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冷压成型工艺及取材部位对结构用重组竹力学性能的影响
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作者 周岩 岳孔 袁少飞 《安徽农业大学学报》 CAS CSCD 2024年第1期167-173,共7页
为了对比“热压”和“冷压-热固化”两种工艺重组竹的材料强度等级,并探明“冷压-热固化”制备工艺对重组竹方材表、芯层材力学性能的影响,以及为丰富方材二次加工切割板材的应用场景和提高力学性能稳定性提供试验分析基础,设计并开展... 为了对比“热压”和“冷压-热固化”两种工艺重组竹的材料强度等级,并探明“冷压-热固化”制备工艺对重组竹方材表、芯层材力学性能的影响,以及为丰富方材二次加工切割板材的应用场景和提高力学性能稳定性提供试验分析基础,设计并开展了两种工艺重组竹的力学性能试验。试验采用了抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、横纹全部抗压比例极限、横纹局部抗压比例极限等7个指标,420个试件。结果表明:热压成型重组竹除抗弯弹性模量和顺纹抗拉强度相对较低外,其他力学性能均明显优于冷压-热固化工艺制备的重组竹,且两种工艺制备成型的重组竹的强度等级均达到10E-90f;冷压成型-热固化重组竹表、芯层材试件的顺纹抗拉、抗压强度和横纹比例极限应力具有极显著性差异,下表层顺纹抗压强度和横纹抗压比例极限应力低于芯层和上表层,而其顺纹抗拉强度高于后两者;冷压成型-热固化工艺重组竹的横纹全部抗压比例极限应力在厚度方向上变异最大,变异系数为20.9%,顺纹抗拉强度变异系数为10.61%。冷压重组竹方材力学性能在厚度方向上较大的变异性由板坯胶黏剂分布不均、固化分层和受热不均导致。 展开更多
关键词 热压成型 冷压成型-热固化 力学性能 强度等级 变异分析
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利用傅里叶变换红外光谱分析高温改性对杨木强度等级的影响 被引量:2
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作者 岳孔 陆栋 宋学松 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期848-853,共6页
为研究高温改性对低质速生木材力学性能的影响规律和作用机制,优化基于强度等级的木材改性温度,以期为高温改性木材在建筑结构中的合理应用提供依据,开展了160~210℃宽温域范围内高温改性对国产低质速生杨木抗弯强度(f_(m))、顺纹抗拉强... 为研究高温改性对低质速生木材力学性能的影响规律和作用机制,优化基于强度等级的木材改性温度,以期为高温改性木材在建筑结构中的合理应用提供依据,开展了160~210℃宽温域范围内高温改性对国产低质速生杨木抗弯强度(f_(m))、顺纹抗拉强度(f_(t,0))、横纹弦向(f_(t,T,90))和径向抗拉强度(f_(t,R,90))、顺纹抗压强度(f_(c,0))、顺纹弦面剪切速度(f_(v,T))和径面剪切强度(f_(v,R)),以及弹性模量(E_(0))等共计560个试件的材性试验,利用傅里叶变换红外光谱分析高温改性木材的化学组分变化。结果表明,木材中半纤维素耐热性最低,最先受热降解,温度≥190℃时,热解加快。纤维素耐热性较强,高温作用下轻微热解,且主要发生在无定形区域内,导致无定形区微纤丝排列有序性增加。高温对木材f_(m),f_(t,0),f_(t,90)和f_(v)劣化作用明显,常温时木材f_(m),f_(t,0),f_(t,T,90),f_(t,R,90),f_(v,T)和f_(v,R)分别为67.0,86.2,5.8,8.9,7.7和6.7 MPa,改性温度较低时,木材化学组分轻微热解,力学性能下降相对较慢,180℃时分别降至53.5,78.9,4.0,4.8,6.0和5.4 MPa,改性温度高于190℃时木材化学组分热解加剧,导致力学性能快速降低,210℃时分别降至常温时的44.5%,56.1%,43.1%,29.2%,34.5%和26.7%。160~210℃范围内,高温改性木材的f_(c,0)和E_(0)先升高后降低,20℃时f_(c,0)和E_(0)分别为41.4和8568 MPa,160~180℃范围内随着温度的升高,纤维素结晶度提高导致力学性能增加,180℃时达到峰值,较初始值分别高30.7%和12.8%,温度继续升高时,纤维素热解程度增加,f_(c,0)和E_(0)持续降低,210℃时,分别降至45.0和8104 MPa。未处理试件由于E_(0)未达到欧洲规范BS EN 338最低强度等级D18的要求,不能用作结构用材;160~170℃温度改性试件的E_(0)较未处理试件有所提高,但仍低于规范中最低强度等级D18的要求;改性温度升至180℃时,E_(0)继续增加,杨木达到强度等级D18;190~200℃改性材的E_(0)略有降低,但仍满足规范中结构用材要求,而f_(v,R)降低幅度过大,木材强度等级不满足最低强度等级D18的使用要求。研究结果将为高温改性技术以及国产速生木材在建筑结构中的合理应用提供依据。 展开更多
关键词 速生杨木 化学组分 高温改性 力学性能 强度等级 傅里叶变换红外光谱
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现代木结构抗火性能研究进展
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作者 岳孔 陆伟东 竹木结构专业委员会 《江苏建筑》 2023年第S01期54-62,共9页
现代木结构建筑具有结构体系明确、传力路径清晰、用材固碳环保和综合功能优越等特征,是3大装配式建筑形式之一,在国外发达国家和地区应用广泛。相较于其它建筑结构体系,木结构建筑具有突出的节能减碳效果,因此,近年来在我国的科学研究... 现代木结构建筑具有结构体系明确、传力路径清晰、用材固碳环保和综合功能优越等特征,是3大装配式建筑形式之一,在国外发达国家和地区应用广泛。相较于其它建筑结构体系,木结构建筑具有突出的节能减碳效果,因此,近年来在我国的科学研究和工程应用领域日益受到重视。文章主要通过分析全球木材资源供给情况,系统阐述限制我国现代木结构发展的抗火性能研究现状,建议从加强宣传引导、着力资源保障、抗火性能提升和技术创新4个层面入手,旨在推动现代木结构在我国的可持续发展和规模化工程应用。 展开更多
关键词 现代木结构 木材资源 抗火性能
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板式T型构件角接合多指标稳健优化设计
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作者 王雨凡 杨越淳 +3 位作者 张蕾 岳孔 张继娟 张仲凤 《林产工业》 北大核心 2023年第6期14-19,共6页
为增强板式家具角接合强度,提高家具结构质量的稳定性,对以18 mm厚刨花板为基材的T型构件进行角接合强度稳健优化设计。选取圆榫直径(6、8、10 mm)、圆榫长度(30、40、50 mm)、连接件种类(二合一连接件、三合一连接件、四合一连接件)及... 为增强板式家具角接合强度,提高家具结构质量的稳定性,对以18 mm厚刨花板为基材的T型构件进行角接合强度稳健优化设计。选取圆榫直径(6、8、10 mm)、圆榫长度(30、40、50 mm)、连接件种类(二合一连接件、三合一连接件、四合一连接件)及连接件长度(35、40、45 mm)为设计因素,采用L_9(3~4)正交表进行试验方案设计。使用ANSYA有限元软件,对构件进行模拟抗弯测试,将构件的形变量、连接件及圆榫的最大等效应力作为衡量指标,通过稳健设计田口法结合灰色关联分析法对板式T型构件角接合强度进行多指标稳健优化。结果表明:长40 mm的四合一连接件,配以长为30 mm,直径为8 mm的圆棒榫为本研究的稳健优化结果。选取各因素中间水平为初始对照组,优化后构件的形变量减少1.71 mm,连接件的等效应力减小207.94 MPa。虽圆榫的等效应力有所增加,但综合性能有所提升,灰色关联度由0.60增加至0.78,提高30%。试验证明:田口法结合灰色关联分析法可有效将板式家具研究中的多指标问题转化为单一问题进行研究,实现板式家具的稳健设计,进而实现家具结构质量稳定性的提升,延长家具的使用寿命。 展开更多
关键词 田口法 灰色关联分析 稳健设计 板式T型构件 连接件
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化学改性对速生杨木木材力学性能和天然耐久性的影响 被引量:20
5
作者 岳孔 刘伟庆 卢晓宁 《安徽农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期453-457,共5页
利用低分子酚醛树脂(PF)、脲醛树脂预聚液(UF)和氨溶季胺铜防腐液对速生杨木木材进行化学浸渍改性,对处理前后试件的力学性能和防腐性能进行了测试与评价。试验结果表明:在试验范围内,氨溶季胺铜浸渍防腐改性处理对材料力学性能影响不大... 利用低分子酚醛树脂(PF)、脲醛树脂预聚液(UF)和氨溶季胺铜防腐液对速生杨木木材进行化学浸渍改性,对处理前后试件的力学性能和防腐性能进行了测试与评价。试验结果表明:在试验范围内,氨溶季胺铜浸渍防腐改性处理对材料力学性能影响不大;PF浸渍改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和顺纹抗拉强度分别提高了97.1、83.4、125.5和37.0%;UF浸渍改性材对应力学性能指标分别提高了49.4、10.7、42.0和17.8%;试验所用速生杨木木材耐腐性能较差,属于II级,经过PF、UF和氨溶季胺铜防腐液浸渍改性,材料耐腐级别达到了强耐腐级,其中PF浸渍改性处理效果最好,处理材质量损失率从素材的18.7%降低到了2.9%,有效地提高了材料的防腐性能。从综合效果来看,低分子酚醛树脂预聚液浸渍改性处理是提高和改善速生杨木木材的力学性能和防腐性能的有效措施。 展开更多
关键词 速生杨木 化学改性 力学性能 防腐性能
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速生杨木PF浸渍增强机理及力学性能可靠性分析 被引量:20
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作者 岳孔 卢晓宁 刘伟庆 《南京林业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期49-51,共3页
利用满细胞法真空加压浸渍方案,对速生杨木进行低分子酚醛树脂增强改性处理,对材料改性前后力学性能及其可靠性进行分析。结果表明:低分子酚醛树脂浸渍改性处理是速生杨木增强的有效手段,能够大幅度改善速生杨木的力学性能,改性后材料... 利用满细胞法真空加压浸渍方案,对速生杨木进行低分子酚醛树脂增强改性处理,对材料改性前后力学性能及其可靠性进行分析。结果表明:低分子酚醛树脂浸渍改性处理是速生杨木增强的有效手段,能够大幅度改善速生杨木的力学性能,改性后材料的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹压缩强度分别较改性前提高了87.784%、22.136%和207.358%;可靠性分析结果表明,以抗弯弹性模量、抗弯强度和顺纹抗压强度为考察指标,速生杨木及其低分子酚醛树脂浸渍改性材的强度指标均符合正态统计分布规律。 展开更多
关键词 速生杨木 改性 力学性能 可靠性
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酚醛树脂改性速生杨木耐腐性能研究 被引量:12
7
作者 岳孔 夏炎 +2 位作者 张伟 许俊 卢晓宁 《福建林学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期164-168,共5页
未经任何处理的杨木素材试件,耐腐性能较差,经低分子酚醛树脂浸渍处理后,试件的耐腐性能明显地提高。腐朽试验结果表明,在所选试验条件下,仅8周时间,素材的失重率就达9.52%之多,而当浸以低分子酚醛树脂后,同等条件下试件的失重率均小于2... 未经任何处理的杨木素材试件,耐腐性能较差,经低分子酚醛树脂浸渍处理后,试件的耐腐性能明显地提高。腐朽试验结果表明,在所选试验条件下,仅8周时间,素材的失重率就达9.52%之多,而当浸以低分子酚醛树脂后,同等条件下试件的失重率均小于2%。当处理材增重率为14.2%时,其失重率最小,腐朽前后试件表面的颜色变化也证实了这一点。试验结果表明,在所选试验条件下,低分子酚醛树脂处理后,速生杨木的耐腐性能改善效果明显。 展开更多
关键词 酚醛树脂 浸渍 失重率 耐腐性能
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改性处理对杨木力学和燃烧性能的影响 被引量:7
8
作者 岳孔 程秀才 +4 位作者 王磊磊 陆伟东 万里 刘伟庆 贾翀 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期426-432,共7页
采用硼酸复配酚醛树脂(简称BPF)对速生杨木进行改性,研究了改性处理对杨木力学和燃烧性能的影响,并与杉木和花旗松进行了对比.结果表明,杨木未达到规范中最低一级的强度等级,20%,BPF改性材强度等级达到TB11级,30%,BPF和40%,BPF改性材达... 采用硼酸复配酚醛树脂(简称BPF)对速生杨木进行改性,研究了改性处理对杨木力学和燃烧性能的影响,并与杉木和花旗松进行了对比.结果表明,杨木未达到规范中最低一级的强度等级,20%,BPF改性材强度等级达到TB11级,30%,BPF和40%,BPF改性材达到TB13级;20%,BPF、30%,BPF和40%,BPF改性后,试件氧指数分别提高97.37%,、113.68%,和128.42%,;与花旗松和杉木相比,杨木热释放速率、总热释放量和CO_2生成速率更高,BPF改性处理能有效地降低杨木可燃性,延长杨木的点燃时间,且改性程度越高,阻燃效果越好,其中40%,BPF改性后,试件总热释放量峰值降低31.22%,,比花旗松高14.33%,;总热释放量与花旗松持平,CO_2生成速率峰值降低30.57%,,比花旗松高6.01%,,残重率提高64.83%,,燃烧性能已达到常规建筑用材的水平. 展开更多
关键词 化学改性 速生杨木 力学性能 燃烧性能
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工业化高温改性木材的力学性能 被引量:11
9
作者 岳孔 陈强 +4 位作者 贾翀 程秀才 汤丽娟 刘伟庆 陆伟东 《福建农林大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2018年第3期361-366,共6页
对速生杨木和兴安落叶松进行工业化高温改性处理,并对高温改性材及空白试件等560个试件在4种相对湿度(60%、70%、80%、90%)下的平衡含水率及各力学性能参数(顺纹抗压强度、顺纹抗压弹性模量、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度)进... 对速生杨木和兴安落叶松进行工业化高温改性处理,并对高温改性材及空白试件等560个试件在4种相对湿度(60%、70%、80%、90%)下的平衡含水率及各力学性能参数(顺纹抗压强度、顺纹抗压弹性模量、抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度)进行测试,建立了不同湿度下材料的力学性能指标体系.结果表明:改性材和空白试件的平衡含水率均随着环境湿度的升高而提高;各力学性能指标均随着环境湿度的升高而降低,且基本呈线性下降;与未处理的空白试件相比,木材经高温改性后,其平衡含水率降低,顺纹抗压弹性模量、抗弯弹性模量等刚度指标提高,与木材剪应力无关的顺纹抗压强度提高,与木材剪应力关系密切的抗弯强度和顺纹抗剪强度等下降. 展开更多
关键词 工业化高温改性 平衡含水率 力学性能 速生杨木 兴安落叶松
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利用傅里叶变换红外光谱分析高温对木材-胶粘剂界面性能的影响 被引量:8
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作者 岳孔 程秀才 +2 位作者 贾翀 刘伟庆 陆伟东 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3179-3183,共5页
胶合木层板间界面起传递应力的作用,是构件承载的重要参数,其高温胶合性能决定了构件的抗火性能。以兴安落叶松结构材,以及结构用间苯二酚-酚醛树脂胶粘剂(PRF)和三聚氰胺-脲醛树脂胶粘剂(MUF)为研究对象,研究了20~280℃中木材含水率、... 胶合木层板间界面起传递应力的作用,是构件承载的重要参数,其高温胶合性能决定了构件的抗火性能。以兴安落叶松结构材,以及结构用间苯二酚-酚醛树脂胶粘剂(PRF)和三聚氰胺-脲醛树脂胶粘剂(MUF)为研究对象,研究了20~280℃中木材含水率、密度、顺纹弦向抗剪强度和木材-胶粘剂界面胶合性能等216个试件在高温中的物理力学性能变化规律,通过傅里叶变换红外光谱分析高温中胶粘剂官能团变化,揭示了高温对木材-胶粘剂界面性能的劣化机理。结果表明,20~150℃时,兴安落叶松主要发生由水分释放导致的木材密度降低等物理反应,木材颜色未发生明显变化;150~200℃时,木材热降解开始,密度下降速度变缓,木材颜色逐渐加深;温度继续升高时,木材热降解加剧,颜色急剧加深,木材密度损失快速增加;当温度升至280℃时,木材发生炭化、完全转化为黑色,密度降至常温的72.49%。高温对兴安落叶松顺纹弦向抗剪强度有明显的劣化作用;20℃时木材抗剪强度为9.654MPa,20~110℃时木材抗剪强度下降较快,150℃时降至常温的60.68%;150~280℃时,木材顺纹抗剪强度急剧下降,280℃时降至1.054MPa。木材-胶粘剂界面的高温性能与胶粘剂的耐热性能密切相关;常温时,兴安落叶松与PRF和MUF均有较好的胶合性能,其界面抗剪强度分别为9.071和9.619MPa,木破率均在80%以上;随着温度的升高,两种胶粘剂的界面抗剪强度均明显降低,木材-PRF界面较木材-MUF具有更好的耐高温性能。20~150℃时,两种胶粘剂界面抗剪强度劣化规律与木材抗剪强度相似,150℃时木材-PRF和木材-MUF的界面抗剪强度分别为常温的60.61%和60.92%,木破率均高于70%。150~280℃时,木材-PRF界面抗剪强度劣化规律仍与木材顺纹抗剪强度相似,280℃时降至0.774MPa;木材-MUF界面胶合性能受温度影响更大,220℃时其木破率为10%,280℃时界面抗剪强度降至0MPa。傅里叶变换红外光谱图中,20~150℃时PRF化学结构无明显变化;温度高于150℃时主要发生胶粘剂的进一步交联,以及醚键和亚甲基桥的断裂,PRF开始热解,但化学结构仍较完整;20~150℃时MUF的化学结构无明显变化,温度高于200℃时,羟甲基特征峰减弱、异氰酸酯基团产生,热降解剧烈,PRF较MUF具有更高的耐热性能。研究结果将为木结构工程合理选择原材料提供数据支撑,并为完善木结构抗火设计理论和方法提供依据。 展开更多
关键词 木材-胶粘剂界面 抗剪强度 高温 傅里叶红外光谱
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ACQ-D防腐处理对速生杨木力学性能和等温吸着特性的影响 被引量:7
11
作者 岳孔 刘伟庆 +1 位作者 卢晓宁 王石建 《南京林业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期73-76,共4页
采用满细胞浸渍的处理方法,对速生杨木进行氨溶季铵铜药剂防腐改性。对改性前后材料的基本力学性能和等温吸着特性进行测试与分析。结果表明:试验范围内防腐处理对材料的力学性能影响不显著;采用Nelson方程可以较好地表征速生杨木及其... 采用满细胞浸渍的处理方法,对速生杨木进行氨溶季铵铜药剂防腐改性。对改性前后材料的基本力学性能和等温吸着特性进行测试与分析。结果表明:试验范围内防腐处理对材料的力学性能影响不显著;采用Nelson方程可以较好地表征速生杨木及其氨溶季铵铜防腐改性材的吸着特性,氨溶季铵铜防腐处理对材料的吸着特性影响不显著。 展开更多
关键词 速生杨木 改性 等温吸着特性
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办公废纸-废木刨花制作家具碎料板的研究 被引量:5
12
作者 岳孔 叶建 +3 位作者 郑虹 张伟 周利 卢晓宁 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期161-163,172,共4页
对办公废纸与废木刨花复合制造家具材料的工艺进行了研究,并应用制得的废纸-木刨花碎料板制作了装饰矮柜和中式茶几。研究结果表明,纯纸板的物理力学性能较低,以1:1(绝干质量比)的比例加入工厂废木刨花后制得的碎料板,其力学性能达到了... 对办公废纸与废木刨花复合制造家具材料的工艺进行了研究,并应用制得的废纸-木刨花碎料板制作了装饰矮柜和中式茶几。研究结果表明,纯纸板的物理力学性能较低,以1:1(绝干质量比)的比例加入工厂废木刨花后制得的碎料板,其力学性能达到了国家标准中对家具及室内装饰用刨花板材的要求,利用纸质碎料板制作办公家具在工艺上是可行的。 展开更多
关键词 废纸 木刨花 家具材料 力学性能
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高温预处理对足尺胶合木梁力学性能的影响 被引量:4
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作者 岳孔 宋旭磊 +4 位作者 焦学凯 陈强 宋永明 刘伟庆 陆伟东 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期128-134,共7页
【目的】研究高温预处理对足尺胶合木梁力学性能的影响,明确高温热改性和环境湿度对木材平衡含水率、木材顺纹抗剪强度和顺纹抗拉强度的影响规律,揭示高温预处理对胶合木梁抗弯性能影响的作用机制,为高温热改性技术在木结构领域中的应... 【目的】研究高温预处理对足尺胶合木梁力学性能的影响,明确高温热改性和环境湿度对木材平衡含水率、木材顺纹抗剪强度和顺纹抗拉强度的影响规律,揭示高温预处理对胶合木梁抗弯性能影响的作用机制,为高温热改性技术在木结构领域中的应用提供参考。【方法】以高应力等级的兴安落叶松为研究对象,采用工业化热处理技术对落叶松木材进行高温热改性,以高温热改性后的落叶松木材为层板,制备12个足尺胶合木梁。基于EN 408标准四点弯曲方法,分析高温热改性和环境湿度对胶合木梁抗弯弹性模量、抗弯强度、破坏模式、跨中截面荷载-应变曲线和跨中截面应变分布规律等抗弯性能的影响。【结果】高温热改性会在一定程度上降低胶合木梁的抗弯强度,但可明显提高高湿度条件下胶合木梁的抗弯弹性模量,与90%环境湿度下未处理胶合木梁相比,高温热改性后,同湿度下胶合木梁的抗弯强度降低29.79%,抗弯弹性模量提高23.71%;高温热改性可降低胶合木梁抗弯弹性模量对环境湿度的敏感性,环境湿度从60%提高到90%,未处理胶合木梁的抗弯弹性模量降低23.27%,经高温热改性预处理的胶合木梁抗弯弹性模量降低7.55%;60%和90%环境湿度下的荷载-位移曲线和跨中截面应变分布曲线表明,胶合木梁在高湿环境中具有更明显的非线性特性,高温预处理后的胶合木梁表现为线弹性。环境湿度对胶合木梁的抗弯性能具有较为明显的劣化作用,90%湿度下胶合木梁抗弯强度和抗弯弹性模量分别为43.98 MPa和12.191 GPa,比60%湿度下未处理胶合木梁低17.07%和23.27%;环境湿度对木材平衡含水率影响明显,高温热改性是降低木材平衡含水率的有效措施,环境湿度从60%提高到90%,高温热改性处理后落叶松木材平衡含水率分别从10.74%和20.62%降至4.76%和11.18%。【结论】60%和90%环境湿度条件下,未处理胶合木梁为拉伸破坏,高温热改性构件为拉剪联合破坏,高温热改性后材料的顺纹抗剪强度和顺纹抗拉强度降低是材料破坏模式改变的根本原因。高温热改性后胶合木梁在高湿环境条件下抗弯弹性模量明显改善。 展开更多
关键词 足尺胶合木梁 高温热改性 相对湿度 抗弯性能
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速生杨木改性材力学及胶合性能的研究 被引量:6
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作者 岳孔 章瑞 +1 位作者 卢晓宁 刘伟庆 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期93-97,共5页
采用氨溶季胺铜防腐剂(ACQ-D)和自制低分子酚醛树脂预聚体(PF),通过满细胞真空浸渍的方法对速生杨木进行了防腐和增强化学改性处理.对改性前后材料的基本力学强度性能,以及素材、增强改性材、防腐改性材和防腐增强改性材任两种材料的胶... 采用氨溶季胺铜防腐剂(ACQ-D)和自制低分子酚醛树脂预聚体(PF),通过满细胞真空浸渍的方法对速生杨木进行了防腐和增强化学改性处理.对改性前后材料的基本力学强度性能,以及素材、增强改性材、防腐改性材和防腐增强改性材任两种材料的胶合强度进行了测试和分析.结果表明,试验范围内,防腐处理对材料的力学性能影响不大;PF增强改性材的抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度分别提高了97.11、83.36、125.53%、37.01%,防腐后增强改性材对应指标值分别提高了101.34、75.05、111.83%、32.60%,符合日本JA S标准中E类指标结构用材要求.PF增强改性材与其它材料进行胶合,压缩剪切胶合强度均大于11 M Pa,木破率大于90%,能够满足日本集成材JA S标准的规定. 展开更多
关键词 木材科学 速生杨木 改性 力学强度 胶合性能
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麦秸石膏复合材料力学性能和抗火性能研究 被引量:2
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作者 岳孔 李萌禹 +3 位作者 刘健 王璐 刘伟庆 陆伟东 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期308-316,共9页
为提高麦秸利用率,增强石膏板力学性能,改善现有木基石膏板的抗火性能,试验以粒径分别为0.30~0.60和0.18~0.30mm的粗、细2种麦秸纤维为增强相,以建筑石膏为连续相,采用复合常温固化型结构胶粘剂代替添加石膏缓凝剂的传统方式,提出了麦... 为提高麦秸利用率,增强石膏板力学性能,改善现有木基石膏板的抗火性能,试验以粒径分别为0.30~0.60和0.18~0.30mm的粗、细2种麦秸纤维为增强相,以建筑石膏为连续相,采用复合常温固化型结构胶粘剂代替添加石膏缓凝剂的传统方式,提出了麦秸石膏复合材料初步成型和加湿增强的两步法制备工艺,并与杉木纤维和杉木刨花石膏复合材料的力学性能和抗火性能进行对比。结果表明,细麦秸纤维石膏复合材料的物理力学性能优于粗麦秸纤维石膏复合材料,其内结合强度、静曲强度、弹性模量和吸水厚度膨胀率分别为0.33MPa、7.1MPa、2370MPa和2.82%,满足《LY/T1598-2011石膏刨花板》标准的要求。由于麦秸本身具有较低的导热系数和较高的灰分含量,麦秸石膏复合材料具有较杉木石膏复合材料更优的抗火性能,其点燃时间较杉木纤维石膏复合材料高,无明显热释放速率峰值。与杉木纤维石膏材料和杉木刨花石膏材料相比,细麦秸纤维石膏复合材料的总热释放量分别低48.18%和35.87%,CO2生成速率主峰分别低42.25%和38.81%,CO生成速率主峰相近,残重率略高。试件残照表明麦秸石膏复合材料试件燃烧后外观形貌更完整,炭化程度减轻。通过扫描电镜发现,麦秸纤维的外表面较光滑,石膏主要吸附在麦秸的内表面,较小纤维单元有利于增加石膏与麦秸内表面的接触面积。因此,从微观上说明了细麦秸纤维石膏复合材料的力学性能较高的原因。麦秸秆光滑的外表面几乎充满SiO2,这也说明了麦秸石膏复合材料有较好抗火性能的原因。研究可为石膏基复合材料的功能提升和麦秸石膏复合材料产品的工程应用提供参考。 展开更多
关键词 复合材料 物理性能 力学性能 麦秸 杉木 制备工艺 抗火性能
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杉木胶合木湿应力研究 被引量:4
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作者 岳孔 宋旭磊 +4 位作者 程秀才 赖延军 贾翀 陆伟东 刘伟庆 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期35-40,共6页
为揭示环境湿度变化引起的木材含水率非均匀性分布对胶合木构件内部湿应力的影响规律,从材料层面测试了变湿度条件下290个国产杉木木材的平衡含水率,以及横纹径向和横纹弦向干缩性、湿胀性、水分扩散系数、抗拉强度和弹性模量等物理力... 为揭示环境湿度变化引起的木材含水率非均匀性分布对胶合木构件内部湿应力的影响规律,从材料层面测试了变湿度条件下290个国产杉木木材的平衡含水率,以及横纹径向和横纹弦向干缩性、湿胀性、水分扩散系数、抗拉强度和弹性模量等物理力学性能参数,并从理论层面利用有限元模拟分析周期性变湿度条件下层板厚度对杉木胶合木湿应力的影响。研究结果表明:利用Nelson方程能够较好地拟合变湿度中杉木的平衡含水率;杉木横纹径向干缩和湿胀性均小于横纹弦向,横纹径向水分扩散系数、抗拉强度和弹性模量均高于横纹弦向,这决定于横纹径向排列的木射线以及管胞径面壁上大量纹孔导致的实质物质减少的微观构造;减小层板厚度有助于降低胶合木湿应力,当层板厚度由40 mm降至20 mm时,构件内部最大湿应力降低19.32%,但其最大值仍高于木材横纹抗拉强度,湿应力的降低程度不足以避免构件的横纹开裂;木结构工程设计和应用中必须考虑其他有效的方法减小湿应力以避免木材横纹开裂。 展开更多
关键词 杉木 胶合木 湿应力 平衡含水率 微观构造
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胶合木构件的传湿性能 被引量:3
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作者 岳孔 毛旭冉 +1 位作者 周叮 陆伟东 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第4期97-100,共4页
测定20℃、相对湿度40%~80%的环境条件下,防腐处理前后南方松胶合木构件沿宽度方向的含水率变化情况。结果表明:相同环境条件下,经防腐处理,胶合木构件的平衡含水率降低0.6%~2.1%;在试验初始阶段,构件边缘处含水率变化幅度较大,内部... 测定20℃、相对湿度40%~80%的环境条件下,防腐处理前后南方松胶合木构件沿宽度方向的含水率变化情况。结果表明:相同环境条件下,经防腐处理,胶合木构件的平衡含水率降低0.6%~2.1%;在试验初始阶段,构件边缘处含水率变化幅度较大,内部含水率变化相对缓慢;随着水分传递的进行,边缘处含水率变化幅度减小,内部的含水率变化幅度增大。采用一维湿传导理论分析了胶合木内部含水率变化规律,与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 相对湿度 含水率 湿传导 胶合木
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木塑层合板的制备工艺及抗弯性能 被引量:2
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作者 岳孔 程秀才 +4 位作者 夏蛟 陆伟东 刘伟庆 万里 贾翀 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第22期301-307,共7页
为了弥补常规木塑复合材料的力学性能较低的不足,满足木塑复合材料在结构领域中的应用要求,试验以国产速生杨木为研究对象,以聚乙烯和聚丙烯塑料合金为粘结剂,采用平压法制备了结构用木塑层合板。通过研究热压温度、木材塑料质量比和马... 为了弥补常规木塑复合材料的力学性能较低的不足,满足木塑复合材料在结构领域中的应用要求,试验以国产速生杨木为研究对象,以聚乙烯和聚丙烯塑料合金为粘结剂,采用平压法制备了结构用木塑层合板。通过研究热压温度、木材塑料质量比和马来酸酐添加量等3个因素对木塑层合板胶合性能的影响,以优化其制备工艺;在此基础上,进一步研究和分析了木塑层合板抗弯性能的影响因素及其作用机理。结果表明,拉伸剪切荷载作用下,偶联剂的介入,木塑层合板的破坏模式由空白试件的界面分层剥离转变为木材拉伸断裂;试验范围内,温度为180℃、木材塑料质量比为3/2、马来酸酐添加量为4%时木塑层合板的胶合性能较优,胶合强度达到0.98MPa,与未添加偶联剂的空白试件相比,胶合强度提高16.7%;采用层积法制备工艺,木塑层合板的抗弯性能能够达到结构用材的要求;密度0.6和0.8 g/cm3时,木塑层合板随着板材密度和木材塑料质量比的提高,静曲强度增大、抗弯弹性模量降低,木材单层板形态完整;密度为1.0 g/cm3时,随着木材塑料质量比的提高,木塑层合板静曲强度降低、抗弯弹性模量提高,当木材塑料质量比为3∶3时,木塑层合板中木材横纹出现大量不连续裂纹,木材的形态完整性下降;热压温度190℃、木材塑料质量比3/2和3/3、马来酸酐添加量为4%、板材密度为0.8 g/cm3时,制备的木塑层合板抗弯性能较优,能够达到100E等级的要求;结果可为木塑层合板在结构领域中的应用提供参考。 展开更多
关键词 制备工艺 复合材料 抗弯试验 木塑层合板 胶合性能
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重复钉入次数对花旗松握钉力的影响 被引量:2
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作者 岳孔 程秀才 +1 位作者 刘伟庆 陆伟东 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期129-132,共4页
为准确评价重复钉入次数对花旗松木材握钉力的影响,选用2.60、3.16、3.52和4.14 mm 4种直径的普通低碳镀锌光圆钉和进口花旗松气干材为研究对象,开展了花旗松气干材对光圆钉的重复握钉力变化规律研究。结果表明:花旗松气干材对光圆钉的... 为准确评价重复钉入次数对花旗松木材握钉力的影响,选用2.60、3.16、3.52和4.14 mm 4种直径的普通低碳镀锌光圆钉和进口花旗松气干材为研究对象,开展了花旗松气干材对光圆钉的重复握钉力变化规律研究。结果表明:花旗松气干材对光圆钉的握钉力与钉直径呈正相关;花旗松气干材对不同直径光圆钉重复握钉力的衰减规律相似;建立的花旗松气干材重复握钉力计算公式能够较好地拟合其重复握钉力。结果可为震后或重复拆装后木材的钉连接剩余强度提供参考。 展开更多
关键词 花旗松木材 光圆钉 重复钉入次数 握钉力
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高温中木材顺纹弦面抗剪强度 被引量:2
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作者 岳孔 陆栋 +3 位作者 胡文杰 戴长路 吴鹏 陆伟东 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期111-118,共8页
【目的】研究高温中大截面承重木构件最外侧炭化层保护下内部受热区木材顺纹弦面抗剪强度及其劣化规律,为木结构抗火性能精细化设计和过火结构构件剩余承载力评估提供数据支撑。【方法】以木结构建筑常用进口兴安落叶松和花旗松以及强... 【目的】研究高温中大截面承重木构件最外侧炭化层保护下内部受热区木材顺纹弦面抗剪强度及其劣化规律,为木结构抗火性能精细化设计和过火结构构件剩余承载力评估提供数据支撑。【方法】以木结构建筑常用进口兴安落叶松和花旗松以及强度等级较高、具有结构用材潜在应用价值的国产速生杨木3种木材为研究对象,采用环境试验箱内充满氮气的方法模拟绝氧环境,在20、50、70、110、150、200、220、250和280℃共9个温度水平下测试216个试件的顺纹抗剪强度,以及150、180和200℃下木材主要化学组分变化。【结果】木材顺纹抗剪强度随着温度升高而降低,常温时兴安落叶松、花旗松和杨木的顺纹抗剪强度分别为9.65、8.94和9.48 MPa,温度升至150℃时,分别降至初始值的60.7%、68.0%和65.6%,当温度高于150℃时,木材顺纹抗剪强度下降速度加快,280℃时兴安落叶松、花旗松和杨木的顺纹抗剪强度分别为1.05、0.91和0.61 MPa,仅为初始值的9.0%、10.2%和6.4%;木材主要化学组分中纤维素热稳定性最高,半纤维素热稳定性最低,常温时兴安落叶松、花旗松和杨木的半纤维素含量分别为25.3%、25.7%和16.3%,150℃时半纤维素开始热解,其含量减少1.3%~9.1%,温度升至200℃时热解加剧,其含量分别降低29.4%、18.6%和25.9%,高温中半纤维素严重热解是导致木材顺纹抗剪强度降低的主要因素;随着温度升高,密度对木材顺纹抗剪强度的影响逐渐降低,常温时木材抗剪强度-密度关系系数为14.2 MPa·(g·cm^(-3))^(-1),当温度高于200℃时,抗剪强度-密度关系系数降至1.1~3.1;高温中3种木材的相对顺纹抗剪强度劣化规律相似。【结论】高温对木材顺纹抗剪强度具有显著劣化作用,其主要原因是木材半纤维素含量大幅度降低;试验采用绝氧方式导致木材顺纹抗剪强度高温折减系数较欧标规定小;基于试验数据,提出绝氧条件下木材顺纹抗剪强度高温劣化模型。 展开更多
关键词 结构用木材 化学组分 顺纹弦面抗剪强度 高温 绝氧环境
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