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2022
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集成材知識概述
作(zuò)者：
集成材就是用(yòng)闆材或小(xiǎo)方材按木(mù)纖維平行的方向，在厚度、寬度和長(cháng)度方向膠合而成的木(mù)材制品。集成材的原料多(duō)是間伐材和小(xiǎo)徑材。集成材是節約木(mù)材，提高木(mù)材利用(yòng)率的有(yǒu)效手段之一。
集成材的特點
1．1 小(xiǎo)材大用(yòng)，劣材優用(yòng)
由于集成材是由短小(xiǎo)料在長(cháng)度、寬度和厚度方向上縱接或橫拼膠合而成的，所以可(kě)以按照客戶要求制成任意大橫截面和任意長(cháng)度的構件，使得小(xiǎo)材大用(yòng)。原北京亞運村康樂嬉水園的網狀木(mù)結構建築，是采用(yòng)4cm厚的木(mù)闆經指接膠合而成的集成材構件，梁長(cháng)30m，高2m，寬4m。1994年日本愛媛縣建成的一座集成材拱橋，載重20t，橋長(cháng)達2636m，寬8m，跨度達23m。
集成材在膠合前，剔除節子、蟲眼、腐朽等木(mù)材瑕疵以及彎曲、空心等生長(cháng)缺陷後可(kě)以制造出“無缺陷”集成材。配闆時即使有(yǒu)木(mù)材缺陷也可(kě)将其分(fēn)散，使得劣材優用(yòng)。
1．2 易于幹燥及其多(duō)功能(néng)性
因集成材的原料多(duō)為(wèi)短小(xiǎo)料，所以幹燥比較充分(fēn)，制成的長(cháng)尺寸、大截面構件的各部分(fēn)含水率較均勻，與大塊鋸材制品相比，開裂變形小(xiǎo)。
集成材在膠合前可(kě)以預先對闆材進行防腐、防火、防蟲、防蟻等各種特殊處理(lǐ)，相對于大截面鋸材，大大提高了藥物(wù)處理(lǐ)的深度和效果，從而使集成材制品具(jù)有(yǒu)優良的防腐性、阻燃性和防蟲性。此外，集成材的熱傳導率低，保溫性能(néng)好，吸音性強，音響效果好，并具(jù)有(yǒu)調濕能(néng)力等多(duō)種功能(néng)。
1．3 高強度、木(mù)材利用(yòng)率高
在集成材制作(zuò)過程中(zhōng)可(kě)控制胚料木(mù)纖維的通直度，減少斜紋理(lǐ)或節疤紊亂紋理(lǐ)等對木(mù)構件強度的影響，層闆的組合可(kě)以按強弱配置的原則，外層用(yòng)等級較高的樹種，内層用(yòng)等級較低的樹種，這種配置經實驗證明其強度性能(néng)為(wèi)實木(mù)的1.5倍，這種集成材既可(kě)以提高産(chǎn)品的強度，還能(néng)充分(fēn)利用(yòng)等級低的木(mù)材，從而提高木(mù)材的利用(yòng)率。集成材不僅可(kě)以是不同樹種的組合，也可(kě)以是外觀分(fēn)等鋸材和力學(xué)性能(néng)分(fēn)等鋸材的組合，這兩種組合方式都使集成材的生産(chǎn)自由度增大。不過，對于主要受軸向拉伸應力和軸向壓縮應力的軸向菏載構件來說，構件的層闆最好用(yòng)同一等級的鋸材。
1．4 集成材的力學(xué)性能(néng)特征
雖然集成材層闆自由組合的方式可(kě)以随心所欲的分(fēn)散鋸材上影響強度的缺陷，但結構用(yòng)集成材在承受彎曲荷載時，其中(zhōng)性軸不同于實木(mù)木(mù)梁那樣固定不動，而是會随着菏載的增加而變化，受壓部位甚至延伸到中(zhōng)線(xiàn)以下，受拉部位各區(qū)段的受力也不完全相似。故對結構用(yòng)集成材構件強度的首要評價指标值——拉伸強度尤應特别考慮。機構用(yòng)集成材彎曲構件拉伸側最外部10%的拉伸區(qū)可(kě)分(fēn)為(wèi)兩部分(fēn)：外部5%拉伸區(qū)和内部5%拉伸區(qū)。構件的厚度不同，在外部5%拉伸區(qū)和内部5%拉伸區(qū)内對亂紋、節子、斜紋理(lǐ)、密度、年輪寬度及髓心和受壓木(mù)的比例等對構件強度有(yǒu)影響的因子的要求也都不盡相同。
1．5 産(chǎn)品造型自由度較大
一般集成材由厚度2~4cm的小(xiǎo)材膠合而成，可(kě)制成能(néng)滿足各種特殊形狀要求的木(mù)構件，如：弓铉架、拱架、上铉構件和彎曲的龍骨、框架等。彎曲集成材的彎曲半徑可(kě)達其厚度的150倍，為(wèi)木(mù)構件建築的設計、建造提供了很(hěn)大的想象空間，如日本京都上京區(qū)的寶塔形“日滿裏樓”全部為(wèi)集成材結構，其地下建築4層，地上建築72層，高達339m，總占地面積5027m，外觀造型古樸典雅，是其他(tā)木(mù)制品結構難以達到的。
1．6 可(kě)連續化生産(chǎn)
在歐洲、北美及日本等國(guó)家，集成材已實現工(gōng)業連續化生産(chǎn)，并大大提高了各種異型木(mù)構件的生産(chǎn)速度和建築物(wù)的組裝(zhuāng)速度。
1．7 缺點
集成材的生産(chǎn)需要專用(yòng)的生産(chǎn)設備，良好的技(jì )術和質(zhì)量監控系統及産(chǎn)品檢驗人員或機構，并且相對于實木(mù)制品而言，集成材制品因鋸解、刨銷、膠接等耗用(yòng)能(néng)源較多(duō)，故其成本相對較高。
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