《結構膠合板》國家標準的編制說明*

鄭海威　孫玉慧　劉巍巖　劉一楠　林利民

（黑龍江省木材科學研究所，哈爾濱　150081）

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《結構膠合板》國家標準的編制說明*

鄭海威孫玉慧劉巍巖劉一楠林利民**

（黑龍江省木材科學研究所，哈爾濱150081）

摘要：介紹了《結構膠合板》國家標準的編制原則和依據，并對標準中的技術要求、力學性能指標及試驗方法等技術內容的編制依據進行了說明；以國產落葉松結構膠合板為試驗材料，驗證標準規定的方法和技術指標的可行性和科學性。

關鍵詞：結構膠合板；國家標準；編制說明

*林業公益性行業科研專項（201304514）“工程木質復合材料結構承載性能檢測技術研究”和《結構單板層積材》國家標準20100541- T- 432項目聯合資助

有關結構型膠合板產品的技術標準，特別是產品在膠合耐久性和結構性能等方面的檢測方法標準尚屬空白。發展結構型膠合板產品，不但適應木材原料質量變化的現狀，而且可以充分利用低質材、短小材及人工工業原料林資源，提高木材利用率。全國木材標準化技術委員會組織編制的《結構膠合板》國家標準，對充分利用人工林和我國特色資源，滿足日益增長的建筑結構材料的需求是十分必要的。本文對《結構膠合板》國家標準的編制原則、編制依據和內容等進行說明，并給出了國產落葉松結構膠合板的測試試驗結構，供國標準使用者參考。

1　標準編制的原則和依據

國家標準《結構膠合板》的編制，主要依據國家標準GB/T 1.1- 2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》的規定，規范標準文本的格式要求[1- 2]。

遵循一致性原則，標準中的術語、定義及物理力學性能試驗方法，引用了GB/T18259《人造板及其表面裝飾術語》、GB/T 17657- 2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》[3]、GB 18580《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》和GB/T 19367- 2009《人造板的尺寸測定》國家標準的有關規定；含水率規定和膠合強度的規定均采用國標GB/T 9846- 2015《普通膠合板》Ⅰ類膠合板的規定[4 ]；防腐防蟲按照GB/T 50329- 2012中附錄A、GB 50206- 2012中第七章和附錄K的規定執行[5- 6]。

本著借鑒國外先進標準的原則，本標準的單板組坯技術要求、單板外觀質量等級、力學性能指標參考了日本農林水産省告示第303號《膠合板農林標準-結構膠合板》[7]，并首次在本標準中規定了面內剪切強度和400 mm寬、45倍公稱厚度跨距大板彎曲強度技術指標和試驗方法；熱耐久性采用美國PS1- 95《結構膠合板》標準[8]。

本標準充分考慮了我國目前結構膠合板生產和應用實際情況，未對結構膠合板樹種做出具體規定，為我國楊木、桉木等人工林材質結構膠合板產品的生產和應用拓展了空間。

2　標準主要技術內容說明

本標準屬于產品標準，其主要章節與其它木質材料產品標準格式基本相一致，由“范圍”、“規范性引用文件”、“術語和定義”、“要求”、“試驗方法”、“檢驗規則”和“標志、標簽和包裝”等7部分，以及3個附錄構成；在標準的具體章節中，還包含有示意圖、表格和計算公式及測試方法步驟等內容。

2.1特別需要說明部分介紹

2.1.1面內剪切強度術語的應用

術語和定義“面內剪切強度”在我國結構膠合板性能測試中為首次采用。日本標準中稱作“面內せん斷強さ”，英文為“In- plane shear strength或Shear through- the- thickness trength”，標準中給出了明確的“面內剪切強度”定義。本標準參考了日本農林標準《膠合板農林標準-結構膠合板》中的技術指標及規定。

2.1.2組坯結構

考慮到我國目前膠合板生產和應用實際情況，標準中未對用于結構膠合板的單板樹種進行規定和限制，只依據其產品力學性能對最終產品進行測試和評價，為我國楊樹、桉樹等人工林樹種生產和應用提供空間。

組坯結構要求主要參照國標GB/T 9846- 2015《普通膠合板》及日本農林水産省告示第303號《膠合板農林標準-結構膠合板》，做了如下規定：

a.木紋方向平行的兩層單板允許合為一層，測試膠合強度時，該兩層單板看作一層；

b.熱壓前單板厚度應≥1.5 mm，且≤5.5 mm；

c.膠合板中不得有影響使用的夾雜物，即不影響板面平整，不影響飾面處理及不影響膠合質量；

d.考慮到產品結構的均勻性，組坯時表板和與表板纖維方向相同的各層單板厚度總和，應不小于板坯厚度的40%，不大于70%；

e.標準對結構膠合板組坯最小層數作出了具體要求。

2.1.3外觀質量和尺寸偏差

尺寸偏差的規定，主要參照我國標準GB/T 17656《混凝土模板用膠合板》和日本農林標準《膠合板農林標準-結構膠合板》；厚度偏差采用板內厚度允差、公稱尺寸與測量尺寸之差兩種指標來評價厚度質量情況，更符合生產和應用實際情況。表1是結構膠合板尺寸偏差具體規定。

表1　結構膠合板尺寸偏差

相鄰邊垂直度和四邊邊緣直度，參照國標GB/T9846- 2015《普通膠合板》和GB/T17656-2008《混凝土模板用膠合板》標準的規定。

通常采用的翹曲度改為平整度,參照國標GB/T 9846- 2015《普通膠合板》規定。

外觀質量（材質缺陷和加工缺陷），本標準采用日本農林標準《膠合板農林標準-結構膠合板》A、B、C、D和芯板質量要求，及組坯結構規定[9]。

含水率和膠合強度與國標GB/T 9846- 2015《普通膠合板》中技術指標的規定相一致。

2.1.4靜曲強度和彈性模量

本標準中的靜曲強度和彈性模量技術指標分為2個評價指標：厚度分級和強度分級。借鑒了日本結構膠合板標準中“400 mm寬度和45倍厚度跨距四點彎曲測試方法”下的強度分級和厚度分級技術指標規定；其厚度區間及強度分級技術指標與國標GB/T 9846- 2015《普通膠合板》規定厚度劃分區間、靜曲強度和彈性模量基本相同。

2.1.5其他性能

熱耐久性、甲醛釋放限量、防腐防蟲性能分別參考和引用美國標準PS1- 95《建筑結構和工業用膠合板》，國家標準GB 18580《室內裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》、GB/T 50329-2012《木結構試驗方法標準》中附錄A和GB50206-2012《木結構工程施工質量驗收規范》中的第七章和附錄K的規定[10]。

2.1.6檢驗方法與檢驗規則

本標準采用的檢驗方法見表2。

表2　檢驗方法

檢驗規則包括出廠檢驗和形式檢驗兩種檢驗類型。物理力學性能、甲醛釋放限量、防腐防蟲抽樣方法采用日本標準，其他檢驗規則主要參考我國相類似產品標準的編寫方法和指標[11 ]。綜合判定，規格尺寸偏差、膠合性能、含水率和全部力學性能都應符合相應要求，否則應降等級或為不合格產品。

2.2國產落葉松結構膠合板性能測試

面內剪切強度和大彎曲強度（靜曲強度和彈性模量）為首次作為結構膠合板檢測項目進行測試試驗。為了驗證本標準試驗方法的可操作性、實用性和技術指標的可行性、合理性，對國內企業生產的國產落葉松結構膠合板進行了測試試驗。測試試驗工作在黑龍江省木材科學研究所試驗中心進行。

落葉松膠合板為大興安嶺漠河企業訂制生產，幅面規格為1 220 mm×2 440 mm，厚度分別有6 mm（3層）、9 mm（5層）、12 mm（7層）、15 mm （9層）、18 mm（11層）、22 mm（13層）和25 mm （15層），共7種厚度規格。落葉松膠合板的規格尺寸偏差、外觀質量和膠合強度及含水率等技術質量符合國家標準《結構膠合板（報批稿）》規定。每個厚度樣本為3張，每張樣板制取2個試件；每種厚度、每個測試項目共6個試件。

2.2.1面內剪切強度

測試試驗方法見標準內容附錄A。按照標準中測試試驗方法，對7種厚度落葉松結構膠合板進行面內剪切強度力學性能測試試驗，7種公稱厚度的面內剪切強度測試試驗結果全部超出指標規定的3.2 MPa，均達到10.0 MPa以上。7種不同公稱厚度結構膠合板的面內剪切強度值比較均一，變異不明顯，這表明結構膠合板所采用的樹種和生產工藝對面內剪切強度值具有關鍵作用。

2.2.2彎曲強度

按照標準中的測試試驗方法，對7種厚度落葉松結構膠合板進行400 mm、45倍厚度跨距靜曲強度和彈性模量性能的測試驗證試驗。

測試結果表明，7個厚度的結構膠合板，每一種厚度的縱橫向靜曲強度和彈性模量性能值，均遠遠超出按厚度分級強度指標的規定值，也超過E80- F270級強度等級規定的指標值，達到結構膠合板7個強度等級中最高級別的規定。這說明落葉松為最佳結構膠合板樹種，落葉松結構膠合板適合作為建筑結構材料應用。

通過試驗結果中的變異系數可知，測試試驗結果的均一性較差，多數變異系數在15%～30%之間，最高達45.6%。除了受落葉松材質本身差異性影響外，其材質和加工質量對其影響較大；另外，在測試試驗中，沒有注意到膠合板試件面板和背板的受力情況，這對測試試驗結果的影響也較大，因此，在標準中明確規定了膠合板試件的表、背板的測試方向。同時通過加強生產過程管理，對單板質量進行分級，以保證結構膠合板材質的均一性，降低彎曲力學性能變異系數，進一步滿足建筑行業對結構膠合板產品的技術要求，擴大其應用范圍。

通過驗證測試試驗表明，本標準的試驗方法和技術指標具有可操作性、實用性和科學合理性。

3　結語

國家標準《結構膠合板》的頒布實施，將為膠合板生產和應用企業提供一套結構型產品的檢測和評價方法，進一步擴大結構膠合板應用領域和范圍。隨著我國木結構建筑和工程木質材料工業的發展，相關標準框架和標準具體內容也會根據需要不斷得到完善和修訂，以滿足工業和建筑行業對結構膠合板技術性能的要求。

參考文獻

［1］國家質量監督檢驗檢疫總局. GB/T1.1- 2009標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫［S］.北京:中國標準出版社，2009.

［2］全國木材標準化技術委員會結構分委會.結構膠合板（報批稿）［S］.北京:中國標準出版社，2015.

［3］國家質量監督檢驗檢疫總局. GB/T 17657- 2013人造板及飾面人造板理化性能試驗方法［S］.北京:中國標準出版社，2013.

［4］國家質量監督檢驗檢疫總局.GB/T9846- 2015普通膠合板［S］.北京:中國標準出版社，2015.

［5］國家質量監督檢驗檢疫總局. GB/T 2828.1- 2012計數抽樣檢驗程序第1部分：按接收質量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃［S］.北京:中國標準出版社，2012.

［6］國家質量監督檢驗檢疫總局. GB/T 50329- 2012木結構試驗方法標準［S］.北京:中國標準出版社，2012.

［7］日本農林水產省.告示第303號膠合板農林標準-結構膠合板［S］.東京：日本農林水產省, 2014.

［8］The Engineered Wood Association.Voluntary Product Standard-Construction and Industrial Plywood PS1- 95 [S]. Tacoma, 2009.

［9］國家質量監督檢驗檢疫總局. GB/T 19367- 2009人造板的尺寸測定［S］.北京:中國標準出版社，2009.

［10］國家質量監督檢驗檢疫總局. GB50206- 2012木結構工程施工質量驗收規范［S］.北京:中國標準出版社，2012.

［11］林利民，王春明，劉巍巖，等.結構膠合板標準框架和性能要求及測試方法［J］.林業科技，2013, 39（5）: 46 - 48.

（責任編輯：潘啟英）

收稿日期：2015 - 11 - 19

通訊作者：林利民（1959-），男，研究員。

作者簡介：第1鄭海威（1986-），男，研究實習員，研究方向：木材加工。

文章編號：1001 - 9499（2016）01 - 0060 - 03

中圖分類號：TS653. 3, G255. 54

文獻標識碼：C