GB/T 15780-1995 竹材物理力学性质试验方法

中华人民共和国国家标准

竹材物理力学性质试验方法Gs/T15780一1995

Testingmethodsforphysicalandmechanical

propertiesofbamboos

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7洲}试验报告。

本标准适用于胸高直径50mm以上，竹壁厚度4mm以上的片状无疵竹材节间小试样的物理力学

tI质试验。

2试材采集和试条劈制

2门试材采集

2门-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

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

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。

2.1.5试材采伐后，应及时交运，以免变色、开裂、腐朽和虫蛀。

2.2试条劈制

2.2门从每株约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

筒。靠下面的一节竹筒，按图1在东、南、西、北方向分别劈制宽度为15mm及30mm的竹条各一根。宽

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

顺纹抗压、顺纹抗剪试样。靠上面的一节竹筒，按图2在东、南、西、北方向分别劈制宽度为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

有竹节。

国家技术监督局1995一12一08批准1996一07一01实施

GB/T15780一1995

图1千缩、密度、抗弯、顺纹抗压、顺纹抗剪试条劈制方法图2顺纹抗拉试条劈制方法

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士2-C，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试验方法荃本规定

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11.0mm.宽度允许

误差为士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

用气干试条制作的试样，应置于温度为20士20C，相对湿度65士5%的恒温恒湿室或恒温恒湿箱

中，调整试样含水率约为12对的平衡状态。如环境温度低于或高于20士2℃时，需相应降低或升高相对

湿度以保证试样含水率为I2%>

3.3实验室条件

实验室应保持温度20土2"C，相对湿度65纬士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具，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:

3.5-2.，按式(1)求出算术平均值:

s_巫..‘··…“.·……宁”····一(1)

式中:S—试验结果的平均值;

二.—每个试祥的试验结果;

。—试样的个数。

3-5-2.2按式(2)求出标准差:

GB/T15780一1995

一

艺(z『一z)}

S=

刀一1

式中:S—试验结果的标准差。

15.2.3按式((3)求出平均值的标准误差

一

S

S,=士=去

一f

式中:S,—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:

一

V_三X100

式中:V—试验结果的变异系数，%。

3.5.2.5当置信水平为。.95时，按式(5)求出试验结果的准确指数，以百分率计

一

2S,

=了X100

尸—试验结果的准确指数，%。

A3.51}.

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:

一

刀mln一V}t}

P,

式中;n.--所需最少试样数;

v—待测定性质的变异系数，%;

t—结果可靠性指标，按。.95的置信水平取1.96;

尸—试验结果的准确指数，取5%0

3.5.3为近似估计试验所需试样最少数量，可利用下列竹材各主要性质的变异系数平均值。

竹材性质变异系数，%

密度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

15.4各项物理力学试验结果计算的修约应符合GB8170K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

Gr/'s15780一1995

球面滑动支座。

4.1.2示值误差不大于土1.0%

本'2能调节温度20士2C，相对湿度“%士5写的调温调湿机或调温调湿箱。

4-3夭平，准确至。001g.

4-4百分表，准确至。.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+2'C

4-了玻璃干燥器、称量瓶。

4-8秒表。

5竹材试验方法

5门含水率的测定

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。

513试验步骤

5.1.3.1选取试样后立即称量，准确至。.001g。将结果填入附录A含水率测定记录表中

5.1.3.2试样在烘箱内保持温度103士2'C.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门.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。.001g,

5.14结果计算

试样含水率按式t7)计算，准确至。.llo

w=Ml止二rnaX100·，’·”..，:t.，.，.“…(7)

冲r}

式中:W—试样含水率，%;

，.—试验时试样质量'g;

，—试样全干时质量，9。

导2干缩性的测定

5.2.1原理

含水率低子纤维饱和点的竹材，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口

5.2.2试样

52二2.1试条劈制，按22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10mmx10mmxtmm

(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。

5.23线千缩性测定

523‘门试验步骤

5.23.1.1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、

GB/T15780一1995

竹黄处，各划一圆点;并在竹黄面的中心位置划一圆点。用百分表测量装置，在试样上的圆点处分别测量

径向、弦向尺寸，填入附录B干缩性测定记录表中，准确至。.01mm.

5.2-3.1.2试样在3.2条规定的环境中气干10天后，用2-3个试样试测弦向尺寸，然后每隔2天试

测一次，至连续两次试测结果之差不大于。.02mm时，即认为已达到气干。再按5.2.3.1.1条测量试样

径向、弦向尺寸，并称量试样质量，准确至。.001g.

5.2.31.3将试样放在烘箱中，按5.1-3.2-5.1-3.3条规定进行烘干并称出试样全干时质量。按

5.2.3.1.1条分别测量出径向和弦向尺寸。

5.2.11.4在测量过程中，试样如发生开裂或形状畸变时应予舍弃

5.2-3.2结果计算

5.2-3-2.1试样从湿材至全干时，径向或弦向的全干缩率，按式(8)计算，准确至。.I%.

_L-，一L

B、二=一x100.··.··.··.·················一(8)

JJ~1

式中:B.-—试样径向或弦向的全干缩率，%;

L...-湿材试样径向或弦向靠竹青、竹黄处尺寸的均值，mm;

Lo—试样全干时径向或弦向靠竹青、竹黄处尺寸的均值，mm.

5.2.3.2.2试样从湿材至气干时，径向或弦向的气千干缩率，按式(9)计算，准确至0.1000

Lm，一L.,

B=—x100···.··.··.··············。·…(9)

」Jm“

式中B—试样径向或弦向的气干干缩率，%;

L.,—试样气干时径向或弦向靠竹青、竹黄处尺寸的均值，mm.

5.2.3.2.3根据试样气干和全干时的质量，按5.1.4条规定，计算出试样气干时的含水率，以说明其变

化范围。

5.2.4体积干缩性测定

5.2.4.1试验步骤

5-2-4门1按5.2.3.1.1^5.2.3.1.3条进行试验，在试样任一横断面上的中部，划一条垂直于竹青、

竹黄的直线，在靠近直线两端的竹青、竹黄处，各划一圆点。测出试样纵向湿材时、气干时、全干时的尺

寸。

5.2.4.1.2计算出试样湿材时、气干时、全干时的体积。

5.2-4.2结果计算

5.2-4-2.1试样从湿材到全干时的体积全干缩率，按式((10)计算，准确至0.1%,

vm,二一V。

9'..=xloo·················。一(to)

V___

式中:9'...—试样体积的全干缩率，%;

V...—试样湿材时的体积，mm';

Vo—试样全干时的体积，mm',

5.2-4-2.2试样从湿材到气干时的体积干缩率，按式(11)计算，准确至。.1Y0

Gs/T15780一1995

v.二一Vw

/30、一义100(11)