中华人民共和国国家标准
GB/T 15780-1995
Testingmethodsfor physical andmechanicalpropertiesofbamboos
国家技术监督局 发布
中华人民共和国国家标准
竹材物理力学性质试验方法
GB/T 15780-1995
Testing methods for physical and mechanicalproperties of bamboos
1主题内容与适用范围
本标准规定了竹材物理力学试材采集和试样截取、试验方法基本规定、试验方法和试验报告.
本标准适用于胸高直径50mm以上,竹壁厚度4mm以上的片状无疣竹材节间小试样的物理力学性质试验.
2试材采集和试条雾制
2.1试材采集
2.1.1为获得某种竹材的基本性质,须选择具有代表性的竹子产区采集试材.对分布广的竹种,应按不同气候、地理位置、土壤等自然条件,分区采集.
2.1.2在采集区的竹林中,从胸高直径50mm以上,不少于100株的样竹中,分散选取有代表性、成熟、无缺陷的样竹不少于15株.竹材成熟期以当地习俗为准.
2.1.3样竹伐倒前,在胸高部位以上标明北向标记.
2.1.4样竹伐倒后,记录胸径、枝下高及竹高.每株从离地约1.5m的整竹节处,向上截取约2.0m长截取约2.0m长一段,在整竹节处截断作为试材,试材应有明显编号. 一段,在整竹节处截断作为试材.枝下高较低、胸径较小的竹种,可以从离地约1.0m的整竹节处,向上
2.1.5试材采伐后,应及时交运,以免变色、开裂、腐朽和虫蛙.
2.2试条劈制
2.2.1从每株约2m长的竹段中,选择无明显缺陷及竹青无损伤,节间长度在200mm以上的两节竹度为15mm的竹条供制作干缩性、密度、抗弯强度和抗弯弹性模量试样.宽度为30mm的竹条,供制作顾纹抗压、顺纹抗剪试样.靠上面的一节竹简,按图2在东、南、西、北方向分别孵制宽度为15mm的竹条各一根,供制作顺纹抗拉试样.如节间长度不足280mm时,允许在试样端部60mm长的夹持部位带有行节.
图2顺纹抗拉试条劈制方法
图1干缩、密度、抗弯、顺纹抗压、顺纹抗剪试条劈制方法
2.2.2制作干缩性试样用的试段,应浸泡于常温清水中至尺寸基本稳定后,方可制作试样.其他劈制后的试条,应在室内疏堆气干,堆集时应竹黄朝下,并在最上层用重物适当加压,以防试条翘曲变形.
2.2.3试条气干后,置于温度为20±2C,相对湿度为65%土5%的环境中进行含水率调整,至质量达到基本稳定,方可制作试样.
3试验方法基本规定
3.1试样制作要求和检查
3.1.1除在试验方法中另有规定外,试样不允许有缺陷,试样相对的两个径面应平整并相互平行,两个弦面保留竹青及竹黄原状,径面与端面应相互垂直.每个试样上必须清楚地写上编号.
3.1.2试样制作精度,除在各项试验方法中有具体要求外,试样长度允许误差为土1.0mm.宽度允许误差为±0.5mm,但在试样全长上宽度的相对偏差应不大于0.2mm.
3.2试样含水率的调整
中.调整试样含水率约为12%的平衡状态.如环境温度低于或高于20土2℃时,需相应降低或升高相对 用气干试条制作的试样,应置于温度为20士2℃,相对湿度65%±5%的恒湿恒湿室或恒温恒湿箱湿度,以保证试样含水率为12%.
3.3实验室条件
实验室应保持温度20土2C,相对湿度65%±5%.如实验室不能保持这种环境时,经调整含水率后的试样,应存放在密闭容器中,试验时才取出.
3.4试验设备的校正
试验机及其他精密计量仪器和测试量其,应按国家计量部门的检定规程定期检定.
3.5试验结果的计算
3.51各项竹材物理力学性质的试验结果,均应按各项试验方法中规定的公式计算.
3.5-2处理试验结果时,必须计算出下列各统计量:
3.52.1按式(1)求出算术平均值:
式中:r-试验结果的平均值;
x.--每个试样的试验结果;
-试样的个数.
3.5-2.2按式(2)求出标准差:
式中:S-试验结果的标准差.
3.5.2.3按式(3)求出平均值的标准误差:
(3 )
式中:S.一试验结果平均值的标准误差.
3.5.2.4按式(4)求出变异系数,以百分率计:
**( 4 )
式中:V一试验结果的变异系数,%.
3.5-2.5当置信水平为0.95时,按式(5)求出试验结果的准确指数,以百分率计:
(5)
式中:P--试验结果的准确指数,%.
3.5.2.6按0.95的置信水平,P为5%时,按式(6)求出试验所需最少试样数量:
(6)
式中:n所需最少试样数;
V--待测定性质的变异系数,%;一一结果可靠性指标,按0.95的置信水平取1.96;P--试验结果的准确指数,取5%.
密度 竹材性质 变异系数,% 8顺纹抗压强度 13抗弯强度 15抗弯弹性模量 15顺纹抗剪强度 14
3.5.4各项物理力学试验结果计算的修约应符合GB8170(数值修约规则》的规定.
4试验设备
4.1试验机
4.1.1根据不同的试验项目可分别采用最大荷载不大于5000N或50000N的加荷范围.并应具有
球面滑动支座.
4.1.2示值误差不大于±1.0%,4.2能调节温度20±2C,相对湿度65%土5%的调温调湿机或调温调湿箱.4.4百分表,准确至0.01mm,并应附有百分表架.4.5游标卡尺.准确至0.1mm.4.6烘箱,应能保持103士2C.4.7玻璃干燥器、称量瓶.4.8秒表.
4.3天平.准确至0.001g,
5竹材试验方法
5.1含水率的测定
5.1.1原理
试样中所含水分的质量与全干试样质量之比,以百分率计.
5.1.2试样
在试条或物理力学试验后的试样上选取.附在试样表面上的竹屑、碎片应清除干净.
5.1.3试验步骤
5.1.3.2试样在烘箱内保持温度103±2C,烘至4h后,取1~2个试样进行试称,以后每隔2h试称
一次,至最后两次之差不大于0.002g时,即可认为达到全干.
5.1.3.3从烘箱中取出试样,放入装有干燥剂的玻璃干燥器内的称量瓶中,盖好称量瓶和干燥器盖,试样冷却至室温后,自称量瓶中取出称量,准确至0.001g.
5.1.4结果计算
试样含水率按式(7)计算,准确至0.1%.
(7)
式中:W试样含水率,%:m--试验时试样质量g;ma--试样全干时质量,g.
5.2干缩性的测定
5.2.1原理
含水率低于纤维饱和点的竹材,其尺寸和体积随含水率的降低而缩小.竹材从湿材到气干时或全干时的尺寸、体积之差值,与湿材尺寸、体积之比,表示竹材气干时或全干时的线干缩性及体积干缩性.
5.2.2试样
5.2.2.1试条劈制,按2.2条规定.
5.2.2.2在每一试条上截取一个试样.试样用饱和水分的湿材制作,尺寸为10mm×10mm×mm(竹壁厚).不允许与密度的测定用同一个试样.
5.2.2.3试样制作要求和检查按3.1条规定.
5.2.3线干缩性测定
5.2-3.1试验步骤
5.2.3.1.1在试样任一径面长度的中央,划一条垂直于竹青和竹黄面的直线,在靠近直线两端的竹青、