Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ép đến chất lượng ván ghép thanh dạng glulam (glue laminated timber) sản xuất từ gỗ keo lá tràm

LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành đề tài tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến thầy, cơ, phịng ban khoa chế biến lâm sản trường Đại học Lâm nghiệp, người tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu trường Đặc biệt xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Văn Chương người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực tập hồn thành khóa luận Tơi xin cảm ơn cán bộ, công nhân viên thuộc Trung tâm công nghiệp rừng trường Đại học Lâm nghiệp, Trung tâm thí nghiệm thực hành Khoa Chế biến lâm sản tạo điều kiện máy móc thiết bị thời gian thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với phát triển kinh tế xã hội, nhu cầu sử dụng gỗ người ngày tăng nguồn cung cấp gỗ từ rừng tự nhiên ngày cạn kiệt Ngành Chế biến lâm sản đứng trước nguy thiếu nguyên liệu trầm trọng Vì vậy, năm gần ngành công nghệ sản xuất ván nhân tạo tập trung phát triển mạnh mẽ, đặc biệt ngành công nghệ sản xuất ván ghép Ván ghép loại ván nhân tạo có tính chất gần giống gỗ ngun, từ khúc gỗ nhỏ, bìa bắp tạo ván có kích thước lớn có độ biến dạng thấp để sản xuất đồ mộc nội thất sản phẩm khác…Công nghệ sản xuất ván ghép phù hợp với điều kiện sản xuất Việt Nam vốn đầu tư ban đầu ít, nguồn nhân cơng Việt Nam lại dồi Chính phát triển sản xuất ván ghép xu tất yếu Đây loại hình cơng nghệ giúp sử dụng gỗ, đặc biệt gỗ có kích thước nhỏ hiệu Tuy nhiên, nghiên cứu nước tập trung nghiên cứu sản xuất ván ghép để cung cấp nguyên liệu ngành sản xuất đồ mộc nội thất chính, cịn nghiên cứu gỗ để ứng dụng sản xuất ván ghép cho ngành xây dựng hạn hẹp Loại ván nhân tạo sử dụng rộng rãi ngành xây dựng giới ván ghép dạng Glulam Ván ghép dạng Glulam loại ván ghép đặc biệt, với nhiều ưu điểm cong vênh, biến dạng, chiều dài khống chế tùy ý dễ tạo chi tiết cong Với nhiều ưu điểm vậy, Glulam ngày sản xuất sử dụng rộng rãi Mặc dù tình hình sản xuất Glulam giới phát triển mạnh, trình sản xuất ván ghép dạng Glulam có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ván, thêm vào đó, nghiên cứu Glulam nước chưa đưa thông số công nghệ cụ thể nên ngành công nghiệp sản xuất ván ghép dạng Glulam nước chưa phát triển Để đóng góp vào phát triển nghành cơng nghiệp sản xuất Glulam đất nước, thực đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ép đến chất lượng ván ghép dạng Glulam (Glue laminated timber) sản xuất từ gỗ Keo tràm” nhằm xác định thông số thời gian ép tối ưu phạm vi nghiên cứu đề tài PHẦN TỔNG QUAN 1.1.Khái niệm ván ghép dạng Glulam (Glue Laminated Timber)[7] Ván ghép dạng Glulam sản phẩm tạo cách dán ghép gỗ xẻ sấy lại với nhờ chất kết dính, điều kiện công nghệ định Hầu hết sản phẩm Glulam có chiều thớ gỗ song song với chiều dài sản phẩm Hiện nay, glulam chia thành hai loại (theo cấu trúc) ván Glulam dạng ghép ngang ván Glulam dạng ghép dọc Hình 1.1 Ván glulam dạng ghép ngang Hình 1.2 Ván glulam dạng ghép dọc Glulam loại vật liệu dùng nhiều lĩnh vực,với ứng suất chịu uốn cao 80% gỗ tự nhiên chúng dùng làm cầu, dùng cơng trình xây dựng, sử dụng sản xuất mặt hàng mộc thơng dụng, cơng trình giao thông, trường học, khu thể dục thể thao Tính linh hoạt giúp mang lại lựa chọn mẻ cho kết cấu bêtông cho phép sử dụng rộng rãi thành phần để mang lại cấu trúc hấp dẫn Q trình dát mỏng gỗ tạo lợi ích xây dựng theo cách đặc biệt, gỗ dát mỏng gắn kết với chất kết dính (đã kiểm chứng) hình thành nên thành phần rắn với độ dài, kích cỡ hay hình dạng Khả sản xuất Glulam nhẹ với kích thước dài lớn làm cho trở thành vật liệu lý tưởng để đáp ứng cấu trúc đặc biệt mở rộng Những nhịp vòng chứng minh tính kinh tế việc áp dụng vào cơng trình nhà thi đấu thể thao, nhà chứa máy bay, bể bơi Trong trình sản xuất người ta nhận thấy Glulam có tính sau: Trọng lượng nhẹ Vì Glulam làm từ gỗ sấy khơ nên vật liệu xây dựng nhẹ Nó có tác động quan trọng đặc biệt hữu dụng cân nhắc thêm vào cấu trúc nhiều tầng Một đặc điểm sử dụng hệ kết cấu mái Glulam tịa nhà nhiều tầng tạo khoảng cách hấp dẫn Lắp dựng nhanh dễ dàng Giảm khả phá hủy dễ dàng lắp đặt trực tiếp cấu kiện gỗ giúp đẩy nhanh tiến độ thi công hiệu việc lắp đặt Lắp thử trước ghép đảm bảo cho việc lắp chuẩn thi cơng Có khả chậm cháy Có thật kiểm chứng loại Glulam có tính chất hỗ trợ chống cháy cao so với sản phẩm thép loại, thay thép bê tơng tái sử dụng nhiều lần Khi gặp nhiệt độ cao, khác với thép, gỗ glulam hình thành nên lớp cách nhiệt bảo vệ kết cấu bên cơng trình đứng vững tải trọng nặng làm tăng độ an tồn Sự hao mịn thấp Vì gỗ trơ nên phương diện hóa học khơng bị gỉ hay hư hỏng mơi trường khắc nghiệt Có thể sử dụng cho bể bơi nước nóng mà không sợ bị hư hại thành phần cấu trúc Độ bền cao Gỗ ép sản phẩm lý tưởng việc sử dụng thành phần xây dựng nhà Bảo dưỡng mức tối thiểu loại vật liệu khơng bị hao mịn thối hóa Nhiều cấu trúc Glulam nhà có tuổi 35 năm chưa có dấu hiệu hư hỏng vật liệu Khả dẫn nhiệt nhỏ Do glulam sản xuất từ gỗ sấy khô với phần độ ẩm cân mức xấp xỉ 12% phản ứng với thay đổi nhiệt mức tối thiểu Sự dịch chuyển theo chiều dọc với thay đổi nhiệt độ hay độ ẩm thường khơng ảnh hưởng Glulam với đặc trưng ổn định kích thước thay đổi độ ẩm, hình dạng kích thước linh động điều chỉnh, có khối lượng thể tích trung bình, độ bền học cao liên kết dễ dàng Chính mà Glulam sử dụng nhiều cơng trình xây dựng lớn như: cầu đường, kèo nhà, trụ cột, dầm xà, đặc biệt thích hợp việc xây dựng cơng trình ngồi trời, khu nghỉ dưỡng, nhà hàng, khách sạn, hội trường, nhà thi đấu, sân vận động, khu vực có khí hậu nhiệt đới Hình 1.3 Một số sản phẩm làm từ ván ghép dạng Glulam Hình 1.3a.Ván ghép dạng Glulam sử dụng xây dựng Hình 1.3b.Ván ghép dạng Glulam sử dụng đồ mộc Hình 1.3b Ván ghép dạng Glulam sử dụng giao thơng Hình1.3c Ván ghép dạng Glulam sử dụng giao thông 1.2 Lược sử vấn đề nghiên cứu 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước Ở nước ta vài năm gần trọng sản xuất ván ghép thanh, sản phẩm ván ghép dạng Glulam cịn mẻ, mang tính chất nghiên cứu, thử nghiệm vài loại gỗ mà chưa đưa thông số công nghệ cụ thể nên chưa có nhà máy sản xuất Năm 2007 với đề tài tốt nghiệp Đại học Lâm nghiệp Hoàng Đức Thận “Nghiên cứu tạo ván ghép dạng Glulam từ gỗ Dừa” Năm 2008 Nguyễn Năng Phong “Nghiên cứu tạo ván ghép dạng Glulam từ gỗ Keo lai” Năm 2009 Nguyễn Trường Tú “Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép tới chất lượng ván ghép dạng Glulam từ gỗ Keo tai tượng” Của Nguyễn Trọng Phương “Nghiên cứu ảnh hưởng loại keo tới chất lượng ván ghép dạng Glulam sản xuất từ gỗ Keo tai tượng” 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước ngồi Glulam lần sử dụng vào năm 1893 để xây dựng phòng hòa nhạc Basel thuộc Phần Lan Ở châu Âu, lần sáng chế Glulam cấp Đức năm 1906 cho Hetzet Binder Ở Mỹ lần vào năm 1934 Glulam sản xuất thử phịng thí nghiệm lâm sản, viện Hàn lâm khoa học khoảng chừng năm 1961 việc ghép ngón với đời áp dụng rộng rãi từ năm 1970 Cơng nghiệp chế biến glulam Na-Uy hình thành vào năm 50 kỉ trước, Công ty Limtre A/S nhà sản xuất glulam lớn giới có nhà máy hoạt động Na-Uy, Thụy Điển Đan Mạch đến công ty Spitkon Honefoss Cuối thập kỉ trước, công nghiệp chế biến glulam tiếng toàn giới thiết kế xây dựng đấu trường vận hội mùa đông Lillehamer vào năm 1994 Cầu gỗ sải nhịp sông Glomma làm glulam Đến năm 70 kỉ trước, công nghiệp chế biến glulam phát triển mạnh Đức nước Châu Âu khác Năm 2005 nhu cầu glulam Châu Âu 1.500.000 m3, dự đoán năm 2010 2.400.000 m3 Một nước sản xuất ván ghép dạng Glulam có sản lượng lớn Phần Lan, vào năm 2006 có 11 cơng ty sản xuất ván ghép dạng Glulam Hàng năm sản xuất khoảng 206.000 m3, 39.000 m3 tiêu thụ nước, 27.000 m3 xuất sang nước EU, 140.000 m3 xuất sang Nhật Bản.[8 Là nhà thiết kế cung cấp giải pháp sử dụng Glulam hàng đầu New Zealand với 50 năm kinh nghiệm ,ông Owen Griffith,giám đốc tiếp thị bán hàng công ty Mclntosh cho biết “Tất vật liệu Mclntosh sản xuất khai thác từ rừng tái sinh Radiata (New Zealand) phải trải qua quy trình kiểm định gắt gao để đạt tiêu chuẩn quốc tế AS/NZS 1328 AS/NZS 1491, yêu cầu độ cứng độ dẻo dai, có khả chống chịu lâu dài với môi trường thời tiết khắc nghiệt ẩm mốc sâu bọ Hàng năm 70% sản lượng gỗ Glulam Mclntosh xuất thị trường giới Cùng với Intalok, Mclntosh hai nhà cung cấp giải pháp xây dựng trọn gói, tinh tế từ thiết kế, dự toán chế tạo, thử nghiệm, vận chuyển giám sát cho thị trường xây dựng Việt Nam 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài Nghiên cứu xác định ảnh hưởng thời gian ép tới chất lượng ván ghép dạng Glulam sản xuất từ gỗ Keo tràm 1.4 Phạm vi đối tượng nghiên cứu 1.4.1 Nguyên liệu Nguyên liệu để sản xuất ván ghép dạng Glulam gỗ Keo tràm 1.4.2 Chất kết dính Chất kết dính sử dụng keo Synteko 1911 chất đóng rắn Hardener 1999 cơng ty Casco cung cấp 1.4.3 Điều kiện thực Sản phẩm thực kiểm tra tính chất máy móc thiết bị sẵn có Trung tâm Nghiên cứu thực nghiệm Chuyển giao công nghiệp rừng Trung tâm thí nghiệm trường Đại học Lâm nghiệp 1.4.4 Mục tiêu sử dụng sản phẩm Sản phẩm ván ghép dạng Glulam có chiều dày t=30mm Được dùng làm đồ mộc, xây dựng giao thông 1.5 Nội dung nghiên cứu 1.5.1 Điều tra nguyên liệu [5] Đặc điểm cấu tạo gỗ nhân tố chủ yếu định đến tính chất gỗ Cấu tạo xem biểu bên tính chất, biểu cấu tạo sở khoa học để giải thích tượng sản sinh q trình gia cơng chế biến, lựa chọn thông số công nghệ phù hợp Keo tràm loại có giác, lõi phân biệt Gỗ giác có màu trắng xám, gỗ lõi có màu vàng nhạt để lâu chuyển màu nâu xám Tỷ lệ giác lõi phụ thuộc vào tuổi cây, độ tuổi 6-10 năm tỷ lệ trung bình phần gỗ lõi chiếm 72% Giữa phần lõi có tuỷ nhỏ (đặc biệt giai đoạn 10 năm trở đi), xung quanh tuỷ nhẹ, xốp, có nét gỗ già giống Keo tai tượng Keo tràm loại mọc nhanh, vòng năm phân biệt khơng rõ ràng, vịng năm rộng khoảng 1-1,5cm, vòng năm gỗ sớm, gỗ muộn phân biệt khơng rõ ràng Keo tràm có thớ gỗ nghiêng tương đối mịn, mạch gỗ quan sát mắt thường, lỗ mạch khoảng 5-8 lỗ/1mm2 Tia gỗ nhỏ, số lượng trung bình, khoảng 3-7 tia /1mm2 Mạch gỗ vừa xếp vòng, vừa xếp phân tán, phân bố khơng đều, hình thức tụ hợp đơn Tế bào nhu mơ dọc vịng quanh lỗ mạch theo kiểu hình trịn kín nửa kín Keo tràm có tỷ lệ mắt nhiều, từ 6-7 mắt/m chiều dài Tính chất vật lý, học Keo tràm ghi biểu 01 Căn vào số tính chất học vật lý gỗ Keo tràm thấy loại gỗ có độ cứng nặng trung bình phù hợp với nhiều loại hình sản phẩm 1.5.2 Điều tra máy móc thiết bị [7] Dây chuyền công nghệ sản xuất ván ghép Trung tâm nghiên cứu, thực nghiệm chuyển giao cơng nghiệp rừng phịng thử tính chất lí, Trường Đại học Lâm Nghiệp Các thiết bị máy móc sử dụng q trình làm thực nghiệm: - Lò sấy - Cưa vòng xẻ phá - Các loại cưa đĩa - Máy dọc cạnh - Các loại máy bào - Máy đánh nhẵn - Máy ép nhiệt Hình 1.4 Một số thiết bị tạo mẫu Hình 1.4a Máy đánh nhẵn Hình 1.4b Máy bào PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Căn vào trình thực nghiệm kết thí nghiệm kiểm tra tính chất ván chúng tơi có số kết luận sau: + Thời gian ép có ảnh hưởng tới chất lượng ván ghép dạng Glulam, + Khi thời gian ép phù hợp độ bền dán dính cao, giá trị độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi đạt kết tốt Nếu thời gian ép q lâu độ bền dán dính, độ bền uốn modul đàn hồi tăng, song tốc độ tăng nhỏ + Về chất kết dính: Căn vào kết thí nghiệm độ bền dán dính, thấy keo Synteko 1911/1999 loại keo tốt, lượng keo dùng 200g/m2 hợp lý, keo đóng rắn không làm ảnh hưởng đến màu sắc gỗ không gây độc hại môi trường người Trị số thời gian ép đề xuất : τ ≥ 60 phút thỏa mãn yêu cầu chất lượng Glulam theo tiêu chuẩn : AS/NZS 1328.2:1998 theo khuyến nghị nhà sản xuất 3.2 Tồn đề tài Mới nghiên cứu ảnh hưởng thời gian ép khống chế yếu tố khác nên kết qủa đề tài ứng dụng phạm vi hẹp + Loại gỗ Keo tràm 10 tuổi, cấp đường kính 15 cm, + Thời gian ép 60 phút + Áp suất ép P= 1,8 MPa, + Chất kết dính sử dụng keo EPI (1911/1999), + Sản phẩm ván ghép Glulam lớp có chiều dày 30 mm 3.3 Kiến nghị Cần tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố khác: + Về vật dán : Độ ẩm, độ nhẵn bề mặt, cấu trúc sản phẩm… + Về chất kết dính: Ảnh hưởng lượng keo, potlife… 48 + Về chế độ ép: Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ, áp suất ép TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt: Phạm Văn Chương (2000), “Ván ghép thanh-một loại hình ván nhân tạo phổ biến nước phát triển”, thông tin chuyên đề KHCN & KT Nông nghiệp & PTNT, Trung tâm thông tin Nơng nghiệp & PTNT, Hà Nội Hồng Thúc Đệ, Phạm Văn Chương (2002), Tài liệu dịch công nghệ sản xuất ván nhân tạo, Nhà xuất Nông nghiệp Trung Quốc Ngô Kim Khôi (1998), Thống kê toán học, trường Đại học Lâm nghiệp Nguyễn Văn Thuận, Phạm Văn Chương (1993), Bài giảng công nghệ sản xuất ván nhân tạo tập I, Trường Đại học Lâm nghiệp Nguyễn Đức Thành, Đặc điểm số loại gỗ sử dụng làm ván ghép Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, nhà xuất Nơng nghiệp Hà Nội Hoàng Việt (2003), Máy thiết bị chế biến gỗ, nhà xuất nông nghiệp Hà Nội Nguyễn Năng Phong (2008), “Nghiên cứu tạo ván ghép dạng Glulam (Glue Laminated Timber) từ gỗ Keo lai”, khoá luận tốt nghiệp, trường Đại học Lâm nghiệp Nguyễn Trường Tú (2009) “Nghiên cứu ảnh hưởng áp suất ép tới chất lượng ván Glulam từ gỗ Keo tai tượng” 10 Hà Thị Thu (2009) “Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian sau trộn keo (POT LIFE) đến độ bền dán dính keo Synteko 1911/1999” Tiếng anh: 11 American Institute of Timber Construction (AITC) 2002 Structural Glued Laminate Timber, ANSI/AITC standard 190.1-2002, AITC, Englewood, CO 12 Russellc Moody and Roland Hernandez – USDA Forest Service, Forest Products Laboratory Madison, wisconsin (1977), Glued Laminated Timber 13 APA – The Engineered Wood Association 2003 Glulam Product 49 Guide, EWS,440, APA – The Engineered Wood Association, Engineered Wood Systens, Tacoma, WS PHẦN PHỤ BIỂU 50 Phụ biểu 01 Tính chất vật lý, học gỗ Keo tràm Đơn vị Trị số g/cm3 % % % 0,47 1,53 3,81 4,72 0,41 Độ hút ẩm % 23,60 Độ ẩm gỗ tươi % 75,00 Thơng số Tính chất vật lý Khối lượng thể tích Độ co rút: - xuyên tâm - tiếp tuyến - thể tích Hệ số co rút thể tích pH 6,50 Tính chất học - Độ bền ép dọc thớ - Độ bền uốn tĩnh:- xuyên tâm - tiếp tuyến - Sức chống tách: - xuyên tâm - tiếp tuyến - Môdun đàn hồi: - xuyên tâm - tiếp tuyến MPa MPa MPa MPa MPa MPa Mpa 46,20 102,80 99,00 1,00 1,20 90 102 89 102 - Độ cứng tĩnh MPa 46,00 51 Phụ biểu 02 Khả bám dính màng keo, % Thời STT gian ép (phút) 30 45 60 75 90 6 6 Cạnh (mm) Cạnh (mm) Cạnh (mm) 19,07 11,51 24,45 12,98 49,60 20,90 31,12 21,78 43,24 17,19 25,02 30,82 18,89 25,06 24,85 8,89 24,07 25,42 24,49 21,50 19,04 20,08 15,33 32,83 23,42 30,26 43,31 22,60 9,59 17,67 41,78 42,78 29,44 23,67 10,88 11,86 22,18 25,40 3,53 27,10 12,98 11,56 29,30 16,76 18,97 16,12 3,21 33,97 18,11 6,82 4,14 18,42 20,83 52,62 25,11 34,70 11,78 41,06 44,56 20,78 20,60 40,99 18,75 25,56 14,84 7,80 23,68 8,77 4,85 6,22 26,01 10,67 13,43 8,67 24,91 24,54 5,45 Cạnh (mm) Tổng vết Chu vi % vết nứt (mm) (mm) nứt 21,10 8,08 31,31 31,65 4,76 41,32 5,78 21,50 42,50 10,63 20,34 30,37 10,94 35,17 37,67 20,49 28,84 25,70 11,56 40,44 10,17 35,68 10,88 21,42 15,44 52 104,31 104,81 110,46 104,00 107,92 105,00 101,62 95,79 96,40 92,15 98,82 85,31 78,35 77,94 80,80 81,80 82,63 75,87 75,38 75,19 73,36 78,37 77,79 75,44 73,52 69,57 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 34,77 34,94 36,82 34,67 35,97 35,00 33,87 31,93 32,13 30,72 32,94 28,44 26,12 25,98 26,93 27,27 27,54 25,29 25,13 25,06 24,42 26,12 23,93 25,15 24,54 23,19 28,82 7,90 6,66 7,07 7,02 28,89 26,56 20,09 15,75 10,87 18,30 19,30 20,26 25,78 20,90 25,53 71,85 73,44 72,42 71,99 300 300 300 300 23,95 24,48 24,14 24,00 Phụ biểu 03 Độ bền uốn tĩnh, MPa Mức thời gian (phút) STT 30 45 60 75 90 6 6 w (mm) 50,84 50,46 51,12 50,98 51,03 51,69 50,22 50,10 50,84 50,78 50,85 51,03 49,92 50,74 51,45 50,05 51,11 50,49 49,62 52,14 50,36 50,37 50.11 50.54 50.67 50.82 50.40 50.17 t (mm) 31,13 31,95 31,04 31,33 30,64 30,81 30,78 30,45 30,51 30,61 30,69 30,73 30,33 30,70 30,74 30,69 30,60 30,93 30,86 30,43 30.68 30,75 30.72 30.98 30.62 30.48 30.53 30.58 53 Lg (mm) 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 Pmax(N) 9353,50 9272,22 9176,25 4414,49 10461,04 5409,377 10716,77 6533,02 7919,01 11738,09 5700,40 8612,79 4487,84 11376,41 10903,14 4690,34 11311,85 11585,14 11711,70 9178,60 7986,66 9386,23 9231,34 12352,61 7470,82 7625.82 11730.93 12060.81 MOR (MPa) 65,40 62,40 59,90 62,79 62,38 61,73 78,35 63,24 75,54 77,23 73,02 79,76 80,03 84,99 95,71 79,27 83,39 83,51 102,48 90,68 88,12 92,96 93,04 105,05 92,13 91,33 110,57 100,35 50.79 50.2 30.52 30.51 300 300 7576.00 9911.39 95,36 92,54 Phụ biểu 04 Modul đàn hồi, MPa Mức thời gian (phút) STT 30 45 60 75 90 6 6 w (mm) 50,84 50,46 51,12 50,98 51,03 51,69 50,22 50,10 50,84 50,78 50,85 51,03 49,92 50,74 51,45 50,05 51,11 50,49 49,62 52,14 50,36 50,37 50,11 50,54 50,67 50,82 50,40 t Lg (mm) Pmax(N) (mm) 31,13 31,95 31,04 31,33 30,64 30,81 30,78 30,45 30,51 30,61 30,69 30,73 30,33 30,70 30,74 30,69 30,60 30,93 30,86 30,43 30,68 30,75 30,72 30,98 30,62 30,48 30,53 54 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 9353,50 9272,22 9176,25 4414,49 10461,04 5409,37 10716,77 6533,02 7919,01 11738,09 5700,40 8612,79 4487,84 11376,41 10903,14 4690,34 11311,85 11585,14 11711,70 9178,60 7986,66 9386.23 9231.34 12352.61 7470.82 7625.82 11730.93 MOE (MPa) 6023,43 6092,59 6159,88 6289,29 7251,31 7418,42 7411,26 7280,63 7565,21 7375,39 7928,02 7776,21 8077,78 8159,15 9245,02 8223,19 9227,88 8225,76 9309,85 9298,44 8394,88 8646,15 8398,17 8652,07 7978,10 9222,71 8809,93 50,17 50,79 50,2 30,58 30,52 30,51 300 12060.81 300 7576.007 300 9911.39 9351,96 8714,72 9061,08 Phụ biểu 05 Khả bám dính màng keo,% Thời STT Cạnh Cạnh Cạnh Cạnh Tổng gian ép (mm) (mm) (mm) (mm) (phút) vết nứt (mm) Chu vi % vết (mm) nứt 27,18 5,04 11,23 21,3 64,75 300 21,58 8,7 24,52 11,07 31,07 75,36 300 25,12 21,2 15,01 24,6 60,81 300 20,27 29,26 18,85 19,95 68,06 300 22,69 9,81 22,34 15,09 12,1 59,34 300 19,78 11,88 24,71 22,34 16,1 75,03 300 25,01 21,3 46,83 68,13 300 22,71 18,92 16,32 8,25 24,26 67,15 300 22,62 60 55 Phụ biểu06 Độ bền uốn tĩnh, MPa w t (mm) (mm) 50,42 30,44 300 12051,96 116,09 50,82 30,67 300 11569,15 108,91 50,40 30,80 300 10040,07 94,50 50,62 30,34 300 10960,65 105,85 50,63 30,57 300 11653,58 110,83 50,37 30,54 300 11531,09 110,45 50,32 30,58 300 12550,03 120,26 50,49 30,61 300 12689,91 120,71 Mức thời gian (phút) STT Lg (mm) Pmax(N) MOR (MPa) 60 Phụ biểu 07 Modul đàn hồi, MPa w t (mm) (mm) 50,42 30,44 300 12051,96 10642,75 50,82 30,67 300 11569,15 9971,66 50,40 30,80 300 10040,07 8947,52 50,62 30,34 300 10960,65 9300,81 50,63 30,57 300 11653,58 9778,43 Mức thời gian (phút) STT 60 Lg (mm) Pmax(N) 56 MOE (MPa) 50,37 30,54 300 11531,09 9947,55 50,32 30,58 300 12550,03 10562,79 50,49 30,61 300 12689,91 9878,05 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Tên viết tắt Chú giải GLULAM Glue laminated timber γ Khối lượng thể tích Lg Khoảng cách gối đỡ P Áp suất T Nhiệt độ t Thời gian MOE Modul đàn hồi MOR Độ bền uốn tĩnh t Chiều dày W Chiều rộng L Chiều dài MC Độ ẩm x Trị số trung bình cộng S Sai quân phương S% Hệ số biến động P% Hệ số xác C(95%) Sai 57 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG STT Kí hiệu Tên hình vẽ 1.1 Ván glulam dạng ghép ngang 2 1.2 Ván glulam dạng ghép dọc 1.3 Một số sản phẩm làm từ ván ghép dạng Glulam 1.4 Một số thiết bị tạo mẫu 1.5 Các dạng liên kết Glulam dùng xây dựng 13 2.1 Giới hạn khuyết tật cho phép 18 2.2 Các khuyết tật không cho phép 2.3 Yêu cầu kích thước ghép 19 2.4 Yêu cầu kết cấu sản phẩm 19 10 2.5 Giải pháp làm giảm cong vênh (xẻ rãnh cho ván) 19 11 2.6 Sơ đồ công nghệ 32 12 2.7 Biểu đồ ép lớp 34 13 2.8 Hình ảnh sản phẩm đề tài 35 14 2.9 Một số thiết bị kiểm tra chất lượng sản phẩm 35 15 2.10 Sơ đồ cắt mẫu kiểm tra độ bền dán dính 36 58 trang Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với thời gian ép 30 phút 16 2.11 17 2.12 18 2.13 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với thời gian ép 60 phút 42 19 2.14 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với thời gian ép 75 phút 42 20 2.15 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với thời gian ép 45 phút 43 21 2.16 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồi ván với thời gian ép 60 phút 44 22 2.17 23 1.1 Bảng thông số kỹ thuật chủ yếu chất kết dính EPI(1911/1999) 11 24 1.2 Tính chất màng keo 12 25 1.3 Phân loại glulam theo kích thước 13 26 1.4 Bảng phân cấp chất lượng sản phẩm Glulam theo tiêu chuẩn 15 27 2.1 Bảng phân loại chất kết dính theo điều kiện sử dụng (khuyến nghị) 19 28 2.2 Bảng kết kiểm tra khả bám dính màng keo, % 37 29 2.3 Bảng kết kiểm tra độ bền uốn tĩnh ván, MPa 39 30 2.4 Bảng kết kiểm tra modul đàn hồi ván ,MPa 40 31 2.5 Bảng kết kiểm tra chất lượng sản phẩm 45 32 2.6 Bảng tổng hợp tính chất vật lý, học sàn 47 Biểu đồ gia lực thử độ bền uốn tĩnh, modul đàn hồicủa ván với thời gian ép 45 phút Mẫu sau kiểm tra tính chất học 59 41 42 45 phẩm thời gian tối ưu (60 phút) LỜI CẢM ƠN ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN TỔNG QUAN 1.1.Khái niệm ván ghép dạng Glulam (Glue Laminated Timber)[7] 1.2 Lược sử vấn đề nghiên cứu 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước ngồi 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.4 Phạm vi đối tượng nghiên cứu 1.4.1 Nguyên liệu 1.4.2 Chất kết dính 1.4.3 Điều kiện thực 1.4.4 Mục tiêu sử dụng sản phẩm 1.5 Nội dung nghiên cứu 1.5.1 Điều tra nguyên liệu [5] 1.5.2 Điều tra máy móc thiết bị [7] 1.5.3 Điều tra chất kết dính 10 1.5.4 Điều tra sản phẩm ván ghép dạng Glulam 13 60 1.6.1.Phương pháp nghiên cứu đề tài 14 1.6.2.Tiêu chuẩn sử dụng kiểm tra sản phẩm 14 1.6.3.Phương pháp xử lý số liệu 15 PHẦN 17 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 17 2.1 Nghiên cứu lý thuyết 17 2.1.1 Yêu cầu nguyên liệu cho sản xuất ván ghép [4] 17 2.1.3 Nguyên tắc hình thành ván 20 2.1.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 20 2.1.4.1 Ảnh hưởng vật dán 21 2.1.5 Quy hoạch thực nghiệm 31 2.2 Thực nghiệm 32 2.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 32 2.2.2 Tính tốn kích thước xẻ 32 2.2.3 Tính tốn lượng keo cần dùng 33 2.2.4 Các bước tiến hành thực nghiệm 33 2.2.5 Kiểm tra chất lượng sản phẩm 35 2.2.6 Khảo nghiệm tạo ván thời gian ép tối ưu (60 phút) 44 2.2.7 Phân tích đánh giá 45 PHẦN 48 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 3.1 Kết luận 48 3.2 Tồn đề tài: 48 3.3 Kiến nghị: 48 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 49 62