[发明专利]一种胶合木及其生产方法与应用

说明书

本发明公开了一种胶合木及其生产方法与应用，属于现代木结构建材领域。胶合木，包括层叠胶合木条/层板和圆木榫；圆木榫通过沿层叠胶合木条或层板的厚度方向上孔和焊接带，与层叠胶合木条连接成一体；其制备步骤为：依次按照常规胶合木制造工艺对木质层板或木条进行干燥、截断、去除缺陷、四面刨光、涂胶和组坯；加压；预钻孔；旋转摩擦焊接；卸压制备得到胶合木。本发明利用高速旋转圆木榫来进行胶合梁的生产在降低了胶合木的生产成本的同时，也是纯绿色无污染且可持续发展的胶合木生产技术，提高了胶合梁的剪切强度，提高了胶合梁的刚度和强度等力学性能，同时也提高了胶合梁的稳定性。

技术领域

本发明涉及现代木结构建筑材料，具体涉及一种胶合木及其生产方法与应用。

背景技术

胶合木通常指的是层板胶合木或集成材(Glued Laminated Timber，简称Glulam)，它是将数层或几十层厚度为10-50mm的木板层级胶合而成，是一种高效利用木材的产品。用胶合木组成桁架、拱、框架以及梁柱等通称为胶合木结构。胶合木梁是胶合木结构中最重要的承重构件之一。但是这种结构的胶合梁在承受弯矩时其承载力收到胶合梁两端的剪切强度的影响，很多时候其极限荷载破坏也都最先发生了胶合梁量的剪切破坏。

通常，胶合木的胶合质量对其力学性能影响极大，胶层的胶合质量与胶合木梁的力学性能成正相关性。而胶层的胶合质量与胶粘剂的种类、胶合和加压工艺等密切相关。制造胶合木一般采用冷压固化的胶黏剂，如单组份聚氨酯胶、间苯二酚树脂胶等，且需要利用专门的胶合加压设备。为了保证良好的胶合效果，胶合木的加压时间通常比较长，一般为2-48小时，加压完成后还要再将其放置在室温环境中养生数天。利用现有技术生产胶合梁存在着生产周期长、生产效率低、压机等设备利用率低、高性能结构胶黏剂的成本高等缺点，而且生产出的普通胶合梁很容易发生剪切破坏，降低了胶合梁的力学性能。

现有的圆木榫连接方式主要是应用于家具结构制造中，又分为胶合连接和过盈配合连接两种方式。而在胶合圆木榫连接中，需要用到聚醋酸乙烯酯脂等胶黏剂，其不但增加了成本而且固化时间相对较长，影响了成品的生产效率。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术生产胶合木周期较长，生产成本高，生产设备利用效率低且产品力学性能较差等问题，本发明提供一种胶合木及其生产方法与应用，解决了现有胶合木加压时间长，制造效率低以及胶合木抗剪强度低的核心问题。

2、技术方案

发明原理：在加压状态下利用旋转摩擦焊接技术将一定数量的圆木榫快速焊接到胶合木中，利用圆木榫表面与胶合梁之间的焊接接合带和外加压力共同作用下快速对胶合木进行加压胶合。获得胶合木加压时间短，制造效率高以及胶合木抗剪强度增强的效果。

一种胶合木，包括层叠胶合木条/层板和圆木榫；所述圆木榫通过沿层叠胶合木条或层板的厚度方向上孔和焊接带，与层叠胶合木条连接成一体。

优选的，所述层叠胶合木条或层板为纵向接长的层叠胶合木条或层板，所述圆木榫为横向沿着层叠胶合木条或层板厚度，单排或者若干排的通过高速旋转摩擦焊接与层叠胶合木条或层板连接成一体的圆木榫。

一种胶合木的生产方法，其步骤为：

(1)按照常规胶合木制造工艺对木质层板或木条进行干燥、截断、去除缺陷、四面刨光、涂胶和组坯；

(2)加压：将涂胶、组坯好的层板或木条放入加压夹紧装置进行加压得到胶合木半成品；

(3)预钻孔：对正上打孔槽钢的孔中心，在胶合木半成品预钻孔，预钻孔的直径比实际最终孔的直径小1-2mm，孔深贯穿胶合木半成品厚度方向；