[發明專利]納米復合材料加強的正交膠合木板材及其制作方法

在審

• 申請號: 201910776806.2
• 申請日: 2019-08-22
• 公開（公告）號: CN110405869A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 王明謙;許清風;冷予冰;陳玲珠;王卓琳;陳溪
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院
• 主分類號: B27D1/04
• 分類號: B27D1/04;B27D1/08;B32B21/13;B32B21/14;B32B7/12;B32B33/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 王一琦

本發明涉及一種納米復合材料加強的正交膠合木板材，包括第一板材、第二板材、結構膠層；第一板材為經過納米復合材料溶液浸泡處理，并采用超聲波使納米復合材料均勻分散到木材的微結構后之板材；第一板材與第二板材相間疊加并通過結構膠層膠合，頂層與底層為第二板材；第一板材與第二板材的木紋方向相互垂直。本發明充分利用納米復合材料在木材微結構上的連接作用，顯著提高木材的滾剪強度和橫紋抗拉強度，本正交膠合木板材構造簡單，施工方便，便于工程推廣；使木質樓板抗彎性能和抗剪性能大幅提升，對木質建筑的推廣大有裨益。

技術領域

本發明涉及一種正交膠合木結構，尤其涉及一種納米復合材料加強的正交膠合木板材。

背景技術

當前，我國建筑材料的消耗已對生態環境和社會發展產生了嚴重負荷。自上世紀70年代以來，我國的建筑類型以鋼筋混凝土結構、砌體結構和鋼結構為主。相關建筑材料在生產和使用過程中消耗了大量的鐵礦石、石灰石和土地等不可再生資源，并加劇了溫室效應。因此，我國迫切需要發展低碳節能環保的新型建筑結構體系。

正交膠合木構件具有低碳環保、易于施工、抗側剛度高以及良好的耐火性能、耐久性能等諸多優點，目前在多高層木結構建筑中已廣泛使用。

受制于木材滾剪強度和橫紋抗拉強度低的特點，正交膠合木板材在彎矩作用下容易出現滾剪破壞和膠層的撕裂破壞。鑒于此，采取何種技術措施能夠提升正交膠合木構件的彎剪受力性能，并抑制膠層的撕裂破壞，是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種納米復合材料加強的正交膠合木板材，充分利用納米復合材料在木材微結構上的連接作用，顯著提高木材的滾剪強度和橫紋抗拉強度，從而有效抑制正交膠合木樓板的滾剪破壞。同時，納米復合材料也可顯著提高膠層的性能以及膠層與木材的粘結性能，從而有效抑制正交膠合木板材中膠層的撕裂破壞。

本發明采取以下技術方案：

一種納米復合材料加強的正交膠合木板材，包括第一板材1、第二板材2、結構膠層3；所述第一板材1為經過納米復合材料溶液浸泡處理，并采用超聲波使納米復合材料均勻分散到木材的微結構后之板材；第一板材1與第二板材2相間疊加并通過結構膠層3膠合，頂層與底層為第二板材2；所述第一板材1與第二板材2的木紋方向相互垂直。

優選的，所述正交膠合木板材中第二板材2比第一板材1多一層，總層數為大于等于三的奇數。

優選的，各層板材的形狀、大小均相同。

優選的，所述第一板材1由多個沿X方向拼接的條板結構組合而成，所述第二板材2由多個沿Y方向拼接的條板結構組合而成，所述X向與Y向垂直。

一種多高層木結構建筑，采用上述任意一種所述正交膠合木板材。

一種納米復合材料加強的正交膠合木板材的制作方法，包括以下步驟：將普通板材放入納米復合材料溶液中，并在所述溶液中采用超聲波使納米復合材料均勻地分散到木材的微結構中，制成第一板材1；對若干第一板材1和第二板材2進行疊加組合：第二板材2設置于正交膠合木板材的頂部和底部位置；第一板材1和第二板材2的木紋方向垂直布置；第一板材1與第二板材2之間采用結構膠層3進行膠合。

優選的，所述結構膠層3是添加了納米復合材料后的膠液。

優選的，納米復合材料可選用碳納米管、石墨烯中的一種或幾種。

一種樓板抗彎性能和抗剪性能的提升方法，采用上述的正交膠合木板材作為多高層木結構建筑的樓板。

本發明的有益效果在于：

1)可充分利用納米復合材料在木材微結構上的連接作用，顯著提高木材的滾剪強度和橫紋抗拉強度，從而有效抑制正交膠合木樓板的滾剪破壞。