速生材胶合木构件的尺寸稳定性分级及其钝化可控性研究

胶合木建筑结构性能优越，材料具固碳、生态性，在国外应用广泛，近年来国内发展十分迅速，但该类建筑构件均采用进口优质针叶材制造，未见低质速生材木建筑工程。.大量文献资料表明，国内某些种类速生材具有接近于优质针叶材的力学性能，但往往由于尺寸稳定性过低导致构件耐久性差的原因，而无法安全的应用于建筑结构领域。项目针对不同使用条件下胶合木层板温湿度耦合作用引起的内应力，导致构件耐久性差的问题，以量大面广材低质速生杨木为研究对象，采用材性测试、改性、结构性能分析与测试和精细化有限元等方法，研究其尺寸稳定性变异规律和层板尺寸稳定性适用限度，确定材料尺寸稳定性分级标准和控制方法。.项目预期提出一套完整的速生材胶合木层板尺寸稳定性设计方法，根据速生材尺寸稳定性变异规律和分级标准，通过选择性钝化处理控制方法，保证速生材胶合木的耐久性和可靠性。研究成果对提高速生材附加值、胶合木构件品质化，具有重要的研究意义。

胶合木建筑结构性能优越，其构成单元—木材具固碳、生态性，在国外发达国家和地区的应用十分广泛，近年来在国内的发展也十分迅速，但该类建筑结构构件均采用进口优质针叶材制造，国内未见有国产速生材木建筑工程。而大量文献资料表明，国内某些种类速生材具有接近于优质针叶材的力学性能，但往往由于尺寸稳定性过低导致构件耐久性差的原因，而无法安全的应用于建筑结构领域，对于进口优质针叶材胶合木结构件，其木材干缩湿胀的各向异性本质特点也会导致其在服役期间的变形、开裂，给其高品质利用和木建筑的推广使用带来不良影响。.课题针对胶合木结构件中层板间因环境温湿度作用引起的内应力，导致构件耐久性差的问题，以进口针叶材和国产速生杨木为研究对象，采用材性测试、木材改性、构造措施控制、结构性能测试、理论分析和软件模拟等研究分析方法，研究其尺寸稳定性变异规律和控制方法。研究表明，采用低分子酚醛树脂满细胞法浸渍化学改性、胶合木层板机械压痕处理、FRP等高强材料复合等方式，是不同程度的改善胶合木，尤其是速生材胶合木结构件耐久性和尺寸稳定性的有效措施。.通过项目的实施，共培养硕士研究生2名；申报国家专利21项，其中国家发明专利授权3项、国家实用新型专利授权4项，国家发明专利申请14项；发表学术论文7篇、投稿1篇；参编学术专著3部，其中2部已出版；相关研究成果技术被国家标准《结构用集成材木质复合层板》(国标委综合[2012]92号)采用；相关技术应用在“苏州胥虹桥”(单跨75.7m，桥宽6m，主拱截面340×1200mm)和“南京六合区滁河景观木结构桥梁”(跨度20m，桥宽3m，主拱截面200×500mm)等示范工程中，取得了良好的社会效益。.课题根据速生材尺寸稳定性变异规律，通过选择性钝化处理控制方法，有效地保证了胶合木构件的耐久性和可靠性，提出的胶合木层板尺寸稳定性的设计方法等研究成果对提高速生材附加值、胶合木构件品质化，具有重要的应用价值。