性能化新材料工艺对传统建筑的转译——以江苏园博园梅亭为例

新材料与数字建造技术相结合拓展了建筑设计方法及建造方式,也为我国传统样式建筑的表达方式提供了新的想象空间。“传统”建筑蕴含的人文观念与材料物性共同发展。江苏园博园梅亭项目继承了传统亭子的形象与功能,但采用了定制化针织物玻璃钢、异型胶合木等新材料工艺;实验了一种新旧交融的建构方法,形式与结构设计追求“薄细轻”的梅花形象,营造了可以透过阳光的半透明顶盖;建造工艺则深度挖掘了新材料工艺、力学优化和数字制造技术。梅亭项目表明传统样式建筑可以重构物质材料与文化意象之间的统一。

国产胶合木柱生产碳排放量测算及碳减排研究

碳排放量是评估胶合木生产环境影响的重要指标,现有碳排放数据多引用国外和基于理想模型测算,难以真实反映我国当下生产条件碳排放水平。以赤松(Pinus densiflora)胶合木柱为研究对象,基于现场调研分析胶合木柱生产工艺过程的碳排放源,从辅料、能源两个方面建立碳排放边界模型和物料清单,计算产品碳排放量,并分析生产过程碳排放特征,从生产工艺角度提出减碳方式。结果表明:胶合木柱的碳排放量为330.16 kgCO_(2)e/m^(3);锯材生产阶段、胶合木及木柱制作阶段的碳排放量分别占总量的78.5%和21.5%;窑干、接长、施胶、搬运经优化后,可实现碳减排44.3%,优化效果显著。

国产速生杉木胶合木的抗弯性能

为进一步合理利用中国丰富的速生林资源,用国产速生杉木机械分级层板制备了胶合木,并研究了其抗弯性能.结果表明:基于横向振动法杉木层板强度等级中,M22和M18占比达80%以上;胶合木抗弯性能的变异系数较层板显著减小,杉木层板等级与组坯方式对胶合木抗弯性能影响显著;国产速生杉木胶合木最高强度等级可达TC_(T)40,大部分可达到TC_(T)32(TC_(YD)32),其抗弯强度设计值均大于GB 50005—2017《木结构设计标准》中规定的相同等级胶合木的设计值.

高压电场处理杉木与脲醛/酚醛树脂的胶合界面性能及其机理

基于高压电场处理方法,研究了杉木和胶黏剂活化程度、脲醛/酚醛树脂反应行为、动态润湿行为以及木质复合材料的胶合性能等.结果表明,在高压电场作用下,杉木与胶黏剂活化程度、脲醛/酚醛树脂交联反应程度均显著提高,两种树脂的活化程度差异性主要由官能团类型、分子排布形式和极化程度不同引起.高压电场作用下,脲醛和酚醛树脂在杉木表面的吸收率分别降低了25.33%和24.21%,其复合材料的胶合界面强度分别提高了70%和28%.这主要是由于杉木和胶黏剂分子的活化、极化程度提高,增加了胶黏剂与杉木之间化学反应位点,使胶黏剂在杉木表面的扩散和渗透行为随之改变,进而提高了交联程度.

基于灰度与彩色图像处理的木破率测量法

提出了基于灰度、彩色图像处理的正交胶合木木破率数字快速测量方法,并且通过对以落叶松和碳化竹为基材、酚醛树脂和异氰酸酯为胶黏剂的试样进行干湿剪切条件下的破坏试验,验证了该方法的可行性.结果表明:基于灰度与彩色图像处理法计算出的木破率均与试验值符合较好,满足了工程应用的要求;木材破坏层次和木破率图像颜色的变化对测量精度的影响较大,胶黏剂固有色的变化对阈值分割的木破率灰度图像测量法的精度影响较大,环境影响则是像素统计的木破率彩色图像测量法的主要影响因素.

意杨旋切板胶合木的性能研究

20世纪,我国从意大利引进了一批黑杨,国内称这种杨树为意杨。意杨旋切板胶合木(LVL),是以意杨为原木生产的旋切板胶合木,相比于其他材料,有原材料利用率高、材质均匀、物理力学性能优且变异小、尺寸稳定性好等优势。目前欧美等先进国家对意杨LVL材料的性能及其木结构已进行了较为成熟的研究,但我国仍处于研究初期,相关实验研究尚未系统开展。意杨旋切板胶合木作为结构用木质复合材料,但是在建筑领域的应用尚未普及。从LVL各个优势性能方面,通过对其材料、构件、连接等的实验研究,以期对LVL的优点提出进一步建议。

胶黏剂和指接接头对胶合木性能的影响

采用单组分聚氨酯(PUR),A型双组分异氰酸酯(MDI-A),B型双组分异氰酸酯(MDI-B)和间苯二酚(PRF)4种结构胶黏剂,相邻层板接头距离分别设为0,50,150,300mm以及仅在最下面两层板间距离为50mm的5种指接接头分布模式,制作成以兴安落叶松和日本落叶松为原材料的胶合木试样,并按照标准进行胶层剪切试验、剥离试验和足尺抗弯试验,以探究胶合木层积用胶黏剂对胶合面胶合性能的影响,以及层积方向上相邻层指接接头分布对胶合木抗弯破坏行为的影响.结果表明:4种结构胶黏剂中,PRF胶合性能最优;层间接头分布距离为300mm时,抗弯试验中指接接头的破坏几率最低.

竹席编织机的设计

目前竹胶合板模板已成为与钢模板、木胶合板模板并列的三大建筑模板之一，全国仅覆膜竹席竹帘胶合板模板就已有300多个厂家，500多条生产线，年生产能力达7000万m^2，有效地实现了“以竹代木”，为缓和我国木材的供需矛盾作出了巨大的贡献。目前应用最多的竹胶合板模板为覆膜竹席竹帘胶合板模板，

木质建筑模板用快速固化酚醛树脂的研究

以Ba(OH)2为催化剂合成了钡酚醛树脂,研究了原料(包括苯酚(P)、甲醛(F)和Ba(OH)2)配比对钡酚醛树脂固化时间的影响,研究了钡酚醛树脂的固化性能及结构特征,结果表明:当n(Ba(OH)2)/n(P)=0.03,n(F)/n(P)=1.8时,钡酚醛树脂的固化时间最短,固化速度最快;钡酚醛树脂固化温度比普通酚醛树脂低;钡酚醛树脂结构具有高邻位特征,因此其能快速固化.对以酚醛树脂胶膜纸贴面加工后的木质模板的表面性能进行检测,结果表明:钡酚醛树脂贴面模板表面的胶合强度、耐磨性及耐碱性均超过普通酚醛树脂贴面模板.

环保型脲醛胶粘剂及其人造板的制备与研究

研究了脲醛树脂胶粘剂的改性及制板工艺对脲醛胶人造板甲醛释放量的影响。脲醛胶的改性方法主要涉及采用脱水工艺和加入聚乙烯醇、三聚氰胺、羟基丙烯酸酯乳液改性剂;人造板的制备工艺主要涉及胶粘剂种类和制板工艺条件。研究表明,加入改性剂及采用脱水工艺不仅能降低脲醛胶的游离甲醛含量,并且粘合强度也得到相应的提高;使用改性脲醛胶粘剂可以明显降低人造板的甲醛释放量;制板工艺中,延长预压时间和热压时间都能够有效地降低人造板的甲醛释放量;提高热压温度时,甲醛释放量呈现先减小后增大的变化趋势。还对脲醛树脂的分子结构进行了分析研究。

单板层积梁弯曲蠕变特性

在自制的弯曲蠕变试验台上对桦木和椴木单板层积梁进行弯曲蠕变试验,蠕变测试采用简支梁中部集中加载的方式。选用的加载应力水平分别为层积梁弯曲极限强度的40%、50%和60%,用百分表记录蠕变数值。实验周期为40～60d。试验结果表明,单板层积梁弯曲蠕变特性受树种、加载应力水平的影响较大,与树种的材性有较大关系:桦木单板层积梁的抗蠕变性能要明显好于椴木单板层积梁;同时,相同树种不同应力状态下,蠕变曲线为非线性的,蠕变过程由于加载应力水平不同而呈不同的规律。蠕变变形量和曲线上的跳跃点随着应力水平的增加有增大的趋势。试验测试过程中,60%应力状态下,椴木单板层积梁在连续加载60d时突然断裂。

干建材中挥发性有机物散发关键参数测试方法及影响因素研究进展

家具和装修建材是室内挥发性有机物(VOC)的主要污染源,会造成室内空气质量低劣,对人体健康、室内舒适性和工作效率产生严重影响.研究干建材VOC散发特性对控制室内污染物浓度、提高空气品质具有重要意义.干建材中VOC的散发过程可分为:VOC在干建材内部的扩散传质过程和干建材表面的对流传质过程.从传质理论的角度来看,干建材VOC的散发特性可由3个关键参数表征,即初始可散发浓度Cm,0、干建材内VOC的扩散系数Dm和分离系数K.简要总结了干建材VOC散发关键参数经典测试方法(如流化床脱附法、常温萃取法、湿杯法及双舱法等),并分析了各方法的局限性,其中详细介绍了直流舱浓度轨迹法(直流舱C-history法).详细介绍并评价了循环密闭/通风散发法与连续升温-多气固比(CTR-VVL)法.总结了采用不同测试方法(直流舱C-history法、CTR-VVL法、多次散发回归法等)所测得的干建材VOC散发关键参数的实验数据.总结了不同关键参数受温度、湿度影响的理论模型,并对比分析了前人数据与不同模型的拟合结果.最后,还分析了干建材VOC散发研究方面存在的不足及进一步研究的相关建议.

竹胶合板矩形梁力学性能的研究

从竹胶合板矩形梁的多种力学性能试验出发,研究了竹胶合板矩形梁的弯曲弹性模量、剪切弹性模量、抗弯强度等力学性能并将试验结果与理论计算结果加以比较,进一步验证试验数据的可靠性。同时还研究了竹胶合板矩形梁在弯曲变形过程中的破坏机理。研究结果表明,本文采用的试验方法是合理可靠的,这就为评定竹材及其复合材料的力学性能提供了一种切实可行的研究方法;同时对竹材标准的制定、更科学合理地发挥竹材的优良特性、竹材及其复合材料的推广应用等,都具有重要的意义。

落叶松层板分级质量评价

对落叶松胶合木用层板进行目测分级并测定其弹性模量和静曲强度,研究各等级层板的弹性模量和静曲强度及其相互之间的关系,探讨层板目测分级和机械弹性模量分级的科学性、合理性。结果表明:根据层板缺陷进行目测分级,等级高的层板其弹性模量和静曲强度的平均值和5%分位值高,目测分级能够基本反映其材质性能,具有一定的科学性与合理性;但目测分级层板弹性模量和静曲强度值的离散度很大,目测分级所能达到的准确与可靠程度决定其不能替代机械弹性模量分级。机械弹性模量分级层板的静曲强度与弹性模量呈正相关性,但各等级层板的静曲强度与弹性模量的相关系数大不相同,其静曲强度值的离散度也比较大,说明该分级方法还有改善的余地。更加科学、可靠的胶合木层板分级方法还有待进一步的探索研究。

胶合木结构建筑的发展现状及前景

胶合木在欧洲、北美地区已有很长的发展历史,我国古代木结构建筑历史悠久,而现代胶合木结构的发展才刚刚起步。随着环保节能观念的深入人心,胶合木结构建筑越来越受人们的关注。本文介绍了胶合木的主要性能,在国内外的发展现状,并分析其在我国的发展前景。

某常用胶合板VOC散发的试验研究

针对目前人居建筑和空调客车内装修常用的5mm木质胶合板,采用大环境舱模拟实际空调环境研究其甲醛的散发,并对处于稳定散发期的胶合板研究了环境因素对其VOC散发的影响,同时作了VOC化学成分的检测。研究结果有利于人们对胶合板释放污染物的正确认识和正确使用人造胶合板。

新型组坯方式胶合板工艺技术

简明介绍了研制的新型胶合板工艺技术。针对其专利技术的组坯方式重点加以介绍，同时论述了此项工艺技术对当前解决我国胶合板工艺问题的作用和优势。探讨利用此项技术改造现行工艺的技术，并作了经济分析。

室内装饰装修工程中人造板材游离甲醛监测评价与分析

文章对2008年室内装饰装修用203批人造板材,其中包括122批细木工板、22批胶合板、21批饰面板、17批纤维板、13批复合地板、8批刨花板,依据GB18580-2001、GB/T17657-1999干燥器法、穿孔法和气候箱法,测定游离甲醛释放量和甲醛含量,并将检测统计数据与2006年人造板材游离甲醛检测数据进行对比。数据表明:被检测样品E1、E2类2008年不合格率与2006年相比呈上升势态,说明装饰装修工程中游离甲醛有害物质含有量呈上升趋势。作者提出:加强室内装饰装修工程监管力度,改进装饰装修工程标准中有害物质控制水平,改变检测样品中的抽样方法、加强人造板材质量抽查力度,对民用建筑工程实施人造材料甲醛净化工艺等多种措施,是减小民用建筑工程室内空气污染的必要措施。

玻璃纤维对提高胶合板模板力学性能的研究

从提高木材胶合板力学性能的角度,用玻璃纤维布做增强材料,进行木材胶合板模板强度的试验。研究结果表明:玻璃纤维和木材的复合能够达到标准规定的各项强度指标,胶合强度可达到1.69MPa。

层板胶合木结构受压性能试验研究

为了避免过度依赖国外木材和木结构技术,高效利用我国的木材资源,选取SPF(云杉—松—冷杉)、杨木、东北落叶松和桉木,分两个批次8组,加工成48个立方体试块,对其弹性模量、顺纹抗压强度和破坏形态进行试验研究。结果表明,与1级SPF相比,杨木的弹性模量比较接近,东北落叶松和桉木的的弹性模量分别提高了23.97%和14.29%,杨木和东北落叶松的顺纹抗压强度分别提高了38.18%和12.48%,桉木的强度降低了7.59%,立方体试块破坏形态主要为剪切破坏和劈裂破坏,总体上国产木材的抗压性能优于进口SPF,研究结果可为层板胶合木结构的选材提供依据。