湿热条件下速生杉木胶合木的蠕变特性

论文摘要

本论文以速生杉木为原材料，用不同的胶粘剂分别压制不同结构的杉木胶合木。在常温下和湿热条件下分别测量各根胶合木的蠕变变形，用四元件模型拟合各蠕变曲线。通过分析可以得到以下结论：（1）用MDI与乳白胶混合压制的胶合木在湿热条件下蠕变变形的中后期胶层极易发生开裂，表明乳白胶不适合在相对湿度较大的场合使用。（2）由试件的蠕变拟合曲线和误差可知，四元件Burger模型非常适合速生杉木胶合木在湿热条件下的蠕变拟合。特别是对于没有发生开裂的胶合木，在实验的中后期，拟合值与实际值之间的误差越来越小。（3）随着胶合木总体厚度的增加，用同一胶种压制的胶合木瞬时弹性变形逐渐减小。大部分杉木胶合木在湿热条件下的瞬时弹性变形比延迟弹性变形大。对于相同结构和厚度的胶合木，用间苯二酚胶粘剂压制的胶合木瞬时弹性变形均小于用MDI与乳白胶压制的胶合木。（4）所有胶合木的蠕变变形并不是持续增大的，有许多的跳跃点，并且跳跃点的幅度和出现的频率各不相同。但是在外力的作用下，整体的蠕变趋势仍是持续增大的。（5）各根胶合木在常温下的变形以及回复的趋势与木质材料的蠕变曲线趋势基本相同。同种结构的胶合木在常温下的延迟弹性变形比在湿热条件下的延迟弹性变形小。（6）在常温下，胶合木的总变形虽然呈上升趋势，但是变形速率与湿热条件下相比要缓慢很多，特别是在蠕变变形的最初阶段。卸下载荷之后，用间苯二酚胶粘剂压制的胶合木的瞬时弹性回复与其第一阶段的瞬时弹性变形值相差很小，而用MDI与乳白胶压制的胶合木的瞬时弹性回复与第一阶段的瞬时弹性变形相差比较大，其中有一部分为塑性变形，不可回复。（7）从蠕变变形情况来看，用杉木与间苯二酚胶粘剂压制的胶合木在湿热条件下具有一定的承载能力，而且持续的时间比较长。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 世界森林资源的现状
• 1.1.2 我国森林资源的现状
• 1.2 常用的木结构材及木结构的发展
• 1.2.1 胶合木
• 1.2.2 单板层积材
• 1.2.3 定向刨花板
• 1.2.4 木结构的发展概况
• 1.3 我国速生杉木的发展及利用
• 1.4 研究的意义及创新点
• 1.4.1 课题研究的意义
• 1.4.2 课题研究的创新点
• 1.4.3 课题的来源
• 第二章 胶粘剂的制备及性能测试
• 2.1 间苯二酚胶粘剂的制备及性能测试
• 2.1.1 间苯二酚胶粘剂的介绍
• 2.1.2 间苯二酚胶粘剂的制备
• 2.1.3 固含量及粘度的测定
• 2.1.4 胶粘剂固化后表面的 SEM 测试
• 2.1.5 间苯二酚胶粘剂与杉木木粉的 DSC 测试
• 2.1.6 间苯二酚的使用方法
• 2.2 MDI 与乳白胶的介绍
• 2.2.1 MDI 胶粘剂的性能
• 2.2.2 乳白胶的性能
• 2.2.3 MDI 与乳白胶的混合使用
• 2.3 结论
• 第三章 速生杉木胶合木的压制
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验仪器
• 3.3 胶合木的压制过程
• 3.3.1 工艺参数
• 3.3.2 工艺流程
• 3.4 试件编号
• 第四章 湿热条件下杉木胶合木的蠕变性能测试
• 4.1 材料蠕变性能研究概况
• 4.2 蠕变测试的基本原理
• 4.3 实验仪器
• 4.4 温湿度的控制及蠕变测试过程
• 4.4.1 实验中温湿度的控制
• 4.4.2 蠕变测试过程
• 4.5 湿热条件下杉木胶合木的蠕变曲线拟合及其分析
• 4.5.1 结构为五层的杉木胶合木的蠕变曲线
• 4.5.2 结构为四层的杉木胶合木的蠕变曲线
• 4.5.3 结构为六层的杉木胶合木的蠕变曲线
• 4.5.4 小试件的蠕变变形
• 4.5.5 不同湿热处理时间下杉木的含水率
• 4.6 结论
• 第五章 常温条件下不同材料的蠕变变形
• 5.1 结构为五层的杉木胶合木的蠕变变形
• 5.2 结构为五层的杉木胶合木的蠕变回复
• 5.3 结论
• 第六章 甲醛释放量的测定
• 6.1 甲醛的危害及来源
• 6.2 甲醛释放量的测定标准与方法
• 6.3 实验结果与分析
• 6.4 结论
• 第七章 结论
• 第八章 问题与建议
• 参考文献
• 中文详细摘要
• 英文详细摘要