胶合木构件胶接性能及耐久性研究

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本文以层板胶合木为研究对象,采用多种加速老化方法对层板胶合木用胶黏剂的胶接性能和胶合木构件的耐久性进行了系统地评估研究。本试验选用的层板胶合木的干态剪切试验中,木破率达到91%,剪切强度均值在8.27Mpa;湿态剪切试验后,试件的木破率在90%左右,剪切强度大于4.0Mpa,干、湿态顺纹剪切强度均达到GB50005-2003的要求,干态剪切强度和木破率的关系满足ISO/DIS12578的要求。该种胶合木构件用单组份聚氨酯液态胶胶粘性能良好,制得的木构件胶合强度高。根据GB/T26899-2011《结构用集成材》对胶合木构件进行剥离试验,浸渍剥离和煮沸剥离处理后,层板胶合木试件的剥离率和单个胶层的最大剥离率都小于5%,单个胶层的最大剥离率都在20%以下,2次循环后,各剥离试验单个胶层的最大剥离率在9%左右,浸渍剥离和煮沸剥离的总剥离率仍小于5%,减压-加压剥离后试件的剥离程度略小于其他两种剥离试验,完全满足不同使用环境的要求,证明所用单组份液态PUR(聚氨酯)胶黏剂达到了Ⅰ类胶粘剂的要求,可用于各种场合。选用ASTM D1037、BS EN1087-1、CAN/CSA-0188、ASTM D3434四种人工加速老化方法对层板胶合木构件进行处理,研究发现:老化处理后,试材的胶合剪切强度下降幅度在27.8%~44.9%之间,下降程度明显高于吸水厚度膨胀率、静曲强度和弹性模量,据此建议胶合剪切强度作为判定层板胶合木构件耐老化性能的重要指标。BS EN1087-1老化处理后试材的性能变化情况与ASTM D1037较为相似,且用时短,认为是研究层板胶合木构件耐久性较优的人工加速老化处理方法。ASTM D1037、BS EN1087-1、CAN/CSA-0188老化后试件的厚度膨胀率和24h吸水厚度膨胀率在0.01水平高度相关,且BS EN1087-1的相关性比CAN/CSA-0188强。ASTM D1037老化处理后试材静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)、剪切强度的指数和对数拟合的R2指数均大于90%,拟合良好;BS EN1087-1老化处理后试材的MOR、MOE、胶合剪切强度的对数曲线和幂函数拟合的R2指数均达到98%以上,拟合较好;CAN/CSA-0188老化处理后试材的MOR、MOE及剪切强度的幂函数和MOR、MOE的对数曲线拟合在0.05水平显著,R2值达到99%以上,拟合程度好。
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