本發(fā)明涉及木材加工行業(yè)中的結(jié)構(gòu)材領(lǐng)域，特別是涉及一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材及其制備方法。

背景技術(shù)：

冷彎薄壁型鋼由于其高效、自重輕、易于安裝及低成本而廣泛應(yīng)用在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)，然而鋼材屬于溫室氣體密集型材料，鋼鐵行業(yè)的發(fā)展需要消耗大量的化石能源，導(dǎo)致溫室氣體大量的排放，不符合低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

開發(fā)新型的建筑結(jié)構(gòu)材，減少建筑行業(yè)對(duì)資源的消耗十分必要。桿件截面積一定的情況下的截面越開闊，其力學(xué)及其經(jīng)濟(jì)性能越好。一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的提出符合建筑施工應(yīng)用的結(jié)構(gòu)和節(jié)能性能方面的要求，其可以提高木材資源的利用率，節(jié)約能源，有效緩解全球性的溫室效應(yīng)問題。輕型木結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)建筑中用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材可以替代部分墻骨柱預(yù)制輕質(zhì)墻體，減輕建筑自重。此外，大截面建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材可以單肢或通過工字型拼合、雙肢抱合等多種拼合形式使用，使建筑輕巧靈活，提高建筑物內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種自重輕且設(shè)計(jì)合理的建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材及其制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材及其制備方法，包括C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材本體。所述的C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材本體包括腹板(1)、翼緣(2)或腹板(1)、翼緣(2)和卷邊(3)組成的截面為C形的結(jié)構(gòu)，其特征在于：用木質(zhì)單板通過不同的組坯結(jié)構(gòu)，施膠模壓復(fù)合而成。

所述的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材，其特征在于，所述的C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的腹板(1)和翼緣(2)所成角度為90度，翼緣(2)和卷邊(3)所成角度為90度，彎折部位要采用圓弧過渡處理，圓弧的半徑控制在6～20mm。

所述的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材，其特征在于，所述的C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的長(zhǎng)細(xì)比不宜超過150，壁厚為10～100mm，腹板高度尺寸不小于150mm，兩側(cè)翼緣寬度不小于90mm，兩側(cè)卷邊尺寸大于40mm。

所述的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材，其特征在于，所述的木質(zhì)單板樹種應(yīng)選擇輻射松、落葉松、馬尾松及南洋杉等針葉材，木質(zhì)單板厚度要求控制在1.0～8.0mm。

所述的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材，其特征在于，所述的單板組坯結(jié)構(gòu)，采用縱橫交錯(cuò)布置原則，是木質(zhì)單板木纖維方向平行于C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材長(zhǎng)軸方向的層數(shù)多于垂直于C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材長(zhǎng)軸方向的單板層數(shù)。

所述的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材，其特征在于，所述的木質(zhì)單板之間用熱固性酚醛樹脂膠黏劑進(jìn)行粘合。

所述的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(一)將旋切好的木質(zhì)單板進(jìn)行裁切，除去不符合木質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)缺陷，用單板柔化機(jī)在單板緊面制造出若干細(xì)小的裂隙，并使之盡可能地與松面相對(duì)稱，干燥到含水率8～10％；

(二)將柔化干燥后的木質(zhì)單板施膠，按需要將酚醛樹脂膠黏劑均勻的涂布在單板表面，雙面施膠量控制在250～350g/m²；

(三)單板施膠后，按合適的紋理方向沿端頭對(duì)接接長(zhǎng)，并按松緊面對(duì)稱布置放入C型模具組坯，鎖定成模后，與模具整體放置在40～60℃干燥窯至板坯內(nèi)單板平均含水率為10～12％；

(四)板坯單板含水率達(dá)到要求后，調(diào)整模具施加壓力至單位壓力控制在2.6～4.0MPa，并將干燥窯溫度升高到140～160℃對(duì)板坯單板及模具整體進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間為35分鐘；

(五)固化完成后，冷卻到60～90℃，拆模，陳放48小時(shí)以上，齊頭，修邊。

步驟(一)所述單板的柔化處理是指將旋切中產(chǎn)生的緊面進(jìn)行機(jī)械梳解裂隙以便與松邊的背面裂隙雙面平衡處理，同時(shí)減少單板因背面裂隙的不對(duì)稱而使最終產(chǎn)品產(chǎn)生彎曲變形，機(jī)械梳解的產(chǎn)生的最大裂隙小于單板厚度。

步驟(三)所述一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材在長(zhǎng)軸方向木質(zhì)單板的接長(zhǎng)，要確保無離縫，且相鄰層單板接縫應(yīng)錯(cuò)開，接縫的間距為單板厚度的30倍以上。

本發(fā)明的有益效果是：一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材可以替代木結(jié)構(gòu)建筑及混合結(jié)構(gòu)建筑墻體中的部分墻骨柱，節(jié)省大量的優(yōu)質(zhì)木材的消耗，減輕墻體的自重，也降低了成本；同時(shí)C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的空腔有利于對(duì)墻體保溫材料的填充及固定；大截面建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材可以通過多種拼合形式使用，使建筑整體輕巧靈活，同時(shí)提高建筑物內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)；適合于企業(yè)批量生產(chǎn)，施工速度快，工業(yè)化程度高。

附圖說明

圖1為一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材結(jié)構(gòu)I示意圖；

圖2為一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材結(jié)構(gòu)II示意圖；

圖3為結(jié)構(gòu)I單板組坯方式示意圖；

圖4為結(jié)構(gòu)I單板組坯方式示意圖；

圖5為結(jié)構(gòu)II單板組坯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為結(jié)構(gòu)II單板組坯結(jié)構(gòu)示意圖。

其中1-腹板；2-翼緣；3-卷邊；4-表層橫向紋理木質(zhì)單板，單板纖維方向與結(jié)構(gòu)材長(zhǎng)軸方向垂直；5-縱向紋理木質(zhì)單板，單板纖維方向與結(jié)構(gòu)材長(zhǎng)軸方向平行，根據(jù)需要雙面涂布酚醛樹脂膠黏劑；6-橫向紋理木質(zhì)單板，雙面涂布酚醛樹脂膠黏劑；7-表層縱向紋理單板。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例一：如圖1、3所示，一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材，其結(jié)構(gòu)包括腹板1和翼緣2，腹板1與兩側(cè)翼緣2所成角度為90度，折彎部位圓弧的半徑為10mm；組坯方式為五層單板縱橫交錯(cuò)，表層橫向紋理木質(zhì)單板4纖維方向與結(jié)構(gòu)材長(zhǎng)軸方向垂直，中間三層縱向紋理木質(zhì)單板5纖維方向與結(jié)構(gòu)材長(zhǎng)軸方向平行。單板5根據(jù)需要雙面涂布酚醛樹脂膠黏劑。

一種加工上述實(shí)施例一的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的方法，它包括以下步驟：

(一)將旋切好的木質(zhì)單板進(jìn)行裁切，除去不符合木質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)缺陷，用單板柔化機(jī)在單板緊面制造出若干細(xì)小的裂隙，并使之盡可能地與松面相對(duì)稱，干燥到含水率8～10％；

(二)將柔化干燥后的木質(zhì)單板施膠，按需要將酚醛樹脂膠黏劑均勻的涂布在單板表面，雙面施膠量控制在250～350g/m²；

(三)單板施膠后，按合適的紋理方向沿端頭對(duì)接接長(zhǎng)，并按松緊面對(duì)稱布置放入C型模具組坯，鎖定成模后，與模具整體放置在40～60℃干燥窯至板坯內(nèi)單板平均含水率為10～12％；

(四)板坯單板含水率達(dá)到要求后，調(diào)整模具施加壓力至單位壓力控制在2.6～4.0MPa，并將干燥窯溫度升高到140～160℃對(duì)板坯單板及模具整體進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間為35分鐘；

(五)固化完成后，冷卻到60～90℃，拆模，陳放48小時(shí)以上，齊頭，修邊。

實(shí)施例二：如圖1、4所示，一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材，其結(jié)構(gòu)I包括腹板1和翼緣2，腹板1與兩側(cè)翼緣2所成角度為90度，折彎部位圓弧的半徑為10mm；組坯方式為五層單板縱橫交錯(cuò)，單板5為縱向紋理單板，單板6為橫向紋理木質(zhì)單板雙面涂布酚醛樹脂膠黏劑，單板7為表層縱向紋理單板。

一種加工上述實(shí)施例二的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的方法，它包括以下步驟：

(一)將旋切好的木質(zhì)單板進(jìn)行裁切，除去不符合木質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)缺陷，用單板柔化機(jī)在單板緊面制造出若干細(xì)小的裂隙，并使之盡可能地與松面相對(duì)稱，干燥到含水率8～10％；

(二)將柔化干燥后的木質(zhì)單板施膠，按需要將酚醛樹脂膠黏劑均勻的涂布在單板表面，雙面施膠量控制在250～350g/m²；

(三)單板施膠后，按合適的紋理方向沿端頭對(duì)接接長(zhǎng)，并按松緊面對(duì)稱布置放入C型模具組坯，鎖定成模后，與模具整體放置在40～60℃干燥窯至板坯內(nèi)單板平均含水率為10～12％；

(四)板坯單板含水率達(dá)到要求后，調(diào)整模具施加壓力至單位壓力控制在2.6～4.0MPa，并將干燥窯溫度升高到140～160℃對(duì)板坯單板及模具整體進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間為35分鐘；

(五)固化完成后，冷卻到60～90℃，拆模，陳放48小時(shí)以上，齊頭，修邊。

實(shí)施例三：如圖2、5所示，一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材，其結(jié)構(gòu)II包括腹板1、翼緣2和卷邊3，腹板1與兩側(cè)翼緣2所成角度為90度，翼緣2與卷邊3所成角度為90度，折彎部位圓弧的半徑為10mm；組坯方式為五層單板縱橫交錯(cuò)，表層橫向紋理木質(zhì)單板4纖維方向與結(jié)構(gòu)材長(zhǎng)軸方向垂直，中間三層縱向紋理木質(zhì)單板5纖維方向與結(jié)構(gòu)材長(zhǎng)軸方向平行。單板5根據(jù)需要雙面涂布酚醛樹脂膠黏劑。

一種加工上述實(shí)施例三的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的方法，它包括以下步驟：

(一)將旋切好的木質(zhì)單板進(jìn)行裁切，除去不符合木質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)缺陷，用單板柔化機(jī)在單板緊面制造出若干細(xì)小的裂隙，并使之盡可能地與松面相對(duì)稱，干燥到含水率8～10％；

(二)將柔化干燥后的木質(zhì)單板施膠，按需要將酚醛樹脂膠黏劑均勻的涂布在單板表面，雙面施膠量控制在250～350g/m²；

(三)單板施膠后，按合適的紋理方向沿端頭對(duì)接接長(zhǎng)，并按松緊面對(duì)稱布置放入C型模具組坯，鎖定成模后，與模具整體放置在40～60℃干燥窯至板坯內(nèi)單板平均含水率為10～12％；

(四)板坯單板含水率達(dá)到要求后，調(diào)整模具施加壓力至單位壓力控制在2.6～4.0MPa，并將干燥窯溫度升高到140～160℃對(duì)板坯單板及模具整體進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間為35分鐘；

(五)固化完成后，冷卻到60～90℃，拆模，陳放48小時(shí)以上，齊頭，修邊。

實(shí)施例四：如圖2、6所示，一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材，其結(jié)構(gòu)II包括腹板1、翼緣2和卷邊3，腹板1與兩側(cè)翼緣2所成角度為90度，翼緣2與卷邊3所成角度為90度，折彎部位圓弧的半徑為10mm；組坯方式為五層單板縱橫交錯(cuò)，單板5為縱向紋理單板，單板6為橫向紋理木質(zhì)單板雙面涂布酚醛樹脂膠黏劑，單板7為表層縱向紋理單板。

一種加工上述實(shí)施例四的一種建筑用C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材的方法，它包括以下步驟：

(一)將旋切好的木質(zhì)單板進(jìn)行裁切，除去不符合木質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)合材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材質(zhì)缺陷，用單板柔化機(jī)在單板緊面制造出若干細(xì)小的裂隙，并使之盡可能地與松面相對(duì)稱，干燥到含水率8～10％；

(二)將柔化干燥后的木質(zhì)單板施膠，按需要將酚醛樹脂膠黏劑均勻的涂布在單板表面，雙面施膠量控制在250～350g/m²；

(三)單板施膠后，按合適的紋理方向沿端頭對(duì)接接長(zhǎng)，并按松緊面對(duì)稱布置放入C型模具組坯，鎖定成模后，與模具整體放置在40～60℃干燥窯至板坯內(nèi)單板平均含水率為10～12％；

(四)板坯單板含水率達(dá)到要求后，調(diào)整模具施加壓力至單位壓力控制在2.6～4.0MPa，并將干燥窯溫度升高到140～160℃對(duì)板坯單板及模具整體進(jìn)行加熱，加熱時(shí)間為35分鐘；

(五)固化完成后，冷卻到60～90℃，拆模，陳放48小時(shí)以上，齊頭，修邊。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，且本文較多地使用了C型木質(zhì)結(jié)構(gòu)材術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。