混凝土的物理力学性能_撑绿竹不同方向及年龄竹材物理力学性能比较

　　摘要：对撑绿竹不同方向及年龄的竹材物理力学性能进行了研究，结果表明，撑绿竹不同方向竹材的物理力学性能之间存在着一定的差异，但差异不显著，说明撑绿竹的东西南北各个方向对竹材的物理和力学性能均没有显著影响。另外，不同年龄撑绿竹的竹材物理力学性能之间也存在着一定的差异，１．５年龄的基本密度、气干密度和顺纹抗剪强度、抗弯强度均小于２．５年龄，而１．５年龄的各气干及全干干缩率和顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量等均大于２．５年龄，但除抗弯弹性模量差异较大外，其他差异均较小。
　　关键词：撑绿竹；竹材；物理性质；力学强度
　　中图分类号：Ｓ７９５文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）13－2683-02
　　
　　Comparison ｏｎ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Pｒｏｐｅｒｔｙ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Sｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ
　　Ｂａｍｂｕｓａ ｐｅｒｖａｒｉａｂｉｌｉｓ×Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｓ
　　
　　ＳＩＴＵ Ｃｈｕｎ－ｎａｎ１，ＷＡＮＧ Ｊｉａｎ１，ＸＩＥ Ｓｈｕａｎｇ－ｘｉ２，ＤＵ Ｗｅｎ－ｊｕｎ１，ＮＩＥ Ｌｉｎ－ｈｏｎｇ２
　　（１．Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｚｕｎｙｉ Ｃｉｔｙ，Ｚｕｎｙｉ ５６３０００，Ｇｕｉｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ；２． Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ ５５００２５，Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏn ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｂａｍｂｕｓａ ｐｅｒｖａｒｉａｂｉｌｉｓ×Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｓ ｉｎ ａｌｌ ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｓｈｏｗed ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ were ｓｏｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｎｏｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ， ｉｎｄｉｃａｔing ｔｈａｔ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ ｈａd ｌｉｔｔｌｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ． Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅｒｅ were ｓｏｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｍｏｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｇｅｓ． Ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｄｅｎｓｉｔｙ， ａｉｒ－ｄｒｙ ｄｅｎｓｉｔｙ， ｓｈｅａｒ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｏ ｇｒａｉｎ， ｂｅｎｄｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ １．５－ｙｅａｒ－ｏｌｄ ｂａｍｂｏｏ ｗｅｒｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ２．５－ｙｅａｒ－ｏｌｄ ｂａｍｂｏｏ， ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ａｉｒ－ｄｒｙ and ｆｕｌｌ-ｄｒｙ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｒａｔｅ， tensile ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｏ ｇｒａｉｎ， ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｏ ｇｒａｉｎ， ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ ｏｆ １．５－ｙｅａｒ－ｏｌｄ ｂａｍｂｏｏ were ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ２．５－ｙｅａｒ－ｏｌｄ ｂａｍｂｏｏ． Ｔｈｅｒｅ was ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｔｈｅｍ except the ｍｏｄｕｌｕｓ ｏｆ ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｂａｍｂｕｓａ ｐｅｒｖａｒｉａｂｉｌｉｓ×Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｓ； bａｍｂｏｏ ｍａｔｅｒｉａｌ； pｈｙｓｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｙ； mｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ
　　
　　撑绿竹是以大绿竹（Ｄｅｎｄｒｏｃａｌａｍｏｐｓｉｓ ｇｒａｎｄｉｓ）为父本，撑篙竹（Ｂａｍｂｕｓａ ｐｅｒｖａｒｉａｂｉｌｉｓ）为母本，由广西省柳州市林业科学研究所经过１２年的杂交选育而培育出的优良品种。它具有出笋成竹多、产量高、无性繁殖力强、竹材制浆得率和纸浆破裂强度高等优良特性，近年来在海南、广西、云南、贵州、四川、湖南、重庆等省（市）大面积推广种植，取得了一定的经济、社会和生态效益［１－５］。为使贵州省赤水市撑绿竹产业更好地发展，对赤水市撑绿竹竹材的物理和力学性能进行了测定，以期为撑绿竹的加工利用提供一定的理论依据。
　　１材料与方法
　　１．１调查区概况
　　调查区位于黔北赤水市境内，海拔３３１．５～１ ７３０．１ ｍ，坡度一般超过３０°，属中亚热带温暖湿润气候。年均降水量１ ２００～１ ３００ ｍｍ，相对湿度８２％。年均气温１８ ℃，日照１ ２９７．７ ｈ，无霜期３４０～３５０ ｄ。土壤以成土母质为侏罗纪和白垩纪的紫色砂页岩、红色砂岩和紫色泥岩发育的紫色土和黄壤为主［６－８］。
　　１．２调查与研究方法
　　１．２．１竹子采样在对赤水市撑绿竹的分布情况和生长情况了解的基础上，选定实际需要调查的区域，并按１０～１５丛为一样地进行调查，共设３个样地。每一样地按不同年龄及生长情况选择有代表性、成熟、无缺陷的样株５株，共计１５株。且在每株胸高部位上标明北向标记。对确定需要进行试验测试的竹种，则对每株伐倒的样竹，从离地面１．５ ｍ的整节处（枝下高较低、胸径较小的样竹，从离地面
　　１ ｍ的整节处）向上截取约２ ｍ一段，在整节处截断作为试材，并标明编号及北向标记。
　　１．２．２竹材的物理力学性能测定竹材的物理力学性能测定按照国家标准ＧＢ／Ｔ１５７８０－１９９５《竹材物理力学性质实验方法》相关步骤及要求进行。
　　１．２．３数据统计与分析采用Ｅｘｃｅｌ和ＳＰＳＳ １３．０数据处理软件进行数据分析。
　　２结果与分析
　　２．１撑绿竹不同方向竹材物理力学性质分析
　　从表１可以看出，撑绿竹东南西北４个方向竹材的物理和力学性质存在一定的差异。基本密度北向最大西向最小，气干密度与全干密度东向、南向大于西向、北向；气干径向干缩率东向、西向大于南向、北向，气干弦向干缩率东向、北向大于西向、南向，而体积干缩率东向、南向大于西向、北向；在全干干缩率中径向和体积的干缩率东向、南向均大于西向、北向，而弦向干缩率则为西向、南向大于东向、北向；顺纹抗剪强度南向最大，东向较小；而顺纹抗拉强度则西向、北向大于东向、南向；顺纹抗压强度南向、北向大于东向、西向，而抗弯强度东向、南向大于西向、北向；抗弯弹性模量西向、北向大于东向、南向。经方差分析可知，撑绿竹的东南西北４个方向竹材的物理和力学性质差异均不显著（Ｐ＞０．０５），表明东南西北４个方向对撑绿竹的物理及力学性能没有影响。
　　２．２撑绿竹不同年龄竹材物理力学性质分析
　　由表２可以看出，撑绿竹１．５年龄的基本密度和气干密度均小于２．５年龄，但这种差异较小，分别为０．００２ ｇ／ｃｍ３、０．００１ ｇ／ｃｍ３，绝干密度则相等，均为０．６６４ ｇ／ｃｍ３。在各干缩率中１．５年龄的干缩率均大于２．５年龄，其中全干及气干的体积干缩率差异较大，分别为１．０６２、０．９０５个百分点，其次为径向干缩率，它们之间的差异分别为0.847、0.730个百分点，而弦向干缩率差异最小，分别为0.372、0.238个百分点。
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　　由以上分析可知，撑绿竹不同年龄之间的物理和力学性能存在一定的差异，１．５年龄的基本密度、气干密度、顺纹抗剪强度和抗弯强度均小于２．５年龄，而各气干及全干干缩率以及顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度和抗弯弹性模量则大于２．５年龄，但它们之间的差异除抗弯弹性模量差异较大外，其他差异均较小。
　　３小结
　　对撑绿竹东南西北４个方向竹材的物理和力学性能分析表明，撑绿竹不同方向竹材的物理和力学性能之间存在一定的差异，但这种差异均不显著，说明撑绿竹的东西南北各个方向对竹材的物理和力学性能均没有影响，竹材的这种特性与它的自身结构密切相关。
　　撑绿竹不同年龄之间的物理和力学性能存在一定的差异，基本密度、气干密度、顺纹抗剪强度和抗弯强度1.5年龄的均小于２．５年龄，而各气干及全干干缩率以及顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度和抗弯弹性模量1.5年龄的则大于２．５年龄，但它们之间的差异除抗弯弹性模量差异较大外，其他差异均较小。
　　
　　参考文献：
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