非结构用竹木正交复合板材的关键物理力学性能测试与分析

摘要

竹木正交复合板材(bamboo-wood cross-laminated composite, BWCLC)是一种新型的低碳预制建材，具有绿色环保、双向强度高、尺寸稳定性好等特点，应用前景广泛。标准规格BWCLC的板厚和质量较大，通常在墙体和楼板等承重结构中应用更为普遍，但对于需要特定厚度和质量的使用场景，常规厚度的BWCLC应用范围会受到限制，因此有必要研发非结构用BWCLC。本研究采用常规正交胶合木制作工艺，制备了尺寸为2 000 mm×900 mm×45 mm的三层非结构用竹木正交复合板材(竹集成材-橡胶木BWCLC、竹集成材-铁杉BWCLC)与同规格非结构用纯木正交复合板材(橡胶木WCLC、铁杉WCLC),对其尺寸稳定性、胶合性能及抗弯性能等方面进行对比评估。结果表明：BWCLC板材表面耐划痕和耐磨损能力相较于WCLC显著增强；经过24 h浸泡后，BWCLC的吸水率及吸水厚度膨胀率较WCLC降低39%以上，在尺寸稳定性方面表现更佳；在抗弯试验中，BWCLC与WCLC更容易因芯层产生滚动剪切破坏导致失效，而非层间剪切破坏，同等规格下BWCLC抗弯性能显著提升，平均抗弯强度较WCLC提高约79%;采用单组分结构胶黏剂制作的BWCLC的胶合强度和浸渍剥离率均远超现行的正交胶合木标准(EN 16351:2021“Timber structures-cross laminated timber-requirements”和LY/T 3039—2018《正交胶合木》)要求，理化性能优异，可满足室内木质门的使用要求，有助于实现结构与装饰一体化设计。上述试验研究和分析为竹木正交复合板材在非结构场景中的应用提供了设计参考及理论依据。

关键词

非结构用板材 / 竹木正交复合板材(BWCLC) / 尺寸稳定性 / 胶合性能 / 抗弯性能