2015年起我国全面实行天然林禁伐政策，人工林成为木材及其木制品的主要资源[1]。日本落叶松[Larixkaempferi (Lamb.) Carr.]自1909年前后引种至我国，是我国北方及南方亚高地区的主要造林树种和用材树种，仅辽宁省日本落叶松种植面积56.1万 hm2，蓄积量5 175万m3，对其研究主要集中于培育、物理力学性能、制浆造纸等方面[2-4]，而针对日本落叶松高附加值产品的研发较少。但日本落叶松具有初期生长较快、抗病性较强、力学性能优良等特点，是高强度结构材的理想用材。

正交胶合木（Cross-laminated timber，CLT）是国际上公认的高强度工程木制品，至少由涂布有结构用胶黏剂的三层实木锯材或结构复合木材相邻层相互垂直组坯加压而成[5-6]。正交组坯使得CLT在平面内和平面外都具有较高的抗压强度，在工程中广泛应用于墙板、楼板、屋面板等。由于CLT正交组坯，中间横纹层的存在，其抗压强度与胶合木相比有较大的差异，国内对CLT的抗压性能研究仍然处于起步阶段，采用国产人工林制备CLT，其抗压性能的基础数据仍然处于空白[7]。笔者采用国产日本落叶松制备CLT板，研究层板模量、层数、层板厚度、组坯方向对CLT板抗压性能的影响，归纳其破坏形态，基于极限状态设计法计算抗压强度设计值，为CLT在木结构建筑中的应用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料

日本落叶松：采购自清原满族自治县国营英额门林场，小头直径范围为25～32cm，锯材的目标尺寸为2 800 mm（长）×89 mm（宽）×25 mm（厚），平均含水率为（12 ± 0.96）%, 平均密度为（0.58± 0.074）g/cm3。胶黏剂：单组份聚氨酯，采购自哈尔滨城丰胶黏剂有限公司，主剂为米黄色黏稠液体，固含量100%，黏度9 Pa·s。

由表1和表2可以看出，丝瓜络纤维的回潮率为7.8%，高于棉纤维的7.0%，而略低于麻纤维的8.0%。说明丝瓜络纤维的回潮率与麻纤维相当，吸湿性和透气性比较突出。用丝瓜络纤维制成的鞋垫和床上用品比棉的舒适很多，而且不贴身。

1.2 试件制备

锯材动态模量：利用应力波法对2 000根日本落叶松锯材进行动态弹性模量MOE测定，参考国标GB/T 26899—2011《结构用集成材》机械应力分级层板弹性模量的性能指标，弹性模量分为低、中、高模量组，见表1。

 

表1 国产日本落叶松动态弹性模量Tab.1 Dynamic modulus of elasticity of domestic Japanese larch

  

编号 动态弹性模量/GPa动态弹性模量平均值/GPa 锯材分组 比例/%L-timber 8＜MOE＜12 10.71 低模量组 33.8 M-timber12≤MOE≤16 13.85 中模量组 49.9 H-timber 16＜MOE 18.21 高模量组 16.3

CLT组坯：1）3层正交组坯，上下表层分别采用低模量、中模量、高模量锯材，中间层统一为低模量锯材，锯材厚度为25 mm；2）3层、5层正交组坯以及5层中间层斜45°纹组坯，上下表层采用中模量锯材，中间层采用低模量锯材，锯材厚度为15 mm；总共6组，每组重复3次，共18块CLT，见表2。

 

表2 CLT组坯方式Tab.2 Layup of CLT

  

L-CLT 低模量 低模量 //-⊥-// 2 700×1 240×75 3 M-CLT 中模量 低模量 //-⊥-// 2 700×1 240×75 3 H-CLT 高模量 低模量 //-⊥-// 2 700×1 240×75 3 B-CLT 中模量 低模量 //-⊥-// 2 700×1 240×45 3 Z-CLT 中模量 低模量 //-⊥-//-⊥-//2 700×1 240×75 3 X-CLT 中模量 低模量 //-45°-//-45°-//2 700×1 240×75 3

工艺参数：CLT在宁波中加低碳新技术研究院有限公司完成制备，施胶量200 g/m2，采用网格型淋胶机,压机为国内自主研发，压力为1.2 MPa，保压时间1.5 h。

参考 PE闪烁液的配方，将第一闪烁体（PPO）和第二闪烁体（双MSB）的配比参考空气中C-14闪烁液的配比固定为20:1，结合丙二醇单甲醚的体积比例，确定两种体积配比方案进行闪烁液的配制。

1.3 试验方法

随着表层锯材平均弹性模量从10.71 GPa增加到18.21 GPa，CLT的抗压强度和抗压弹性模量呈递增趋势。H-CLT组的抗压弹性模量和抗压强度分别为12.86 GPa和44.46 MPa，分别比L-CLT组抗压弹性模量和抗压强度提高了74.25%和34.48%，比M-CLT组抗压弹性模量和抗压强度提高了33.96%和11.62%。Jung-Kwon 等[9]采用日本落叶松制备CLT，其抗压强度为38.71 MPa，与该研究的测试结果相似。

 

式中：Δy为对应Δp应变的变化大小；b为试件宽度，mm；h为试件实际厚度，mm；Fc,0,max为最大破坏载荷，N。

2 结果与讨论

2.1 抗压性能

从表4可知：H-CLT、M-CLT、L-CLT三组抗压强度和抗压弹性模量两两之间都存在显著性差异，说明层板模量对CLT的抗压性能影响显著。锯材厚度、层数和组坯方向对CLT抗压强度存在显著性差异，由于抗压试验为足尺试验，随着锯材厚度和CLT层数增加，包含的木材宏观缺陷增多，造成抗压强度降低（α=0.05）。

 

表3 CLT抗压弹性模量和抗压强度Tab.3 Results of the compressive modulus and strength for CLT

  

平均值/GPa标准偏差/MPa L-CLT 7.38 22.09 1.62 33.06 4.60 1.52 M-CLT 9.60 19.17 1.84 39.83 10.69 4.25 H-CLT 12.86 23.32 2.99 44.46 11.18 4.97 B-CLT 10.04 18.27 1.83 41.72 8.45 3.53 Z-CLT 9.10 15.86 1.44 34.31 6.30 2.16 X-CLT 10.54 20.28 2.14 39.61 8.48 3.36 CLT编号 变异系数/%标准偏差/GPa平均值/MPa变异系数/%

根据ASTM D4761-13“Standard test methods for mechanical properties of lumber and wood-base structural material”（《锯材、木质结构材力学性能测试方法》）[8]进行顺纹抗压测试，抗压试件尺寸为270 mm×90 mm×75（45）mm，每组试验重复次数为10次，结果取平均值。测试设备微机控制电液伺服压力试验机，YAW-3000A, 3 000 t加载速度为2 mm/min。顺纹抗压弹性模量（Ec,0,CLT）和抗压强度（fc,0,CLT）见式（1）和（2）。

随着《土壤污染防治行动计划》、《中华人民共和国土壤防治法》等法规政策的相继出台，我国土壤资源的保护进入了一个新的时期，肥料产业也在这一背景下不断升级发展。田树刚表示，应推动化肥产业进入绿色高效的4.0时代，构建起包含质量安全、持续利用的绿色原料；低碳节能、生态工艺的绿色制造；安全高效、环境友好的绿色产品；合理布局、减少排放的绿色流通；科学施用、精准施肥等绿色施用等多环节在内的绿色肥料体系，从而在有效保障农作物营养需求的同时，保护并改善土壤环境，实现农业及化肥产业的绿色高效发展。

当CLT的层数相同，锯材厚度从25 mm减少到15 mm，抗压弹性模量和抗压强度分别增加4.58%和4.75%。当锯材厚度相同，CLT层数从3层增加到5层，抗压弹性模量和抗压强度分别减小9.36%和17.76%。斜45°组坯的CLT相比较正交组坯的CLT，抗压弹性模量和抗压强度分别增加了15.82%和15.45%，这是由于斜45°组坯，中间层受力介于横纹受力和顺纹受力之间，相比较正交组坯的横纹层，该层可以抵抗剪应力，因此抗压弹性模量和抗压强度增加。

在教学评价中，教师评价可以为学生了解自己学习的好坏优劣提供直接的反馈信息。肯定的评价给予学生正向反馈，能强化学生的知识理解，培养学生的英语学习自信心；否定的评价则帮助学生发现错误以便及时纠正。教师也要反思自己的教育实践，笔者认为在教学评价中一定要针对不同层次的学生的闪光点采取个性化的评价方式。多给予肯定评价，使他们从教师的评价中获得有建设性的学习策略和方法。由于初中生处在心理和生理快速发展时期，内心极其地丰富和敏感，所以教师在评价时一定要注意方式方法，保护学生的自尊心，提高学生的学习积极性。

2.2 方差分析

对CLT抗压强度和抗压弹性模量测试结果进行最小显著差异法分析，结果见表4。

 

表4 CLT抗压性能最小显著差异法分析Tab.4 Analysis of least significant difference of compressive properties for CLT

  

抗压弹性模量M-CLT与H-CLT -3.40 0.93 8.96×10-4 -5.29 -1.51 L-CLT与H-CLT -5.71 0.93 6.54×10-7 -7.61 -3.82 L-CLT与M-CLT -2.31 0.93 0.018 -4.21 -0.42 B-CLT与M-CLT 0.61 0.75 0.41 -0.89 2.12 Z-CLT与B-CLT -1.21 0.75 0.11 -2.71 0.29 X-CLT与Z-CLT 1.41 0.75 0.065 -0.092 2.91抗压强度M-CLT与H-CLT -5.66 1.52 7.19×10-4 -8.76 -2.57 L-CLT与H-CLT -11.39 1.52 1.26×10-8-14.49 -8.31 L-CLT与M-CLT -5.73 1.52 6.37×10-4 -8.82 -2.64 B-CLT与M-CLT 3.24 1.33 0.019 0.57 5.92 Z-CLT与B-CLT -7.73 1.33 6.191 0-7 -10.41 -5.05 X-CLT与Z-CLT 5.31 1.33 2.411 0-4 2.63 7.99

抗压弹性模量和抗压强度的平均值和变异系数见表3。

2.3 试件破坏形式

目前，我国木结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠度指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式[12]。设计值(fd)计算见公式（4）和（5）：

  

图1 CLT抗压试件的破坏形式Fig.1 Failure modes of CLT specimens tested in compressive

2.4 CLT抗压强度特征值和设计值

特征值是指符合规定质量的锯材性能概率分布的某一分位值，抗压和拉伸强度特征值取统计分布具有75%置信度的5%分位值[10]。参照GB 50068—2001《建筑结构可靠度设计统一标准》[11]计算CLT的特征值 (fk),计算见公式（3）：

 

式中：μf为CLT抗压强度平均值；s为CLT抗压强度的标准偏差；k为特征系数，在GB 50068—2001中k=1.645。

（4）是否属于政策方面的无奈。政策方面的性质多种多样，需要进行细化。特别是对于和法律相冲突和相矛盾的政策尤其要慎重，这些政策在一定程度上存在着特殊因素，但相关党员干部又身不由己，这时是否认定为错误笔者持较为保守的意见。

CLT抗压试验过程中，试件主要经历3个阶段：加载初期，CLT试件处于弹性阶段，变形随荷载呈线性增加，试件变形较小；随着荷载的继续增加，CLT试件伴有轻响产生，试件出现轻微褶皱、裂缝并有沿着斜上方继续发展的趋势；在加载后期，CLT试件出现塑性变形，裂缝不断扩大，直至试件破坏。试件的破坏形式主要为纤维褶皱破坏、剪切破坏为主，典型破坏形式见图1。

 

式中：fk是特征值（见表6），KP是方程精确性系数，KA是尺寸误差系数，KQ是构件材料强度折减系数，γR是抗力分项系数，顺纹受压（γR=1.45），KQ1是天然缺陷系数，KQ2是干燥缺陷系数，KQ3是长期荷载强度折减系数，KQ4是尺寸系数，构件应力折减系数见表5。日本落叶松不同等级CLT抗压强度特征值和设计值见表6。

 

表5 构件类型应力折减系数Tab.5 Reduction coefficient of influencingfactors of component

  

由表6可知：不同强度等级CLT抗压强度的设计参考值分别为11.65 MPa（L-CLT）、12.52 MPa（M-CLT）、13.84 MPa（H-CLT）。设计值的确定为CLT在建筑结构领域的应用提供安全可靠性的参考依据。

 

表6 日本落叶松CLT抗压强度特征值和设计值Tab.6 Characteristic and design values of compressive strength for Japanese larch CLT

  

L-CLT 11.65 30.56 M-CLT 12.52 32.84 H-CLT 13.84 36.28

3 结论

笔者采用国产日本落叶松制备CLT板，研究层板模量、层数、层板厚度、组坯方向对CLT板抗压性能的影响，并对不同强度等级CLT抗压强度设计值进行研究，得到如下结论：

1）层板模量对CLT的抗压性能影响显著，随着表层锯材平均弹性模量由10.71 GPa增加至18.21 GPa，CLT抗压弹性模量和抗压强度分别提高了74.25%和34.48%。

教师职业光荣，教师是人类灵魂的工程师。作为塑造人的事业，教师对学生的成长起到关键作用。教师不仅仅是文化科学知识的传颂者，还是理想、信念、世界观的传播者，使受教育者学会做人，成为心理健康、品德高尚的一代新人。教师自己也要志存高远，树立正确的价值观和高尚的人生观。教师的产品是人，当经过自己付出心血浇灌的幼苗成为参天大树时，自己的成就感就会取代教学过程中的痛苦和辛劳，就会觉得教育的伟大，即使自己的收益低微些，即使自己在社会交际中不能游刃有余，但一样能品味到自己的人生价值。

2）锯材厚度、层数和组坯方向对CLT抗压弹性模量不存在显著性影响；锯材厚度、层数和组坯方向对CLT抗压强度存在显著性。CLT抗压试件的破坏形式主要为纤维褶皱破坏和剪切破坏。

3）根据概率理论为基础的极限状态设计方法，不同强度等级CLT抗压强度设计参考值分别为11.65 MPa（L-CLT）、12.52 MPa（M-CLT）、13.84 MPa（H-CLT）。

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[4]邢新婷, 邵亚丽, 安珍, 等.日本落叶松无性系管饱力学性质的遗传变异[J]. 林业科学研究, 2012, 25(4):510-515.

[5]龚迎春, 任海青. 正交胶合木的特性及发展前景[J]. 世界林业研究,2016, 29(3):71-74.

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[7]龚迎春, 蔡芸, 任海青. 我国木结构产业发展机遇与挑战[J]. 林产工业, 2016, 43(7):6-10.

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