本文導語 目前主流的3種人造板材大家肯定不陌生,它們主要用于家具和室內外建材中,屬于非結構用板材。本文將為大家介紹一些相對小眾的結構用人造板材,它們以承重為目的,未來可期。 人造板主要指膠合板、刨花板、纖維板3類產(chǎn)品, 廣義地也包括層板膠合木(也稱結構用集成材)、結構復合木材和正交膠合木等工程木產(chǎn)品。 結構材是以承重為主要目的的建筑材料,具有良好的力學性能和耐久性,可抵御各種荷載作用并承受各種環(huán)境因素的影響。 為保證長期穩(wěn)定承載,結構用人造板必須采用結構用膠黏劑生產(chǎn)。結構用膠黏劑不僅黏結強 度高,而且耐候性好,當暴露于潮濕、高溫等環(huán)境中時仍能起到有效的黏結作用,保證結構用人造板能可靠承擔作用于其上的各種荷載,不出現(xiàn)結構失效或嚴重影響結構使用的變形。 常見的各種人造板中,纖維板、普通刨花板和普通膠合板一般不可作為結構材使用。結構用膠合板(或稱結構膠合板)、定向刨花板、單板層積材和正交膠合木是較為常見的幾種結構用人造板。 01 結構用人造板的技術特征 01-1 結構用人造板在木結構工程中的應用 板式構件在木結構中主要用做樓面板、屋面板及墻面板。其中,正交膠合木和單板層積材可直接作為樓屋面板和墻面板,而結構膠合板和定向刨花板則需要與規(guī)格材、擱柵等骨架構件裝配成整體后再用做樓屋面板和墻面板,且后者一般用于輕型木結構中。 樓面板主要承受家具、設備等恒荷載和居住荷載等作用;屋面板除了承受屋面防水材料、瓦以及各種設備的自重外,還承受雪荷載、風荷載等作用。 墻面板主要承受樓面板及上部墻體傳遞來的豎向荷載及風荷載、地震等造成的水平荷載,因此要求具有一定的面內外剛度和承載力。此外 樓、屋面板以及墻面板在使用過程中還有可能遭受撞擊等偶然荷載,要求其具有良好的抗沖擊性能。 單板層積材和正交膠合木樓、屋面板及墻體的面內剛度和承載力是由板材直接提供的,而輕型木結構樓、 屋面板和墻體的面內剛度是由結構膠合板和定向刨花板 (可統(tǒng)稱為覆面板)與骨架構件共同提供的,為了保證二者協(xié)同工作,要求覆面板有足夠的握釘力。 01-2 結構用人造板的技術要求 (1)結構膠合板 我國膠合板相關的現(xiàn)行標準主要有GB/T22349—2008《木結構覆面用膠合板》和GB/T35216—2017《結構膠合板》。 GB/T35216—2017規(guī)定結構膠合板均為I類膠合板, 即應能通過煮沸檢驗。該標準規(guī)定可按厚度或強度對膠合板進行分類和標注。 按厚度分類時,膠合板的靜曲強度和彈性模量指標與厚度有關,且順紋方向的靜曲強度還與表板質量等級有關。 比較可知,普通膠合板大致與表板質量等級為C級以上的結構膠合板的強度指標持平。按強度分類時,靜曲強度和彈性模量指標與板材厚度和質量等級均無關。 木結構覆面用膠合板適用于覆面用結構膠合板,與結構膠合板比,主要補充了板材在集中荷載和沖擊荷載下的性能指標。其中在集中荷載和均布荷載下的控制指標為撓度和極限荷載,沖擊荷載下的指標為沖擊后的極限荷載。 (2)定向刨花板 我國關于定向刨花板的現(xiàn)行標準主要有LY/T 1580— 2010《定向刨花板》和LY/T2389—2014《輕型木結構建筑覆面板用定向刨花板》。 LY/T2389—2014按跨度和用途對定向刨花板進行分 級和標識,并給出了其在集中荷載、均布荷載和沖擊荷載作用下的性能指標。 特別需要指出的是,該標準對所使用的膠黏劑進行了規(guī)定,要求為熱固性酚醛樹脂、異氰酸酯樹脂,或耐熱、耐水、耐酸堿等性能不低于上述樹脂指標的膠黏劑。 (3)單板層積材 我國目前關于單板層積材的現(xiàn)行標準有GB/T20241—2006《單板層積材》和GB/T36408—2018《結構用單板層積材》。 GB/T 20241—2006對結構用及非結構用單板層積材均進行了規(guī)定,其中對非結構用單板層積材,主要指標為浸漬剝離性能和甲醛釋放量;而結構用單板層積材則包含了力學性能及耐久性指標。 此外,由于結構用單板層積材還可以用作梁柱構件,故標準中還對順紋抗拉、順紋抗壓、順紋抗剪以及橫紋抗壓強度進行了規(guī)定。結構用單板層積材的浸漬剝離性能需要通過兩次循環(huán)的沸水浸漬剝離試驗進行測試,且剝離率的控制要求比GB/T20241—2006更高。 (4)正交膠合木 正交膠合木采用正交組坯,尺寸穩(wěn)定性好,且具有面內剛度高、可雙向受彎等優(yōu)點,可以用于樓面板、 屋面板和墻面板。 LY/T3039—2018《正交膠合木》已于2019年5月1日起實施,該標準對制造正交膠合木的層板以及膠黏劑均作出了規(guī)定:采用國產(chǎn)樹種木材時,平行層層板的等級不應低于LY/T2383《結構用木材強度等級》規(guī)定的S24級,垂直層層板的等級不應低于S18級,也可采用進口北美規(guī)格材。 對于膠黏劑,要求必須為結 構用膠黏劑。對于膠縫,規(guī)定了漏膠率,并要求通過浸漬剝離試驗和膠層剪切試驗對膠縫性能進行檢測。 02 結構用人造板的應用情況 目前,我國生產(chǎn)的人造板約80%用于家具、木門、地板制造及包裝等,用于建筑裝修中的比例約占20%,而直接作為結構材使用的人造板很少。 究其原因,一方面是由于木結構占我國建筑市場的份額很小,故對結構用人造板的需求也?。涣硪环矫媸牵m然我國人造板產(chǎn)量大,但結構用人造板產(chǎn)量卻很小。 我國單板層積材的年產(chǎn)量約為20萬m3,但是產(chǎn)品多數(shù)為非結構材,主要用于包裝行業(yè)。我國已經(jīng)建成數(shù)條正交膠合木生產(chǎn)線,但是由于市場需求不足,生產(chǎn)任務并不飽滿。 2013年住建部牽頭對我國木結構技術應用市場進行了調研,結果表明,我國木結構建筑市場規(guī)模約為300萬m2 /年,僅是我國全部建筑市場的0.35%,而北美地區(qū)這一比值高達70%以上,差距極大。 在建成的木結構中,輕型木結構是主流,約占2/3。由于輕型木結構房屋一般為2~3層,每建造1m2 輕型木結構房屋約需要3~5m2 的覆面板。按此估算,每年我國木結構建筑約需要消耗600萬~1000萬m2 覆面板。 按覆面板厚度為20mm 估算,每年直接用于木結構工程中的結構用人造板不超過20萬m3 。不過結構用人造板還能以保溫隔墻等形式用于其他類型結構中,或作為半結構性構件如建筑模板使 用,因此實際消耗量應比上述估計值要大。 近幾年我國陸續(xù)頒布了一系列木結構相關政策,為未來木結構產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了很好的基礎。同時經(jīng)過各 種組織的不斷宣傳推介,木結構的市場的認可度正逐漸提升,木結構建筑在未來必然進入高速發(fā)展期。 目前,木結構的市場占有率基數(shù)很小,未來提升潛力非常大,木結構高速發(fā)展帶來的結構用人造板消耗也將非常巨大,其消耗量可能出現(xiàn)幾十倍甚至上百倍的增長,因此結構用人造板的市場前景非常樂觀。 03 發(fā)展方向及建議 目前,我國大部分人造板生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品為非結構材,主要用于家具、裝飾及包裝行業(yè),同質化嚴重,競爭過度激烈。而通過提高產(chǎn)品性能、進軍結構材市場, 走差異化之路無疑是擺在各個企業(yè)面前的一個重要選項。對于我國人造板行業(yè)的相關企業(yè),建議向以下幾方面發(fā)展。 03-1 提前布局,增加技術研發(fā)投入 結構材產(chǎn)品準入門檻較高,為了保證產(chǎn)品質量,企業(yè)需要增加研發(fā)投入,建立完善的產(chǎn)品質量控制體系,保證產(chǎn)品質量。必要時與相關科研機構合作,通過優(yōu)化工藝參數(shù),建立產(chǎn)品的特征值、設計值,編寫產(chǎn)品設計手冊等技術資料, 提高產(chǎn)品的可靠性和競爭力。 03-2 基于現(xiàn)有生產(chǎn)線研發(fā)增值產(chǎn)品 目前,木結構的跨度越來越大,高度越來越高。對結構用木產(chǎn)品提出了更高的需求。人造板的生產(chǎn)線可以進行升級改造,制造新型工程木產(chǎn)品。如將結構膠合板或定向刨花板通過機械連接或二次膠合形成梁柱構件,用于梁柱式木結構;基于膠合板生產(chǎn)線生產(chǎn)厚度更厚的單板層積材或基于定向刨花生產(chǎn)線生產(chǎn)平行木片膠合木,層疊木片膠合木等工程木產(chǎn)品,提高產(chǎn)品附加值,拓寬產(chǎn)品適用范圍。 03-3 積極參與結構材認證體系建設 作為一種結構材,結構用人造板的變異性較大,所涉及檢測項目多、 試驗復雜度高、試件數(shù)量大、測試周期長,檢測成本遠高于鋼材和混凝土兩種建材。特別是使用量較小時送檢成本甚至會高于材料成本。 因此筆者認為,可以借鑒歐洲和北美地區(qū)的經(jīng)驗,對結構材產(chǎn)品采取認證制度,并結合我國的國情,在材料進場時選取一些項目進行抽樣檢測復核。 對于生產(chǎn)企業(yè)來說,要嚴格按照相關產(chǎn)品標準生產(chǎn)結構用人造板,并按標準要求設置產(chǎn)品標識;密切關注我國結構材產(chǎn)品的認證體系建設進展情況,并積極爭取參與其中,方可在我國結構材市場逐步完善后與同類企業(yè)的競爭中搶占先機。 # 本文話題互動 你認為結構用人造板材 在未來的發(fā)展前景如何呢? 歡迎在文末留言! 您的精彩發(fā)聲將有機會被展示哦! 參考文獻:武國芳,郭慧敏,結構用人造板及其在木結構工程中的應用,《中國人造板》2019,26(10). END
家具頭條|結構用人造板材都有哪些,在未來的發(fā)展前景如何呢?
來源: 武國芳 魯班園 發(fā)布時間 2024-12-22 點贊量:0 閱讀量: 856