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大跨度木结构建筑必备的胶合木是如何生产出来的?




2020-02-14         
  近年来,胶合木Glued-laminated timber (Glulam)结构建筑在世界范围内的广泛应用,不断吸引着整个建筑行业的眼球:可以媲美钢结构和混凝土结构,承受较重的荷载,较长的跨度并带来更好的视觉效果。胶合木结构建筑凭借其优越的性能,更多地作为木结构建筑中的梁柱及承重墙体不断给大家带来惊喜。因此,胶合木的生产质量,成为建筑品质保障的重中之重。


  胶合木,是一种通过胶粘剂将组坯层板胶合在一起的工程木产品。用于制作胶合木的组坯层板由经过干燥、分等分级和纵向指接接长的规格材组成。对于直线形胶合木,组坯层板的厚度通常为35–50mm;对于曲线形胶合木,组坯层板的厚度通常为20–30mm。层板通过指接可以达到所需的长度,通过胶合形成所需的尺寸。胶合木的生产包括选材、分级、切割、施胶、指接、加压等过程。


  选材


  用于生产胶合木的特殊等级木材( 即“lamstock”级)运到胶合木组装工厂后在一定条件下储存,这些木材含水率已被干燥到15%以下。加拿大生产的胶合木通常采用三种树种:花旗松-落叶松,铁杉-冷杉,云杉-松。这些木材不仅拥有美丽的外观,而且加工方便,持漆、持胶及持钉力都很好。

  分级

  组装胶合木之前,所有木材都会经过目测分等得到强度指标,并经过机械测试得到弹性模量(E)。高强度木料通常放在胶合木的最外侧,因为此处受弯作用最大、也是最需要抗阻的,同时将强度等级稍低的木材叠放在中间位置。这种混合各种不同强度的木料的做法叫做等级组合,用来保证完成的胶合木具有一致的特性。根据这两个表征强度及硬度的参数可以确定该木料适用于做梁还是做柱。

  切割

  用旋转刀头将两端切割出指接的形状,指接的形状如同梳子一般,不仅可以使前后两块木板完美贴合,相对于平整的接口处来说,大大增加了可供涂抹胶水的表面积。

  施胶

  为了将单片胶合木连接起来,通常会使用高粘度且防水的胶水。这些胶水刚涂上去时是棕色,一旦变干后就变成半透明色,胶水痕迹基本看不见。

  指接

  为了制作较长长度的胶合木,通常需要将单片的木料跟同等级已连接好的单片胶合木指接起来达到需要的长度。将粘合的规格材放进指接压力机中并排列好,机器的压力滚轮将两片需要指接的木材整平,然后把两块的直接头相互嵌入锁定。当每一层木板都达到要求的长度后,就可以把它们垂直胶合增加厚度。

  加压

  使用液压或人力夹具把胶合木夹住,安放在地板上, 已经预先布置好的钢夹里,这样就可以形成所需要的胶合木曲线和造型。施加压力时,调整胶合木在水平刨床的布置使得突起最小,之后会被刨床刨平形成光滑表面。夹具压力施加满之后,控制胶合木在一定温度直到胶水完全干燥。当胶水干燥后,这些胶合木比整块实木还牢固。

  修边、打磨及涂装

  胶水干燥之后,胶合木被输送到完成区做最后的表面刨平、修补及端部修剪。根据客户所需,为连接件钻孔、切槽,磨光表面,染色,涂装清漆。这些工序需要专用装备及量产要求,所以可以由车间而不是施工现场完成。最后,胶合木会被包裹起来准备运输出厂。

  如今,胶合木的生产技术已经可以制造出各类巨型的结构构件,而且生产能耗很低。胶合木比同样尺寸的其他结构材强度和刚度更大,也比钢材的强度重量比大。这不仅意味着胶合梁的跨度可以很大,且中间无须支撑构件;而且意味着建筑师、工程师们可以突破各种限制进行建筑设计,无论是设计小住宅、还是商店大屋顶,或是公路桥梁。没有其他建筑材料比胶合木更能表达建筑结构之美。来自世界各地的一流建筑师们已经向世人证明了胶合木的这种非凡能力,胶合木将是大跨度建筑结构框架的最佳选择。



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