專利名稱：Frp筋局部增強膠合木及其制造工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種FRP筋(纖維增強塑料)局部增強膠合木及其制造工藝，屬于建 筑結構材制造領域。
背景技術：
目前，由于各國對環境及森林資源的保護，使工程木質復合材料生產用的優質木 材比較匱乏，但隨著木結構的繁榮與發展，社會對工程木質復合材料的需求在不斷加大，從 而促使各國將如何利用人工速生木材、低劣質木材作為研究的重點。楊木等人工速生樹種， 在我國的種植面積廣、木材儲量豐富，但因材質差、缺陷多等原因一直未得到較好的應用。 FRP筋是一種常用的拉擠纖維增強塑料桿狀構件，這種材料質量輕，強度高，具有較高的軸 向強度和彎曲強度，耐蠕變性能好，耐疲勞性好，耐化學腐蝕性好。
發明內容
本發明的目的是提供一種操作簡易、價格低廉的低質、劣質木材復合材料的增強 制造方法，并通過局部增強的方式解決既有結構因結構連接部位阻礙而難以增強的困難， 降低了增強的成本，同時為楊木等人工速生、低質劣質木材在建筑結構中的應用提供一種 可能。除此之外，此制備方法的步驟六、七還適用于古木建筑文物的維修、補強等，為古代木 結構建筑的保護提供一種切實可行的途徑。 FRP筋局部增強膠合木的制造工藝主要包含備料加工、端部施膠、端壓、平面施膠、 冷壓、開槽和后期處理等七個步驟。 備料加工將原木鋸解成鋸材后，干燥到含水率為8_12%為止。之后將干燥好的 鋸材加工成指定的尺寸，并進行端頭加工，銑出指接榫，指接榫的長度為10-35mm。
端部施膠端接時選擇的膠粘劑為乳白膠，對加工好的木板材端頭進行單面施膠， 施膠量為100-700g/m2。 端壓對指榫縱向施加適當的壓力，以使指榫斜面充分膠合，端壓壓力為4-8MPa， 端壓時間為l-8s。端壓完成后，養生24h以上。 平面施膠選擇膠種為異氰酸酯膠，對加工好的木材層板進行單面施膠，施膠量 為100-700g/m2。 冷壓對施膠完成的木材層板進行組坯，之后進行冷壓，冷壓的壓力為l-5MPa，冷 壓時間為3-24h ; 開槽對陳化處理24h以上的膠合木底部用排鉆或銑床開出l-2道槽口，槽口尺寸 較FRP筋略大，留出l-5mm的膠層間隙。 后期處理采用80-300目砂紙對FRP筋和槽口進行打磨處理，FRP筋長度為木質 復合材料長度的30-80 % ，將環氧樹脂膠黏劑均勻涂到槽口內，粘接好FRP筋，并對FRP筋端 頭進行錨固。 本發明利用FRP筋對膠合木進行局部增強，既提高了膠合木的力學強度和抗蠕變性，又降低了木材本身性能差異而引起的膠合木性能的變異性，同時還避免了因大量使用 碳纖維筋、環氧樹脂膠等而引起的成本過高的問題。本發明生產工藝簡單，操作方便，且適 合大型工業生產，為楊木等人工速生、低質劣質木材在建筑結構中的應用提供了一種可能。
圖1為FRP筋局部增強底層木材層板缺陷時的結構示意圖。
圖2為FRP筋局部增強底層木材層板指接榫時的結構示意圖。
圖中代號說明 1、FRP筋；2、木材層板；3、指接榫；4、木材缺陷；5、錨固裝置；6、膠層。
具體實施例方式
下面結合附圖舉實例進行說明 將原木鋸解成鋸材后，干燥的目標含水率為12%，干燥后含水率在8_12%均可。 之后將鋸材進行精加工，并銑出指接榫，指接榫的長度為10，或12，或15，或20，或25，或 30，或35mm。對加工好的木材層板2端頭單面施加乳白膠，施膠量為100，或200，或300， 或400，或500，或600，或700g/m2。對指接榫3縱向施加適當的壓力，端壓壓力為4，或5， 或6，或7，或8MPa，端壓時間為1，或2，或3，或4，或5，或6，或7，或8s。端壓完成后，養生 24h以上。對加工好的木材層板2單面施加異氰酸酯膠，施膠量為100，或200，或300，或 400，或500，或600，或700g/m2。對施膠完成的木材層板2進行組坯，之后進行冷壓，冷壓的 壓力為l，或2，或3，或4，或5MPa，冷壓時間為3，或6，或9，或12，或15，或18，或24h。待 膠合木陳化24h之后，在其底部木材層板2上開出1道或2道槽口，預留膠層6的間隙為 1，或2，或3，或4，或5，或6mm。將截面尺寸規格為10X10mm，或12X 12mm，或14X 14mm，或 16 X 16mm，長度為木質復合材料長度的30% ，或40% ，或50 % ，或60% ，或70% ，或80 %的 FRP筋1用環氧樹脂膠粘劑固定在槽口內，并用錨固裝置5對FRP筋1端頭進行錨固。
權利要求
一種FRP筋局部增強膠合木，其特征在于將FRP筋(1)利用錨固裝置(5)固定在膠合木的底部木材層板(2)針對其指接榫(3)或木材缺陷(4)對其進行局部增強。
2. —種FRP筋局部增強膠合木的制備方法，其特征為木材層板(2)端頭指接榫(3)的長度為10-35mm，端部施膠量為100-700g/m2，端壓壓力為4-8MPa，端壓時間為l-8s，端壓完成后養生時間為24h以上，平面施膠量為100-700g/tf，冷壓的壓力為l-5MPa，冷壓時間為3-24h，陳化時間為24h以上，固定FRP筋(1)的環氧樹脂膠層6厚度為l-6mm。
3. 根據權利要求1所述的FRP筋局部增強膠合木，其特征在于FRP筋(1)截面尺寸規格為10-16mm，長度為木質復合材料的木材層板(2)長度的30_80%，根數為1_2，并用錨固裝置(5)對其端頭進行錨固。
全文摘要
本發明公布了一種FRP筋局部增強膠合木及其制造工藝，屬于建筑結構材制造領域。該FRP筋局部增強膠合木主要由木質復合材料和FRP筋組成，通過在膠合木底部局部粘貼FRP筋并對其錨固來增強膠合木。其制備方法是通過備料加工、端部涂膠、端壓、平面涂膠、冷壓、開槽、后期處理等一系列過程實現木質復合材料的制備和FRP筋的局部增強。本方法利用FRP筋對膠合木進行局部增強，既提高了膠合木的力學強度和抗蠕變性，又降低了膠合木性能的變異性，同時還避免了因大量使用增強材料而引起的成本過高的問題。本發明生產工藝簡單，操作方便，且適合工業生產。
文檔編號B27D1/00GK101722538SQ20091007322
公開日2010年6月9日 申請日期2009年11月19日 優先權日2009年11月19日
發明者程芳超, 胡英成 申請人:東北林業大學