[实用新型]用作结构梁的人造工程圆木

说明书

技术领域

本实用新型涉及新型工程结构用建筑复合材料制备技术领域，具体涉及一种利用小径级低等级木材制造的大径级结构梁用工程圆木。

背景技术

目前天然大径级木材和优质木材日益缺乏，而我国悄然兴起的绿色节能建筑和木结构建筑对工程木材制品的需求越来越大。人造工程圆木是一种按照所需截面尺寸和载荷要求进行设计，合理剖分小径级原木制得板材后进行干燥使之含水率降至12±3%，再去掉腐朽和大节子以及缺棱部分, 再经应力分等、纵向接长、表面刨光、横向拼宽、涂胶、组坯、加压使胶粘剂固化后，沿长度方向旋圆而制得的新型胶合层积木。此人造工程圆木主要用作结构梁。由于其物理力学性能稳定、强度高、易于加工、可节约木材、可设计、外形美观、低碳环保和节能等优点，人造工程圆木是一种极具市场潜力的新型建筑结构和装饰材料。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用作结构梁的人造工程圆木，该人造工程圆木外形美观、生产成本低、力学性能变异性小。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种用作结构梁的人造工程圆木，为截面圆形的长条形层积材（即为长条形层积材沿长度方向旋圆而制得），所述长条形层积材包括呈横向层叠排列的若干层板材，所述板材之间通过胶粘剂进行粘接连接，所述每层板材包括若干块相互拼接的锯材，所述锯材由小径级原木剥皮处理后定厚（例如1.5英寸、3/4英寸）剖分、干燥、去掉缺陷而成，所述表层的板材由相对较高等级锯材拼接而成，所述芯层的板材由相对较低等级锯材拼接而成。

所述每层板材的锯材为第一等级锯材或第二等级锯材或第三等级锯材或第四等级锯材或第五等级锯材或第六等级锯材，其中第一等级锯材弹性模量为＞12500 MPa，第二等级锯材弹性模量区间为11000-12500 MPa，第三等级锯材弹性模量区间为9500-11000 MPa，第四等级锯材弹性模量区间为8000-9500 MPa，第五等级锯材弹性模量区间为6500-8000 MPa，第六等级锯材弹性模量为＜6500 MPa。本实用新型中第一等级锯材、第二等级锯材、第三等级锯材、第四等级锯材、第五等级锯材及第六等级锯材是根据弹性模量进行划分的，具体方式为机械应力法或振动法或应力波法；具体使用应力波法时，用应力波测定仪测量沿锯材长度s方向的应力波传播时间t，同时测量锯材密度ρ，由公式E=ρ(s/t)²得到动态弹性模量，然后根据动态弹性模量大小，把锯材分为六个等级。

所述锯材干燥后的含水率为12±3%，即9-15%。

作为优选，所述胶粘剂为常温固化胶。

作为优选，所述常温固化胶为聚氨酯（PUR）、间苯二酚(PRF）或水性高分子异氰酸酯（EPI）中的一种。

作为优选，所述每层板材的锯材之间相互拼接的具体形式为长度方向通过相互匹配的指接榫头和榫槽胶合接长（即采用指接工艺，在锯材端部铣出指接榫头及榫槽，喷涂胶粘剂后端部加压胶合接长），宽度方向涂胶或不涂胶拼宽，从而使短锯材变长锯材，窄锯材变宽锯材。

作为优选，所述指接榫头长度为大于等于20 mm、宽度为0.1-0.3 mm、斜角θ正切值为小于1/10。

作为优选，所述相邻板材的指接榫头间距不小于1.5 m、拼宽的接线间距不小于40 mm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下显著优点和有益效果：本实用新型根据木质结构梁主要承受抗弯应力、要求表层抗拉抗压强度好的特点，表层采用的板材由相对较高等级锯材拼接而成、芯层的板材由相对较低等级锯材拼接而成的技术方案，极大地减少了人造工程圆木的力学性能变异性，使该人造工程圆木在用作结构梁时，抗弯性能优异，使用寿命长，相对生产成本降低。本实用新型采用小径级木材制得的锯材为原料，根据弹性模量将锯材分成若干个等级，长度、强度可根据需要定制，便于施工，可设计性好；指接接长，侧向拼宽，可以小材变大材，避免实木利用的局限；后期经外型加工，形似天然优质原木，新颖美观，大大缓解对大径级木材的需求；另外利用本实用新型制得的人造圆木具有强重比高、自然亲切、价格低廉、原料利用率高和低碳环保等多重优点。

本实用新型的目的是充分利用我国现有的木材资源和常见进口木材，制造高性能同时符合中国传统审美观念的新型结构木梁，用于民用建筑、工业建筑和公用建筑等各种建筑的木梁等承载场合，对缓解木材供需矛盾，实现劣材优用，增加木材附加价值有很大的现实意义。

附图所示

图1所示的是本实用新型用作木质结构梁的人造工程圆木的截面示意图；