原创《《结构胶合板》国家标准的编制说明》
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郑海威 孙玉慧 刘巍岩 刘一楠 林利民**
（黑龙江省木材科学研究所, 哈尔滨 150081）
摘 要： 介绍了《结构胶合板》国家标准的编制原则和依据,并对标准中的技术要求、力学性能指标及试验方法等技术内容的编制依据进行了说明；以国产落叶松结构胶合板为试验材料,验证标准规定的方法和技术指标的可行性和科学性.
关键词： 结构胶合板； 国家标准； 编制说明
中图分类号： TS 653. 3, G255. 54
文献标识码： C
* 林业公益性行业科研专项（201304514）“工程木质复合材料结构承载性能检测技术研究”和《结构单板层积材》国家标准20100541-T-432项目联合资助
有关结构型胶合板产品的技术标准,特别是产品在胶合耐久性和结构性能等方面的检测方法标准尚属空白.发展结构型胶合板产品,不但适应木材原料质量变化的现状,而且可以充分利用低质材、短小材及人工工业原料林资源,提高木材利用率.全国木材标准化技术委员会组织编制的 《结构胶合板》 国家标准,对充分利用人工林和我国特色资源,满足日益增长的建筑结构材料的需求是十分必要的.本文对 《结构胶合板》 国家标准的编制原则、编制依据和内容等进行说明,并给出了国产落叶松结构胶合板的测试试验结构,供国标准使用者参考.
1 标准编制的原则和依据
国家标准《结构胶合板》的编制,主要依据国家标准GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》的规定,规范标准文本的格式要求[ 1 - 2 ].
遵循一致性原则,标准中的术语、定义及物理力学性能试验方法,引用了GB/T18259《人造板及其表面装饰术语》、GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》[ 3 ]、GB 18580《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量》和GB/T 19367-2009 《人造板的尺寸测定》 国家标准的有关规定；含水率规定和胶合强度的规定均采用国标GB/T 9846-2015 《普通胶合板》Ⅰ类胶合板的规定[ 4 ]；防腐防虫按照GB/T 50329-2012中附录A、GB 50206-2012中第七章和附录K的规定执行[ 5 - 6 ].
本着借鉴国外先进标准的原则,本标准的单板组坯技术要求、单板外观质量等级、力学性能指标参考了日本農林水産省告示第303号《胶合板农林标准-结构胶合板》[ 7 ],并首次在本标准中规定了面内剪切强度和400 mm宽、45倍公称厚度跨距大板弯曲强度技术指标和试验方法；热耐久性采用美国PS1-95 《结构胶合板》 标准[ 8 ].
本标准充分考虑了我国目前结构胶合板生产和应用实际情况,未对结构胶合板树种做出具体规定,为我国杨木、桉木等人工林材质结构胶合板产品的生产和应用拓展了空间.
2 标准主要技术内容说明
本标准属于产品标准,其主要章节与其它木质材料产品标准格式基本相一致,由“范围”、“规范性引用文件”、“术语和定义”、“要求”、“试验方法”、“检验规则”和“标志、标签和包装”等7部分,以及3个附录构成；在标准的具体章节中,还包含有示意图、表格和计算公式及测试方法步骤等内容.
2. 1 特别需要说明部分介绍
2. 1. 1 面内剪切强度术语的应用
术语和定义“面内剪切强度”在我国结构胶合板性能测试中为首次采用.日本标准中称作“面内せん断強さ”,英文为“In-plane shear strength或Shear through-the-thickness trength”,标准中给出了明确的“面内剪切强度”定义.本标准参考了日本农林标准 《胶合板农林标准-结构胶合板》 中的技术指标及规定.
2. 1. 2 组坯结构
考虑到我国目前胶合板生产和应用实际情况,标准中未对用于结构胶合板的单板树种进行规定和限制,只依据其产品力学性能对最终产品进行测试和评价,为我国杨树、桉树等人工林树种生产和应用提供空间.
组坯结构要求主要参照国标GB/T 9846-2015《普通胶合板》及日本農林水産省告示第303号《胶合板农林标准-结构胶合板》,做了如下规定：
a.木纹方向平行的两层单板允许合为一层,测试胶合强度时,该两层单板看作一层；
b. 热压前单板厚度应≥1.5 mm,且≤5.5 mm；
c.胶合板中不得有影响使用的夹杂物,即不影响板面平整,不影响饰面处理及不影响胶合质量；
d.考虑到产品结构的均匀性,组坯时表板和与表板纤维方向相同的各层单板厚度总和,应不小于板坯厚度的40％,不大于70％；
e. 标准对结构胶合板组坯最小层数作出了具体要求.
2. 1. 3 外观质量和尺寸偏差
尺寸偏差的规定,主要参照我国标准GB/T 17656《混凝土模板用胶合板》 和日本农林标准 《胶合板农林标准-结构胶合板》；厚度偏差采用板内厚度允差、公称尺寸与测量尺寸之差两种指标来评价厚度质量情况,更符合生产和应用实际情况.表1是结构胶合板尺寸偏差具体规定.
相邻边垂直度和四边边缘直度,参照国标GB/T 9846-2015 《普通胶合板》 和GB/T 17656-2008《混凝土模板用胶合板》 标准的规定.
通常采用的翘曲度改为平整度, 参照国标GB/T 9846-2015 《普通胶合板》 规定.
外观质量（材质缺陷和加工缺陷）,本标准采用日本农林标准《胶合板农林标准-结构胶合板》A、B、C、D和芯板质量要求,及组坯结构规定[ 9 ].
含水率和胶合强度与国标GB/T 9846-2015《普通胶合板》中技术指标的规定相一致.
2. 1. 4 静曲强度和弹性模量
本标准中的静曲强度和弹性模量技术指标分为2个评价指标：厚度分级和强度分级.借鉴了日本结构胶合板标准中“400 mm宽度和45倍厚度跨距四点弯曲测试方法”下的强度分级和厚度分级技术指标规定；其厚度区间及强度分级技术指标与国标GB/T 9846-2015《普通胶合板》规定厚度划分区间、静曲强度和弹性模量基本相同.
2. 1. 5 其他性能
热耐久性、甲醛释放限量、防腐防虫性能分别参考和引用美国标准PS1-95《建筑结构和工业用胶合板》 , 国家标准GB 18580 《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量》、GB/T 50329- 2012《木结构试验方法标准》中附录A和GB 50206- 2012《木结构工程施工质量验收规范》中的第七章和附录K的规定[ 10 ].
2. 1. 6 检验方法与检验规则
本标准采用的检验方法见表2.
检验规则包括出厂检验和形式检验两种检验类型.物理力学性能、甲醛释放限量、防腐防虫抽样方法采用日本标准,其他检验规则主要参考我国相类似产品标准的编写方法和指标[ 11 ].综合判定,规格尺寸偏差、胶合性能、含水率和全部力学性能都应符合相应要求,否则应降等级或为不合格产品.
2. 2 国产落叶松结构胶合板性能测试
面内剪切强度和大弯曲强度（静曲强度和弹性模量）为首次作为结构胶合板检测项目进行测试试验.为了验证本标准试验方法的可操作性、实用性和技术指标的可行性、合理性,对国内企业生产的国产落叶松结构胶合板进行了测试试验.测试试验工作在黑龙江省木材科学研究所试验中心进行.
落叶松胶合板为大兴安岭漠河企业订制生产,幅面规格为1 220 mm×2 440 mm,厚度分别有6 mm（3层）、9 mm（5层）、12 mm（7层）、15 mm（9层）、18 mm（11层）、22 mm（13层）和25 mm（15层）,共7种厚度规格.落叶松胶合板的规格尺寸偏差、外观质量和胶合强度及含水率等技术质量符合国家标准《结构胶合板（报批稿）》规定.每个厚度样本为3张,每张样板制取2个试件；每种厚度、每个测试项目共6个试件.
2. 2. 1 面内剪切强度
测试试验方法见标准内容附录A.按照标准中测试试验方法,对7种厚度落叶松结构胶合板进行面内剪切强度力学性能测试试验,7种公称厚度的面内剪切强度测试试验结果全部超出指标规定的3.2 MPa,均达到10.0 MPa以上.7种不同公称厚度结构胶合板的面内剪切强度值比较均一,变异不明显,这表明结构胶合板所采用的树种和生产工艺对面内剪切强度值具有关键作用.
2. 2. 2 弯曲强度
按照标准中的测试试验方法,对7种厚度落叶松结构胶合板进行400 mm、45倍厚度跨距静曲强度和弹性模量性能的测试验证试验.
测试结果表明,7个厚度的结构胶合板,每一种厚度的纵横向静曲强度和弹性模量性能值,均远远超出按厚度分级强度指标的规定值,也超过E80-F270级强度等级规定的指标值,达到结构胶合板7个强度等级中最高级别的规定.这说明落叶松为最佳结构胶合板树种,落叶松结构胶合板适合作为建筑结构材料应用.
通过试验结果中的变异系数可知,测试试验结果的均一性较差,多数变异系数在15%～30%之间,最高达45.6%.除了受落叶松材质本身差异性影响外,其材质和加工质量对其影响较大；另外,在测试试验中,没有注意到胶合板试件面板和背板的受力情况,这对测试试验结果的影响也较大,因此,在标准中明确规定了胶合板试件的表、背板的测试方向.同时通过加强生产过程管理,对单板质量进行分级,以保证结构胶合板材质的均一性,降低弯曲力学性能变异系数,进一步满足建筑行业对结构胶合板产品的技术要求,扩大其应用范围.
通过验证测试试验表明,本标准的试验方法和技术指标具有可操作性、实用性和科学合理性.
3 结 语
国家标准 《结构胶合板》 的颁布实施,将为胶合板生产和应用企业提供一套结构型产品的检测和评价方法,进一步扩大结构胶合板应用领域和范围.随着我国木结构建筑和工程木质材料工业的发展,相关标准框架和标准具体内容也会根据需要不断得到完善和修订,以满足工业和建筑行业对结构胶合板技术性能的要求.
参考文献
［1］ 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 1.1-2009 标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写［S］. 北京: 中国标准出版社,2009.
［2］ 全国木材标准化技术委员会结构分委会.结构胶合板（报批稿）［S］. 北京: 中国标准出版社, 2015.
［3］ 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 17657-2013 人造板及饰面人造板理化性能试验方法［S］. 北京: 中国标准出版社, 2013.
［4］ 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 9846-2015 普通胶合板 ［S］. 北京: 中国标准出版社, 2015.
［5］ 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 2828.1-2012 计数抽样检验程序 第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划 ［S］. 北京: 中国标准出版社, 2012.
［6］ 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 50329-2012 木结构试验方法标准［S］. 北京: 中国标准出版社, 2012.
［7］ 日本农林水产省.告示第303号胶合板农林标准-结构胶合板［S］. ： 日本农林水产省, 2014.
［8］ The Engineered Wood Association.Voluntary Product Standard-
Construction and Industrial Plywood PS 1-95 [S]. Tacoma, 2009.
［9］ 国家质量监督检验检疫总局. GB/T 19367-2009 人造板的尺寸测定［S］. 北京: 中国标准出版社, 2009.
［10］ 国家质量监督检验检疫总局. GB 50206-2012 木结构工程施工质量验收规范［S］. 北京: 中国标准出版社, 2012.
［11］ 林利民, 王春明, 刘巍岩, 等. 结构胶合板标准框架和性能要求及测试方法［J］. 林业科技, 2013, 39（5）: 46 - 48.
第1作者简介： 郑海威（1986-）, 男, 研究实习员, 研究方向： 木材加工.
通讯作者： 林利民（1959-）,男,研究员.
收稿日期： 2015 - 11 - 19
（责任编辑： 潘启英）
国家标准论文参考资料：
该文结论,本文是关于经典国家标准专业范文可作为《结构胶合板》和编制和编制说明方面的大学硕士与本科毕业论文国家标准论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献。
