落叶松是一种资源丰富的速生材,但力学性能相对较差,竹材具有优良的抗弯及抗拉强度,但密度大径级小利用率低,用其制作的大型木结构构件重量过重,故将竹材与木材制成的竹木胶合板,表现出优越的力学性能。但对于竹木胶合材胶合性能的影响因素例如纹理、节子等及其破坏机理仍缺乏系统性的研究。本文以碳化竹和落叶松为材料,对竹松胶合材胶合性能的影响因素进行深入探索,在此基础上对其胶合工艺进行了优化。为降低胶合材胶合剪切强度值的离散性,以无胶插入圆棒榫增强竹松胶合材胶合剪切性能的方法,为高强度新型竹木胶合材的制备与结构优化提供技术支撑。1.论文首先对不同种类胶黏剂制备的胶合材进行胶合性能测试,结果表明:酚醛树脂胶黏剂制备的胶合材胶合性能满足国家标准要求,剪切强度可达到6.5 MPa,木破率达到90%。文中对材料表层不同粗糙度、不同含水率以及竹青侧竹黄侧、木材径切面弦切面对竹木胶合材的胶合性影响进行深入研究。试验表明:木材与竹材分别经60目和100目的砂纸砂光,并且含水率在5%～10%左右,以竹青侧--弦切面的组坯方式制备的胶合材的胶合性能最优,平均剪切强度可达6.7 MPa,木破率90%以上。由于胶合面粗糙度影响胶黏剂对材料的浸润度,材料表面粗糙度越小,胶合性能越差。木材与竹材不同的干缩湿胀系数导致胶层剪切强度随两种材料含水率的升高而降低。2.通过改变竹材与木材纹理夹角,研究不同纹理方向的组坯方式对胶合材胶合性能的影响,结果表明竹材与木材纹理形成的角度的关系是影响剪切强度的重要因素。两种材料夹角为0°顺纹组坯方式的胶层剪切强度高于30°、45°、60°夹角组坯以及90°垂直组坯,剪切强度可达到6.72 MPa,木破率达到90%以上;而纹理夹角为30°、45°、60°以及90°组坯的胶合材剪切强度相比于0°顺纹组坯的胶合材分别下降了 42.4%、45.1%、49.0%和52.1%,胶合材的剪切强度随着两种材料纹理形成角度的增大呈现指数函数下降趋势;另外,对于落叶松与碳化竹制备的胶合材,剪切强度与木破率呈线性正相关关系。3.根据对影响竹木胶合材胶合性能的因素研究,进一步优化胶合材的胶合工艺。使用酚醛树脂作为胶黏剂,通过单因素试验考察酚醛树脂的施胶量、热压压力、热压时间和热压温度对胶合性能的影响,确定各因素范围并进行正交试验得出最佳的竹松胶合工艺参数。试验结果表明当施胶量为220 g·m-2、热压压力为3.5 MPa、热压时间为15 min、热压温度130℃时胶合材胶合性能最佳。4.胶合面上松节的存在对胶合材的胶合性能影响较为显著,竹节竹间的影响不显著。胶合材胶合性能随松节直径的增大而降低,剪切强度与松节直径尺寸大小呈现曲线相关性。圆棒榫连接件对竹木胶合材的剪切强度的影响试验中发现,将直径12mm的圆棒榫烘至绝干,圆棒榫与榫眼过盈配合,无胶插入圆棒榫后,试件的平均剪切强度达到7.79 MPa,相较于未插入圆棒榫的试件剪切强度提高了 15.9%。实验证明圆棒榫插入对胶合材结构起到了优化作用。通过以上试验对竹木胶合材的制备工艺、竹松胶合材胶合性能的影响因素进行详细的分析,获得了竹木胶合材制备以及结构优化的关键技术,为我国落叶松和碳化竹的工程胶合木的生产制备提供参考和依据。