李月
摘 要:文章通過試驗測定俄羅斯樟子松的密度、含水率、干縮率、順紋抗壓強度、橫紋抗壓強度、順紋抗剪強度、抗劈力、抗彎強度、抗彎彈性模量等物理力學指標,并與國內樟子松進行比較發(fā)現(xiàn),弦向氣干干縮率、順紋抗壓強度、抗彎強度、抗彎彈性模量均低于國內樟子松,而氣干密度和徑向氣干干縮率大于國內樟子松。
關鍵詞:俄羅斯樟子松;物理力學性能;測定分析
自從國家啟動了天保工程和取消木材進口專營權,對木材進口實施零關稅以來,俄羅斯樟子松的進口量呈逐年增長態(tài)勢。俄羅斯樟子松使用范圍非常廣泛。由于樟子松具有防腐防蛀的特殊功效,因此是裝修衣柜、門窗、地板、樓梯踏板、臺面板、墻板、天花板的木材首選。此外,用于家具面板、擱板、背板、芯板、方便板、屏風、分隔壁板、柜架條等方面也有很好效果,可以說需用木材的地方就有它發(fā)揮的潛力。
1 試驗材料
試材取自綏芬河市某家具生產(chǎn)企業(yè)從俄羅斯進口的樟子松板材,隨機選取紋理通直、節(jié)子、松油等缺陷少的樟子松,經(jīng)鋸解氣干后,刨削、砂光按照國家標準GB1927-2009《木材物理力學性質實驗方法》要求加工制成物理力學試件。
2 試驗方法
(1)密度檢測。按GB/T 1933-2009木材密度測定方法進行。
(2)含水率。按GB/T 1931-2009 木材含水率測定方法進行。
(3)干縮率。按GB/T 1932-2009 木材干縮性測定方法進行。
(4)順紋抗壓強度。按GB/T1935-2009 木材順紋抗壓強度測定方法進行。
(5)橫紋抗壓強度。按GB/T1939-2009 木材橫紋抗壓強度測定方法進行。
(6)順紋抗剪強度。按GB/T1937-2009 木材順紋抗剪強度測定方法進行。
(7)抗劈力。按GB/T 1942-2009 木材抗劈力試驗方法測定。
(8)抗彎強度。按GB/T 1936.1-2009 木材抗彎強度試驗方法測定。
(9)抗彎彈性模量。按GB/T 1936.2-2009 木材抗彎彈性模量測定方法進行。
3 試驗結果與討論
3.1 俄羅斯樟子松的物理性質測定
3.1.1 密度。俄羅斯樟子松木材的基本密度為0.398g/cm3,氣干密度為0.460g/cm3,全干密度為0.443g/cm3,近中等密度?;久芏鹊淖兓秶?.290g/cm3~0.516g/cm3,氣干密度的變化范圍0.334g/cm3~0.618g/cm3,全干密度的變化范圍0.318g/cm3~0.593g/cm3?;久芏鹊淖儺愊禂?shù)為15.32%,氣干密度的變異系數(shù)為15.20%,大于國標規(guī)定的10%的變異系數(shù),說明俄羅斯樟子松密度的變異較大?;久芏鹊臏蚀_指數(shù)為4.82%,氣干密度的準確指數(shù)為4.78%,說明試驗結果可信。
3.1.2 含水率。俄羅斯樟子松木材的氣干含水率為5.4%,屬于中等偏低水平,變化范圍為4.60%~8.02%。
3.1.3 干縮率。俄羅斯樟子松木材的氣干材的徑向、弦向及體積的干縮率為3.50%、4.96%、8.60%;全干材的徑向、弦向及體積的干縮率為4.10%、5.59%、9.78%,接近中等。在做俄羅斯樟子松干縮性的試驗中,測定氣干含水率為3.62%。
3.2 俄羅斯樟子松的力學性能測定
3.2.1 順紋抗壓強度。俄羅斯樟子松木材順紋抗壓強度為45.45MPa。破壞載荷的變化范圍15760N~20940N,順紋抗壓強度的變化范圍38Mpa~51Mpa。順紋抗壓強度的變異系數(shù)為6.75%,遠低于國標規(guī)定的15%的變異系數(shù),說明俄羅斯樟子松順紋抗壓強度的變異不大。準確指數(shù)為2.13%,小于5%,說明試驗結果的可靠性較大。
3.2.2 橫紋抗壓強度。橫紋全部抗壓比例極限應力4.07MPa,比例極限載荷的變化范圍1334N~4800N,比例極限應力的變化范圍2.19MPa~6.99MPa;橫紋局部抗壓比例極限應力7.57MPa,比例極限載荷的變化范圍2014N~4595N,比例極限應力的變化范圍4.92MPa~11.28MPa。
橫紋全部抗壓比例極限應力變異系數(shù)為32.29%,橫紋局部抗壓比例極限應力變異系數(shù)為21.13%,同國標規(guī)定的20%變異系數(shù)相比,橫紋全部抗壓比例極限應力變異系數(shù)高于國標的規(guī)定;橫紋局部抗壓比例極限應力變異系數(shù)基本符合國標的規(guī)定。表明:俄羅斯樟子松橫紋全部抗壓比例極限應力的變異大,橫紋局部抗壓比例極限應力的變異不大。橫紋全部抗壓比例極限應力的準確指數(shù)為10.22%,橫紋局部抗壓比例極限應力的準確指數(shù)為6.44%,說明橫紋全部抗壓強度的試驗結果可靠性不大,橫紋局部抗壓強度的試驗結果比較可靠。
3.2.3 順紋抗剪強度。俄羅斯樟子松木材順紋抗剪強度5.9MPa,破壞載荷的變化范圍2156N~5030N,抗剪強度的變化范圍3.81MPa~8.85MPa。順紋抗剪強度的變異系數(shù)為19.41%,基本符合國標規(guī)定的20%的變異系數(shù),說明俄羅斯樟子松順紋抗剪強度的變異不大。準確指數(shù)為6.14%,略大于5%,說明試驗結果比較可靠。
3.2.4 抗劈力。俄羅斯樟子松木材抗劈力6.53MPa,屬低級。最大載荷的變化范圍67N~216N,抗劈力的變化范圍3.33N/mm~10.76N/mm。
3.2.5 抗彎強度。俄羅斯樟子松木材的抗彎強度88MPa。破壞載荷的變化范圍759N~2386N,抗彎強度的變化范圍32MPa~111MPa??箯潖姸鹊淖儺愊禂?shù)為16%。稍大于國標規(guī)定的15%的變異系數(shù),說明俄羅斯樟子松抗彎強度的變異不大。準確指數(shù)為6.53%,略大于5%,說明試驗結果比較可靠。
3.2.6 抗彎彈性模量。根據(jù)木材力學性質5級劃分法,抗彎彈性模量8491MPa,屬中級。下限載荷的變化范圍342N~816N,上限載荷的變化范圍1381N~3294N,彈性模量的變化范圍6091MPa~11879MPa??箯潖椥阅A孔儺愊禂?shù)為19.86%,基本符合國標的規(guī)定的20%的變異系數(shù),說明俄羅斯樟子松抗彎彈性模量的變異不大。準確指數(shù)為6.28%,略大于5%,說明試驗結果比較可靠。
4 結束語
俄羅斯樟子松的弦向試樣力學性能包括橫紋全部抗壓強度、橫紋局部抗壓強度、抗劈力(除順紋抗剪強度外)均優(yōu)于的徑向試樣力學性能。根據(jù)試驗數(shù)據(jù),將俄羅斯樟子松與國內大興安嶺采集的樟子松試樣進行比較得到:俄羅斯樟子松的氣干密度和徑向氣干干縮率大于國內樟子松的氣干密度和徑向氣干干縮率;俄羅斯樟子松的弦向氣干干縮率、順紋抗壓強度、抗彎強度、抗彎彈性模量均低于國內樟子松的弦向氣干干縮率、順紋抗壓強度、抗彎強度、抗彎彈性模量。
參考文獻
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