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正交胶合木的特性和特点

2021-10-07 新弘瑞森

正交胶合木(以下简称CLT)是20世纪90年代中期奥地利首次开发的一种新型工程木制品。它是由实木锯或结构复合板垂直正交组胚和结构胶挤压而成的奇数层板(如图1所示)。目前,正交胶合木在欧洲和北美发展迅速,在亚洲市场越来越受欢迎。这种正交组胚形式实现了劣质材料的优良使用,避免了表面的干收缩和湿膨胀,显著提高了整体承载能力,使正交胶合木能够替代混凝土作为建筑的地板和承重墙。正交胶合木具有材料利用率高、尺寸稳定性好、保温性能好、耐火性好、工业生产方便等优点,特别适用于预制和多高层木结构建筑材料。


正交胶合木

正交胶合木的尺寸由制造商决定。宽度一般为0.6m,1.2m,2.4m或3m;最大长度可达18m;厚度可达508mm。典型的生产工艺包括选材、表面加工、锯切、指接、施胶、组坯、加压和后处理(切割、运输、吊装等)。

2.1类似于混凝土楼板的强度       正交胶合木的正交组胚提高了面外和面内的强度和刚度,缩小了木板的干缩湿胀,使其面内两个方向几乎强度相当,提高整体承载能力,可代替混凝土作为墙体和楼板。

2.2 良好的保温性能       正交胶合木的密度在450-500 kg·m-3,是传统墙体材料1/4 ~1/2;在保温性能上正交胶合木墙板的热阻达到了8.333 m2·K·W-1,而页岩模数多孔砖、轻型混凝土和生土填充墙的热阻系数均小于1。

2.4 经济效益与设计的灵活性       正交胶合木板材通常是选用云杉(SPF)木材或花旗松(Douglas fir)制造,将小径级材、低等级材重新组合成力学性能优异的板材,使木材的经济效益达到最大化。正交胶合木板材通过高精度数控机床切割面板、洞口、开槽,如墙壁、地板、门、窗户、楼梯等,并且安装采用标准连接件连接,大大提高了施工效率,减少了对现场技术工人的需求。正交胶合木工厂标准化预制、现场装配式施工是推动正交胶合木发展的根本驱动力。在欧洲,正交胶合木目前广泛应用于民用住宅和非住宅建筑以及桥梁,正交胶合木的市场份额每年增长 25%。


正交胶合木

2.5良好的抗火性能       正交胶合木属于重型木材,当着火时,木材表明形成炭化层如图3所示,进一步保护了内部木材,维持其强度和结构的完整性,有一张特别有趣的图片(图4),证明了其抗火能力。

2.6 滚剪性能        正交胶合木的滚动剪切强度和刚度对控制正交胶合木墙体与楼板系统的设计和性能至关重要。板的有效抗弯刚度的大小以及层间的应力分布在很大程度上取决于横向层的滚动剪切模量。由于正交层存在径向和切向的横截面,横向剪切强度和刚度相对较低,当有平面外荷载时,其平面弯曲强度和刚度,导致过度偏转和沿着年轮剪切破坏,称为滚动剪切破坏见图5。此外品种、层间密度、层间厚度、含水率、锯切形态(年轮方向)、板横截面尺寸和几何形状、上胶方式(无边缘上胶和边缘上胶)等因素都会影响滚剪模量。大量文献报道了对正交胶合木滚剪特性的测试研究。

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