快速固化水泥刨花板的性能和回弹特性

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1、第25卷第1期浙江林业科技Vol.25No.12005年1月JOUR.OFZHEJIANGFOR.SCI.&TECH.Jan.,2005文章编号：1001-3776（2005）01-0024-04*快速固化水泥刨花板的性能和回弹特性严建敏，俞友明，钱俊，叶良明，马灵飞（浙江林学院，浙江临安311300）#摘要：以杉木机床刨花、42.5普通硅酸盐水泥为主要原料，Na2SiO3、CaCl2、Na2SiO3＋CaCl2快速固化添加剂，在热压温度100℃、热压时间15min、热压压力3MPa的条件下，研究了灰木比、

2、快速固化添加剂对快速固化水泥刨花板的性能和回弹特性的影响。结果表明，灰木比、添加剂的种类对水泥刨花板的静曲强度（MOR）、弹性模量（MOE）、平面抗拉强度、回弹率和吸水厚度膨胀率都有显著的影响。关键词：水泥刨花板；杉木；快速固化；添加剂中图分类号：TS653.5文献标识码：A水泥刨花板的传统生产工艺为半干法工艺，板坯的成型是在冷压机中加压后，保持夹紧状态下养护一定时[1~2]间方可卸模，因而需用设备多，生产周期长，生产率低。而且木材中的一些成分能阻碍水泥的固化，使得水泥刨花板的生产更趋困难，为此国内外的学者

3、研究通过各种方法来缩短水泥刨花板的生产周期，主要表现为[3~6]在水泥—木材混合物中添加助剂来改善木材与水泥之间的适应性或改善工艺条件来提高水泥刨花板的初始[7~10]强度，简化生产工艺。本研究则通过测试不同的灰木比或添加剂种类制得的快速固化水泥刨花板的力学性能和回弹率，探讨灰木比或添加剂种类对板材性能的影响，为今后的工业化生产提供实验依据。1试验材料和方法1.1材料1.1.1刨花杭州木材总厂杉木机床废料刨花，形态尺寸混杂，结构蓬松，其刨花的一般尺寸为长×宽×厚：（10~30）mm×（2~6）mm×（0.2

4、~0.4）mm，刨花含水率13.2%。#1.1.2水泥42.5普通硅酸盐水泥。1.1.3添加剂Na2SiO3（偏硅酸钠）（浓度为44.2%）和CaCl2（氯化钙）（分析纯）。1.2试验方法-31.2.1工艺条件板材设计密度1250kg·m，规格300mm×300mm×12mm。水泥（m水泥∶m水=1.0∶0.6）与刨花为2种比例，即2.6∶1.0和3.0∶1.0。添加剂：单一型的Na2SiO3为水泥质量的10%，CaCl2为水泥质量的2%，复合型的为Na2SiO3（水泥质量的8%）＋CaCl2（水泥质量的1

5、%）。热压温度100℃，热压时间15min，热压压力3MPa。[11]1.2.2制板过程参照经验公式条件计算出各种材料的用量后，将秤量的刨花、水和添加剂混合拌匀，再加入水泥和剩余水搅拌混合均匀。拌合均匀的混合物料用手工在木制型框内铺装成板坯后用手工压实，连同垫板送入热压机热压成板。板材卸出压机后冷却堆放，自然养护28d后供取样测试性能。每种重复2次。1.2.3性能测试参照刨花板国家标准GB/Ｔ4897-92，结合试验板的幅面，锯取试件，测试板的密度、含水率、收稿日期：2004-12-20*基金项目：“九五”

6、浙江省科学技术厅重点资助项目（96210265）。作者简介：严建敏（1963－），男，浙江建德人，讲师，从事复合材料与加工机械研究。1期严建敏，等：快速固化水泥刨花板的性能和回弹特性25静曲强度、弹性模量、平面抗拉强度和吸水厚度膨胀率。1.2.4回弹测试螺旋测微器（精度0.01mm）定期定点测定每块板四边中部离板边20mm处4个点的厚度，取其平均值，然后按下式计算回弹率（H）：h−hisH=×100%hs式中：hi─第i个定期测试，板的四点厚均值，mm；hs─板的设计厚度，mm。2结果和分析2.1回弹率各种

7、工艺条件下的水泥刨花板的回弹率见图1、图2。由图1、图2可知，各种板材的回弹率主要集中在板3520302515201015回弹率/%10回弹率/%55000123456789时间/d0123456789时间/d10%Na2SiO310%Na2SiO32%CaCl28%Na2SiO3＋2%CaCl28%Na2SiO3＋2%CaCl2图1灰木比为2.6的水泥刨花板的回弹率图2灰木比为3.0的水泥刨花板的回弹材卸出压机时板的回弹率，一昼夜后板材的回弹率有所上升，以后逐渐趋于平稳略有减少，10%Na2SiO3为添加

8、剂、灰木比为3.0∶1.0的水泥刨花的回弹率最小，2%CaCl2为添加剂、灰木比为3.0∶1.0的水泥刨花的回弹率最大。以养护时间为因素进行方差分析，表明养护时间对水泥刨花板热压卸板后回弹的影响是不显著的。在相同添加剂和添加量（10%Na2SiO3或8%Na2SiO3＋2%CaCl2）的条件下，灰木比为3.0∶1.0的水泥刨花板的回弹率比灰木比为2.6∶1.0的水泥刨花板的回弹率小，方差分析后表明，灰木比对回弹率