竹篾/杨木单板复合增强层制备的研究开题报告

1. 研究目的与意义

速生杨木材质松软，制成的单板层积材力学性能不高，因此如何改善速生杨木单板层积材的力学性能并使之满足结构材料应用要求就成为杨木单板层积材制造中的一个关键问题。

通过张拉处理的方式，在竹篾中施加预应力，并使之与杨木单板组坯，经过热压制造竹篾/杨木单板复合增强层，这种增强层可以通过合理的组坯最终热压制造杨木单板层积材。与杨木单板相比，这种增强层既具有竹材强度高、韧性大的特点，又有速生杨木质量轻、强重比大的特性，可以作为杨木单板层积材的增强材料。

2. 国内外研究现状分析

国内外学者对单板层积材性能改善以及预应力技术的应用进行了深入广泛的研究。

对单板层积材的研究一方面是加工工艺的改进，另一方面集中在如何增强以杨木等速生材为基材的lvl的力学性能和如何延长其耐久性；预应力技术目前主要应用于土木工程中，通过施加预应力，用于钢筋混凝土的性能改善。

在国外，众多学者将预应力技术应用于纤维增强树脂基复合材料的性能改进。

3. 研究的基本内容与计划

本课题的主要研究对象为预应力竹篾/杨木单板复合增强层，其基本构成单元为竹篾和杨木单板。通过对竹篾张拉施加预应力，考察预应力对增强层物理力学性能的影响。

一、预先对竹篾进行张拉处理，张拉时间选取2、4、6h，张拉载荷选20、40、60N。然后对上述预应力处理后的竹篾进行拉伸测试，测试指标包括弹性模量、断裂强度以及断裂伸长率，探索张拉处理对竹篾本身拉伸性能的影响。

二、制备竹篾与单板复合增强层，并进行性能测试。将浸胶竹篾与两张杨木单板组坯热压制造增强层。性能测试包括密度、含水率的测定以及拉伸弹性模量与拉伸强度、静曲强度、弯曲弹性模量、冲击韧性的测定，从而评价预应力处理后的竹篾/杨木单板增强层中预应力的增强效果。

4. 研究创新点

采用张拉处理方式对竹篾施加预应力，并与杨木单板复合制造竹篾/杨木单板复合增强层，对实现预应力技术在木质复合材料中的应用，改善速生树种木质复合材料的物理力学性能有一定的积极意义。