-20mm厚的定向刨花板(OSB)或中密度纤维板(MDF)为芯层材料组成。木(锯)材 经刨削加工后制成15X135mm的规格尺寸，定向刨花板和中密度纤维板经砂光后涂胶组坯 加压制成。定向刨花板的刨花定向应与锯材长度方向垂直。最终产品的厚度应为40-50mm。 制造方法同实施例1。用于取代工业建筑钢筋水泥预制板(梁)或现浇板的木(竹)基层积复合预制 板(梁)的长度通常为3. 0-4. 2m (4英尺)，宽度为1. 2m (4英尺)，结构、厚度和幅面可按照 承重要求和使用场合及时调整。通常为3层，5层甚至7层。以下为四种典型的工业建筑 用木(竹)基层积复合预制板(梁)，所用锯材可包括许多规格，但以2”乂6”，1”乂6”和 2” X4”，l，，X4” 为主。实施例5，轻质高强木或竹基层积复合预制板，全部由木(锯)材组成，其结构为 三层，其结构、厚度和幅面可按照承重要求和使用场合及时调整。芯层可水平铺层也可垂 直铺层。如果芯层是水平铺层，表层和底层通常采用2” X6”规格锯材，经刨削加工后成为 35X 135mm;芯层可采用2”X6”规格锯材，也可采用1”X6”规格锯材。如果芯层是1”X6”规格材，刨削后的尺寸则为15X 135mm。最终产品的厚度则为85mm或105mm。如果芯层是 垂直铺层，表层和底层可采用2” X6”规格锯材，也可采用1” X6”规格锯材；芯层可采用 2” X4”规格锯材，也可采用2” X6”规格锯材，最终产品的厚度则从115mm至205mm。制造 方法同实施例1。实施例6，轻质高强木或竹基层积复合预制板，由木(锯)材为表层和底层材料，定向刨花板(OSB)或中密度纤维板(MDF)为芯层材料而制成。表底层的锯材规格尺寸为 2”X6”，经刨削加工后成为35X 135mm。芯层材料经砂光后厚度通常为10-20mm。最终产品 的厚度则为80-90mm。制造方法同实施例1。实施例7，轻质高强木或竹基层积复合预制板，全部由木或锯材组成。其结构为5 层，对称配置。表层，中间层和底层通常采用2”X6”或1”X6”规格的锯材，经刨削加工后 成为35X 135mm或15X 135mm。剩余的两层则与其它三层垂直相交或水平铺设对称配置。 锯材的规格通常可采用1”X6”，经刨削加工后成为15X135mm。最终产品的厚度为75mm或 135mm。制造方法同实施例1。实施例8，轻质高强木或竹基层积复合预制板，由木(锯)材和定向刨花板(OSB) 或中密度纤维板(MDF)所组成。其结构为五层，对称配置。表层，中间层和底层通常采用 2” X6”或1” X6”规格的锯材，经刨削加工后成为35X 135mm或15X 135mm。剩余的两层 则为定向刨花板(OSB)或中密度纤维板(MDF)，厚度为10-20mm。对定向刨花板而言，刨花 的定向应与锯材的长度方向相互垂直。最终产品的厚度为65-145mm。制造方法同实施例
Io实施例9，轻质高强木或竹基层积复合预制板，由定向刨花板(OSB)和木(锯)材 所组成。其结构为三3层，对称配置。表层和底层采用定向刨花板(0SB)，芯层采用木(锯) 材垂直铺层。最终产品的厚度为105-175mm。轻质高强木或竹基层积复合预制板或梁的制造方法，包括如下工艺骤1)通过侧边拼接形成有幅面要求的层状单元；2)对层状单元进行刨光或砂光处理；3)涂胶组坯，采用聚氨酯树脂或间苯二酚树脂，前者无色，后者为黑色，陈化时间 和固化时间从3分钟到1小时不等，可按具体要求选择，施胶量单面为125-185g/m2 ；4)加压固化，固化压力通常为0. 4-1. 25MPa，胶粘剂对木或锯材及其复合材料的 含水率要求为8-15%，如果木或锯材或竹材的含水率较高，在施胶前，陈放或气干、窑干； 对于木或锯材而言，在侧边拼接之前，侧边需经刨光处理，拼接可采用胶拼、榫接、销钉连 接，预制板梁在使用过程中可避免产生伸缩缝隙，提高外观等级，用此法生产的预制板可采 用普通压机进行，上下单向加载和卸载。本发明对推广木(竹)材在工业和民用建筑中的广泛和高附加价值的应用，为保 护环境、节约能源、减少温室气体排放、延缓全球气候变暖、推广绿色产品和绿色住宅开拓 了一条新的途径，具有广泛的经济效益、社会效益和生态效益。
权利要求
轻质高强木或竹基层积复合预制板，其特征是三层或五层，三层结构为木或锯材或单板层积材或竹材层积材为表层和底层材料，普通木或锯材或定向刨花板或中密度纤维板或单板层积材或定向刨花成材为中间层或芯层，中间层或芯层是水平铺设或中间层或芯层与表层和底层垂直相交；五层结构为对称配置，木或锯材或单板层积材或竹材层积材为表层、底层或中间层，普通木或锯材或定向刨花板或中密度纤维板为第二层和第四层，第二层和第四层是水平铺设；或第二层与表层、中间层垂直相交，第四层与中间层和底层垂直相交。
2.轻质高强木或竹基层积复合预制板或梁的制造方法，其特征是该方法包括如下工艺骤1)通过侧边拼接形成有幅面要求的层状单元；2)对层状单元进行刨光或砂光处理；3)涂胶组坯，采用聚氨酯树脂或间苯二酚树脂，前者无色，后者为黑色，陈化时间和固 化时间从3分钟到1小时不等，可按具体要求选择，施胶量单面为125-185g/m2 ；4)加压固化，固化压力通常为0.4-1. 25MPa，胶粘剂对木或锯材及其复合材料的含水 率要求为8-15%，如果木或锯材或竹材的含水率较高，在施胶前，陈放或气干、窑干；对于 木或锯材而言，在侧边拼接之前，侧边需经刨光处理，拼接可采用胶拼、榫接、销钉连接，预 制板梁在使用过程中可避免产生伸缩缝隙，提高外观等级，用此法生产的预制板可采用普 通压机进行，上下单向加载和卸载。
全文摘要
本发明是轻质高强木或竹基层积复合预制板或梁及其制造方法，其结构是三层或五层，制造方法包括如下工步骤1)通过侧边拼接形成有幅面要求的层状单元；2)对该层状单元进行刨光或砂光处理；3)涂胶组坯，采用聚氨酯树脂或间苯二酚树脂，施胶量单面为125-185g/m2；4)加压固化，固化压力通常为0.4-1.25MPa，材料的含水率要求为8-15％。优点轻质高强，可天然再生，有强大的碳吸附功能；具有环保、抗震能力强、价格适宜、运输方便、房子搭建快速便利等优点；结构板材的导热性能只是钢筋水泥预制板(梁)和现浇梁的1/9；可提升建筑的热保温性能40％之多，降低温室气体的排放，从而达到节能减耗的综合效果。
文档编号B27D1/04GK101817189SQ20101012868
公开日2010年9月1日 申请日期2010年3月22日 优先权日2010年3月22日
发明者张齐生, 李瑜, 王建和, 王正 申请人:南京林业大学