一种建筑用C型木质结构材及其制备方法与流程

本发明涉及木材加工行业中的结构材领域，特别是涉及一种建筑用C型木质结构材及其制备方法。

背景技术：

冷弯薄壁型钢由于其高效、自重轻、易于安装及低成本而广泛应用在轻钢结构建筑行业，然而钢材属于温室气体密集型材料，钢铁行业的发展需要消耗大量的化石能源，导致温室气体大量的排放，不符合低碳经济发展。

开发新型的建筑结构材，减少建筑行业对资源的消耗十分必要。杆件截面积一定的情况下的截面越开阔，其力学及其经济性能越好。一种建筑用C型木质结构材的提出符合建筑施工应用的结构和节能性能方面的要求，其可以提高木材资源的利用率，节约能源，有效缓解全球性的温室效应问题。轻型木结构及混合结构建筑中用C型木质结构材可以替代部分墙骨柱预制轻质墙体，减轻建筑自重。此外，大截面建筑用C型木质结构材可以单肢或通过工字型拼合、双肢抱合等多种拼合形式使用，使建筑轻巧灵活，提高建筑物内部空间结构。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种自重轻且设计合理的建筑用C型木质结构材及其制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种建筑用C型木质结构材及其制备方法，包括C型木质结构材本体。所述的C型木质结构材本体包括腹板(1)、翼缘(2)或腹板(1)、翼缘(2)和卷边(3)组成的截面为C形的结构，其特征在于：用木质单板通过不同的组坯结构，施胶模压复合而成。

所述的一种建筑用C型木质结构材，其特征在于，所述的C型木质结构材的腹板(1)和翼缘(2)所成角度为90度，翼缘(2)和卷边(3)所成角度为90度，弯折部位要采用圆弧过渡处理，圆弧的半径控制在6～20mm。

所述的一种建筑用C型木质结构材，其特征在于，所述的C型木质结构材的长细比不宜超过150，壁厚为10～100mm，腹板高度尺寸不小于150mm，两侧翼缘宽度不小于90mm，两侧卷边尺寸大于40mm。

所述的一种建筑用C型木质结构材，其特征在于，所述的木质单板树种应选择辐射松、落叶松、马尾松及南洋杉等针叶材，木质单板厚度要求控制在1.0～8.0mm。

所述的一种建筑用C型木质结构材，其特征在于，所述的单板组坯结构，采用纵横交错布置原则，是木质单板木纤维方向平行于C型木质结构材长轴方向的层数多于垂直于C型木质结构材长轴方向的单板层数。

所述的一种建筑用C型木质结构材，其特征在于，所述的木质单板之间用热固性酚醛树脂胶黏剂进行粘合。

所述的一种建筑用C型木质结构材的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(一)将旋切好的木质单板进行裁切，除去不符合木质结构复合材质量标准的材质缺陷，用单板柔化机在单板紧面制造出若干细小的裂隙，并使之尽可能地与松面相对称，干燥到含水率8～10％；

(二)将柔化干燥后的木质单板施胶，按需要将酚醛树脂胶黏剂均匀的涂布在单板表面，双面施胶量控制在250～350g/m²；

(三)单板施胶后，按合适的纹理方向沿端头对接接长，并按松紧面对称布置放入C型模具组坯，锁定成模后，与模具整体放置在40～60℃干燥窑至板坯内单板平均含水率为10～12％；

(四)板坯单板含水率达到要求后，调整模具施加压力至单位压力控制在2.6～4.0MPa，并将干燥窑温度升高到140～160℃对板坯单板及模具整体进行加热，加热时间为35分钟；

(五)固化完成后，冷却到60～90℃，拆模，陈放48小时以上，齐头，修边。

步骤(一)所述单板的柔化处理是指将旋切中产生的紧面进行机械梳解裂隙以便与松边的背面裂隙双面平衡处理，同时减少单板因背面裂隙的不对称而使最终产品产生弯曲变形，机械梳解的产生的最大裂隙小于单板厚度。

步骤(三)所述一种建筑用C型木质结构材在长轴方向木质单板的接长，要确保无离缝，且相邻层单板接缝应错开，接缝的间距为单板厚度的30倍以上。

本发明的有益效果是：一种建筑用C型木质结构材可以替代木结构建筑及混合结构建筑墙体中的部分墙骨柱，节省大量的优质木材的消耗，减轻墙体的自重，也降低了成本；同时C型木质结构材的空腔有利于对墙体保温材料的填充及固定；大截面建筑用C型木质结构材可以通过多种拼合形式使用，使建筑整体轻巧灵活，同时提高建筑物内部空间结构；适合于企业批量生产，施工速度快，工业化程度高。

附图说明

图1为一种建筑用C型木质结构材结构I示意图；

图2为一种建筑用C型木质结构材结构II示意图；

图3为结构I单板组坯方式示意图；

图4为结构I单板组坯方式示意图；

图5为结构II单板组坯结构示意图；

图6为结构II单板组坯结构示意图。

其中1-腹板；2-翼缘；3-卷边；4-表层横向纹理木质单板，单板纤维方向与结构材长轴方向垂直；5-纵向纹理木质单板，单板纤维方向与结构材长轴方向平行，根据需要双面涂布酚醛树脂胶黏剂；6-横向纹理木质单板，双面涂布酚醛树脂胶黏剂；7-表层纵向纹理单板。

具体实施方式

以下结合附图实例对本发明进一步详细描述。

实施例一：如图1、3所示，一种建筑用C型木质结构材，其结构包括腹板1和翼缘2，腹板1与两侧翼缘2所成角度为90度，折弯部位圆弧的半径为10mm；组坯方式为五层单板纵横交错，表层横向纹理木质单板4纤维方向与结构材长轴方向垂直，中间三层纵向纹理木质单板5纤维方向与结构材长轴方向平行。单板5根据需要双面涂布酚醛树脂胶黏剂。

一种加工上述实施例一的一种建筑用C型木质结构材的方法，它包括以下步骤：

(一)将旋切好的木质单板进行裁切，除去不符合木质结构复合材质量标准的材质缺陷，用单板柔化机在单板紧面制造出若干细小的裂隙，并使之尽可能地与松面相对称，干燥到含水率8～10％；

(二)将柔化干燥后的木质单板施胶，按需要将酚醛树脂胶黏剂均匀的涂布在单板表面，双面施胶量控制在250～350g/m²；

(三)单板施胶后，按合适的纹理方向沿端头对接接长，并按松紧面对称布置放入C型模具组坯，锁定成模后，与模具整体放置在40～60℃干燥窑至板坯内单板平均含水率为10～12％；

(四)板坯单板含水率达到要求后，调整模具施加压力至单位压力控制在2.6～4.0MPa，并将干燥窑温度升高到140～160℃对板坯单板及模具整体进行加热，加热时间为35分钟；

(五)固化完成后，冷却到60～90℃，拆模，陈放48小时以上，齐头，修边。

实施例二：如图1、4所示，一种建筑用C型木质结构材，其结构I包括腹板1和翼缘2，腹板1与两侧翼缘2所成角度为90度，折弯部位圆弧的半径为10mm；组坯方式为五层单板纵横交错，单板5为纵向纹理单板，单板6为横向纹理木质单板双面涂布酚醛树脂胶黏剂，单板7为表层纵向纹理单板。

一种加工上述实施例二的一种建筑用C型木质结构材的方法，它包括以下步骤：

(一)将旋切好的木质单板进行裁切，除去不符合木质结构复合材质量标准的材质缺陷，用单板柔化机在单板紧面制造出若干细小的裂隙，并使之尽可能地与松面相对称，干燥到含水率8～10％；

(二)将柔化干燥后的木质单板施胶，按需要将酚醛树脂胶黏剂均匀的涂布在单板表面，双面施胶量控制在250～350g/m²；

(三)单板施胶后，按合适的纹理方向沿端头对接接长，并按松紧面对称布置放入C型模具组坯，锁定成模后，与模具整体放置在40～60℃干燥窑至板坯内单板平均含水率为10～12％；

(四)板坯单板含水率达到要求后，调整模具施加压力至单位压力控制在2.6～4.0MPa，并将干燥窑温度升高到140～160℃对板坯单板及模具整体进行加热，加热时间为35分钟；

(五)固化完成后，冷却到60～90℃，拆模，陈放48小时以上，齐头，修边。

实施例三：如图2、5所示，一种建筑用C型木质结构材，其结构II包括腹板1、翼缘2和卷边3，腹板1与两侧翼缘2所成角度为90度，翼缘2与卷边3所成角度为90度，折弯部位圆弧的半径为10mm；组坯方式为五层单板纵横交错，表层横向纹理木质单板4纤维方向与结构材长轴方向垂直，中间三层纵向纹理木质单板5纤维方向与结构材长轴方向平行。单板5根据需要双面涂布酚醛树脂胶黏剂。

一种加工上述实施例三的一种建筑用C型木质结构材的方法，它包括以下步骤：

(一)将旋切好的木质单板进行裁切，除去不符合木质结构复合材质量标准的材质缺陷，用单板柔化机在单板紧面制造出若干细小的裂隙，并使之尽可能地与松面相对称，干燥到含水率8～10％；

(二)将柔化干燥后的木质单板施胶，按需要将酚醛树脂胶黏剂均匀的涂布在单板表面，双面施胶量控制在250～350g/m²；

(三)单板施胶后，按合适的纹理方向沿端头对接接长，并按松紧面对称布置放入C型模具组坯，锁定成模后，与模具整体放置在40～60℃干燥窑至板坯内单板平均含水率为10～12％；

(四)板坯单板含水率达到要求后，调整模具施加压力至单位压力控制在2.6～4.0MPa，并将干燥窑温度升高到140～160℃对板坯单板及模具整体进行加热，加热时间为35分钟；

(五)固化完成后，冷却到60～90℃，拆模，陈放48小时以上，齐头，修边。

实施例四：如图2、6所示，一种建筑用C型木质结构材，其结构II包括腹板1、翼缘2和卷边3，腹板1与两侧翼缘2所成角度为90度，翼缘2与卷边3所成角度为90度，折弯部位圆弧的半径为10mm；组坯方式为五层单板纵横交错，单板5为纵向纹理单板，单板6为横向纹理木质单板双面涂布酚醛树脂胶黏剂，单板7为表层纵向纹理单板。

一种加工上述实施例四的一种建筑用C型木质结构材的方法，它包括以下步骤：

(一)将旋切好的木质单板进行裁切，除去不符合木质结构复合材质量标准的材质缺陷，用单板柔化机在单板紧面制造出若干细小的裂隙，并使之尽可能地与松面相对称，干燥到含水率8～10％；

(二)将柔化干燥后的木质单板施胶，按需要将酚醛树脂胶黏剂均匀的涂布在单板表面，双面施胶量控制在250～350g/m²；

(三)单板施胶后，按合适的纹理方向沿端头对接接长，并按松紧面对称布置放入C型模具组坯，锁定成模后，与模具整体放置在40～60℃干燥窑至板坯内单板平均含水率为10～12％；

(四)板坯单板含水率达到要求后，调整模具施加压力至单位压力控制在2.6～4.0MPa，并将干燥窑温度升高到140～160℃对板坯单板及模具整体进行加热，加热时间为35分钟；

(五)固化完成后，冷却到60～90℃，拆模，陈放48小时以上，齐头，修边。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，且本文较多地使用了C型木质结构材术语，但并不排除使用其它术语的可能性。凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。