Đặc trƣng thống kê Bình Trung Đơng Viên Bằng Lũng
x 24,62 24,01 23,76
S 0,49 0,57 0,79
S% 2,00 2,35 3,31
P% 0,003 0,004 0,005
Qua kết quả tại bảng 4.12 ta thấy sức ép dọc thớ lớn nhất là cây gỗ được trồng tại Bình Trung (24,62 MPa) tiếp đó là Đơng Viên (24,01 MPa) và Bằng Lũng (23,76 MPa). Kết quả cho thấy có sự chênh lệch nhau về sức ép dọc thớ, nhưng sự chênh lệch đó là khơng đáng kể.
Qua bảng Type III Sum of Squares analysis tại phụ biểu 08: ta thấy giá trị Pr>F của đường kính gỗ và chiều cao của cây = <0,0001, đều nhỏ hơn mức ý nghĩa 0,05, có nghĩa rằng sức chịu ép dọc thớ của gỗ mỡ chịu sự ảnh hưởng của đường kính và chiều cao của cây với R2
= 0,706, có nghĩa là 70,6% sự biến đổi về sức chịu ép dọc thớ của gỗ là được giải thích do sự thay đổi của đường kính và chiều cao cây gỗ
Cụ thể sự ảnh hưởng đó được thể hiện tại phụ biểu 09, tại phụ biểu này ta thấy giá trị R2 = 0,087: có nghĩa là 8,7% sự biến đổi của sức chịu ép dọc thớ của gỗ được giải thích là do sự biến đổi của đường kính và chiều cao của cây gỗ theo phương trình phương trình hồi quy sau: Sức chịu ép dọc thớ (Mpa) = 18,26 + 0,27 * Đƣờng kính (cm) + 0,48 * Chiều cao (m) – 2,29E- 02 * Đƣờng kính (cm)*Chiều cao (m).
Hình 4.6. Biểu đồ so sánh sức chịu ép dọc thớ gỗ Mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu
4.2.6. Ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao cây mỡ đến sức kéo dọc thớ
Sức chịu kéo dọc thớ thường rất lớn do hầu hết các mixen xenlulo sắp xếp theo chiều dọc. Sức chịu kéo dọc cũng là một chỉ tiêu quan trọng khi xác định chất lượng gỗ và định hướng sử dụng gỗ. Sức chịu kéo dọc thớ chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố như: do chiều thớ gỗ, tia gỗ, tỷ lệ tổ chức cơ học… Kết quả thí nghiệm sức chịu kéo dọc thớ của gỗ mỡ 10 tuổi được thể hiện trên bảng 4.13.
Bảng 4.13. Sức chịu kéo thớ trung bình của gỗ Mỡ 10 tuổi (Mpa)
Đặc trƣng thống kê Bình Trung Đơng Viên Bằng Lũng
x 35,08 30,92 32,50
S 4,30 3,86 5,54
S% 12,27 12,49 17,06
P% 0,018 0,019 0,025
Qua kết quả tại bảng 4.13 ta thấy sự chênh lệch về sức chịu kéo dọc thớ là không nhiều, sự chênh lệch này có thể là do vị trí lấy mẫu khác nhau làm cho tỷ lệ gỗ giác lõi khác nhau làm cho sự chênh lệch này. Ngồi ra kết quả
0 5 10 15 20 25
Bình Trung Đơng Viên Bàng Lũng
Đường kính (cm) Chiều cao (m)
Sức chịu ép dọc thớ (MPa)
chịu kéo dọc thớ của gỗ. Điều đó được thể hiệu tại phụ biểu 10, khi ta tiến hành phân tích phương sai, tại bảng Type III Sum of Squares analysis: ta thấy giá trị Pr>F của đường kính gỗ = 0,0001 và chiều cao của cây có giá trị Pr>F = 0,0001 đều không nhỏ hơn mức ý nghĩa 0,05, có nghĩa rằng sức chịu kéo dọc thớ của gỗ mỡ chịu sự ảnh hưởng khi thay đổi đường kính và chiều cao của cây gỗ.
Sự ảnh hưởng đó được thể hiệu theo một quy luật của phương trình hồi quy theo kết quả tại phụ biểu 11. Tại phụ biểu này ta thấy giá trị R2 = 0,067: có nghĩa là 6,7% sự biến đổi của sức chịu kéo dọc thớ của gỗ được giải thích là do sự biến đổi của đường kính và chiều cao của cây gỗ theo phương trình hồi quy sau: Sức chịu kéo dọc thớ (Mpa) = 1,02 + 1,14 * Đƣờng kính (cm)
+ 2,64 *Chiều cao (m) - 0,10*Đƣờng kính (cm)*Chiều cao (m).
Hình 4.7. Biểu đồ so sánh sức chịu kéo dọc thớ gỗ Mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu
4.2.7. ảnh hƣởng của đƣờng kính, chiều cao đến sức chịu uốn tĩnh
Độ bền uốn tĩnh là một chỉ tiêu quan trọng thứ hai để đánh giá chất lượng gỗ và định hướng sử dụng gỗ. Do vậy việc xác định đồ bền uốn tĩnh là rất quan trọng. Độ bền uốn tĩnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tỷ lệ giữa 3 tổ chức trong cây, gỗ giác - lõi, thớ gỗ…. Kết quả thí nghiệm độ bền uốn tĩnh của gỗ Mỡ 10 tuổi được thể hiện tại bảng 4.14.
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Bình Trung Đơng Viên Bàng Lũng
Đường kính (cm) Chiều cao (m)
Sức chịu kéo dọc thớ (MPa)
Bảng 4.14. Độ bền uốn tĩnh trung bình của gỗ Mỡ 10 tuổi (Mpa)
Đặc trƣng thống kê Bình Trung Đông Viên Bằng Lũng
x 52,29 51,85 51,88
S 9,15 6,76 6,68
S% 17,50 13,03 12,88
P% 0,026 0,019 0,019
Qua kết quả tại bảng 4.14 ta thấy giá trị trung bình về độ bền uốn tĩnh của gỗ mỡ 10 tuổi là gần như nhau, sự chênh lệch là rất nhỏ. Điều đó có thể giải thích được là do q trình lấy mẫu ở những vị trí khác nhau trong cây. Kết quả phân tích phương sai cho thấy sự khác nhau giữa các vùng khác nhau chỉ một phần rất nhỏ là được giải thích là do sự khác nhau về đường kính của cây. Điều đó được thể hiện qua phụ biểu 12, tại bảng Type III Sum of Squares
analysis: ta thấy giá trị Pr>F của đường kính gỗ và của chiều cao cây =
<0,0001 nhỏ hơn mức ý nghĩa 0,05, có nghĩa rằng độ bền uốn tĩnh của gỗ mỡ chịu sự ảnh hưởng khi thay đổi đường kính và chiều cao của cây gỗ.
Tuy nhiên, sự phụ thuộc của độ bền uốn tĩnh vào đường kính và chiều cao cây gỗ khơng theo một quy luật cụ thể. Qua phụ biểu 13 ta thấy giá trị R2 = 0,022: có nghĩa là 2,2% sự biến đổi của độ bền uốn tĩnh của gỗ được giải thích là do sự biến đổi của đường kính và chiều cao của cây gỗ, sự biến đổi đó được thể hiện theo phương trình phương trình hồi quy sau: Độ bền uốn tĩnh
(Mpa) = 44,23 - 0,44 * Đƣờng kính (cm) + 0,90 * Chiều cao (m) + 7,29E- 03 * Đƣờng kính (cm)*Chiều cao (m)
Hình 4.8. Biểu đồ so sánh độ bền uốn tĩnh gỗ Mỡ 10 tuổi theo đường kính và chiều cao cây được trồng tại 3 vùng nghiên cứu
Từ những kết quả nghiên cứu trên, ta có kết quả tổng hợp so sánh về đường kính, chiều cao, tính chất vật lý, tính chất cơ học của gỗ Mỡ 10 tuổi được trồng tại 3 vùng khác nhau tại bảng 4.15
Bảng 4.15. Tổng hợp So sánh đường kính, chiều cao, tính chất vật lý và cơ học của gỗ trồng tại 3 vùng nghiên cứu
Chỉ tiêu Bình Trung Đơng Viên Bằng Lũng
Đƣờng kính (cm) 15,20 16,73 16,39 Chiều cao (m) 14,53 20,65 20,59 Độ ẩm tuyệt đối (%) 22,52 22,16 16,58 Sức hút nƣớc tối đa (%) 199,93 173,64 187,13 Khối lƣợng thể tích (g/cm3 ) 0,36 0,36 0,34 Khả năng dãn nở (%) 4,81 4,28 3,89 Sức chịu ép dọc thớ (MPa) 24,62 24,01 23,76
Sức chịu kéo dọc thớ (MPa) 35,08 30,92 32,50
Độ bền uốn tĩnh (MPa) 52,29 51,85 51,88 0 10 20 30 40 50 60
Bình Trung Đơng Viên Bàng Lũng
Đường kính (cm) Chiều cao (m)
Độ bền uốn tĩnh (MPa)
4.3. Đánh giá chất lƣợng gỗ mỡ 10 tuổi
Để đánh giá chất lượng một loại gỗ nào đó thơng thường ta dựa vào cấu tạo của gỗ, tính chất vật lý và tính chất cơ học của gỗ. Trong đề tài này chúng tôi thực hiện đánh giá chất lượng gỗ thông qua cấu tạo gỗ, một số tính chất vật lý và một số tính chất cơ học của gỗ.
Tính chất vật lý của gỗ bao gồm: Nước trong gỗ, khối lượng thể tích, khả năng co dãn (Độ co dãn), sức hút nước tối đa, khả năng hút hơi nước, độ dẫn nhiệt, độ dẫn điện, khả năng truyền âm, sức xuyên sóng điện từ... Trong tất cả các tính chất vật lý đó của gỗ thì khối lượng thể tích, độ co dãn và sức hút nước tối đa của gỗ là các đại lượng được xem là quan trọng nhất, vì vậy trong luận văn này chúng tơi chỉ xác định các tính chất đó.
Tính chất cơ học của gỗ bao gồm các tính chất như: Sức chịu ép dọc thớ, sức chịu ép ngang thớ, sức chịu kéo dọc thớ, sức chịu kéo ngang thớ, sức chịu uốn xung kích, sức chịu uốn tĩnh, sức chịu tách, độ cứng, khả năng bám đinh, sức chịu xoắn... Trong các tính chất này thì sức chịu ép dọc thớ, sức chịu kéo dọc thớ và sức chịu uốn tĩnh là các đại lượng chính để đánh giá chất lượng gỗ. Do vậy, trong luận văn này chúng tôi chỉ tiến hành đánh giá chất lượng gỗ thơng qua những tính chất đó.
4.3.1. Đánh giá chất lƣợng gỗ dựa vào cấu tạo gỗ
Qua kết quả kế thừa về cấu tạo thô đại và hiển vi của gỗ Mỡ 10 tuổi ở mục 1.1.1 cho thấy:
Gỗ Mỡ có màu sáng, đặc biệt gỗ lõi có màu vàng sáng, phân cấp chất lượng gỗ theo giá trị thương phẩm [37], màu sắc của gỗ Mỡ được xếp vào nhóm I trong tổng số 4 nhóm, gỗ sáng màu là ưu điểm, thuận lợi cho các ngành cơng nghệ nói chung.
Gỗ có giác lõi phân biệt về màu sắc, cấu tạo của phần gỗ giác và gỗ lõi khác nhau. Mặt khác, gỗ sớm và gỗ muộn không phân biệt, mạch gỗ phân tán tụ hợp đơn - kép, nên trong q trình gia cơng cắt gọt, lực cắt đi qua các phần gỗ này đồng đều, dễ gia công chế biến, làm cho chất lượng bề mặt gia công tương đối tốt.
Số lượng mạch gỗ trung bình, đường kính mạch gỗ tương đối nhỏ, … phân cấp chất lượng gỗ theo giá trị thương phẩm [37], kết cấu của gỗ được xếp vào nhóm II trong tổng số 4 nhóm.
Với đặc điểm này, gỗ có khả năng thấm nước, thấm thuốc bảo quản, tráng keo tốt. Ngồi ra, cịn giảm được công cắt gọt khi gia công gỗ, nhưng vẫn đảm bảo được bề mặt sản phẩm ít bị xơ xước.
Trong mạch gỗ khơng có thể bít nên thuận lợi cho q trình thốt hơi nước khi sấy và thuận lợi trong quá trình đưa thuốc bảo quản vào trong gỗ.
Tia gỗ nhỏ, số lượng ít nên chiều thớ của gỗ tương đối thẳng, thuận lợi cho các q trình băm, nghiền, bóc ván mỏng, …
Trong gỗ khơng có ống dẫn nhựa và các chất vơ cơ làm ảnh hưởng tới khả năng dán dính của keo và không gây cản trở đến công cụ cắt gọt, đặc biệt trong trường hợp cắt kín.
4.3.2. Đánh giá chất lƣợng gỗ dựa vào tính chất vật lý của gỗ
4.3.2.1. Dựa vào sức hút nước tối đa của gỗ
Qua kết quả nghiên cứu và tính tốn sức hút nước tối đa của gỗ Mỡ 10 tuổi tại bảng 4.9. Ta có thể so sánh sức hút nước tối đa của gỗ Mỡ 10 tuổi với một số loại gỗ khác qua bảng 4.16.
Bảng 4.16. So sánh độ hút nước tối đa của gỗ Mỡ 10 tuổi và một số loại gỗ khác
Loại gỗ Độ hút nƣớc tối đa (%)
Mỡ 10 tuổi BT: 199,93; ĐV: 173,64; BL: 187,13 Hông 315.4 Sung đe 295 Re gừng 160 Vạng trứng 145 Bồ hịn 107
BT: Bình Trung; ĐV: Đơng Viên; BL: Bằng Lũng
Sức hút nước tối đa của gỗ Mỡ 10 tuổi là trung bình so với một số loại gỗ khác, nguyên nhân là do cấu tạo của lỗ mạch và sợi gỗ không lớn và cũng
không nhỏ quá…
Độ hút ẩm, hút nước là cơ sở quan trọng cho việc tính tốn, bảo quản gỗ và các sản phẩm được chế biến từ gỗ, đồng thời dự kiến được những thay đổi tính chất cơ, lý, hố trong gỗ khi có sự thay đổi của độ ẩm. Do đó trong cơng nghệ và sử dụng cần lưu ý đến tính chất hút ẩm, hút nước mạnh của gỗ Mỡ .
Độ hút nước và tốc độ hút nước của gỗ ảnh hưởng trực tiếp tới việc ngâm tẩm thuốc bảo quản vào gỗ, tới quá trình phun, tráng keo. Độ hút nước của gỗ Mỡ 10 tuổi ở mức trung bình, như vậy trong cơng nghệ giảm bớt được hiện tượng lượng keo thấm sâu, nhiều, đảm bảo được lượng keo trên bề mặt dán dính, làm ổn định được chất lượng mối dán.
Độ hút nước của gỗ Mỡ ở mức độ trung bình, thuận lợi cho quá trình xử lý nhiệt khúc gỗ trước khi bóc, loại bỏ các chất chiết suất tan trong nước nóng, đồng thời cũng thuận lợi cho quá trình nấu bột gỗ vì dịch nấu có thể thẩm thấu vào gỗ.
4.3.2.2. Dựa vào khối lượng thể tích của gỗ
Khối lượng thể tích của gỗ là một chỉ tiêu vật lý quan trọng, nó quyết định đến hầu hết các tính chất cơ học của gỗ. Đồng thời, nó cịn là cơ sở để lựa chọn hợp lý trong q trình sử dụng, xác lập chế độ cơng nghệ gia cơng.
Theo Pháp quy phân hạng gỗ trịn của Hiệp hội sản xuất và kinh doanh
gỗ Đông Nam á (SEALPA), gỗ Mỡ thuộc nhóm gỗ có khối lượng thể tích thấp
(nhỏ hơn 0,50 g/cm3). Do đó, gỗ Mỡ có độ bền cơ học thấp; đây là kết quả đúng với tất cả các loài cây mọc nhanh.
Mỡ là loại gỗ có cấu tạo tương đối đồng đối đồng đều theo phương chiều cao và phương bán kính. Gỗ giác và gỗ lõi phân biệt song khơng có sự chênh lệch lớn về tính chất giữa gỗ giác và gỗ lõi như các loại gỗ: Lim, Nghiến, Keo lá tràm, Keo tai tượng…
4.3.2.3. Dựa vào khả năng dãn nở của gỗ
Qua kết quả nghiên cứu và tính tốn khả năng dãn nở của gỗ Mỡ 10 tuổi tại bảng 4.11. Ta có thể so sánh khả năng dãn nở của gỗ Mỡ 10 tuổi với
một số loại gỗ khác qua bảng 4.17.
Bảng 4.17. So sánh khả năng dãn nở tiếp tuyến của gỗ Mỡ 10 tuổi và một số loại gỗ khác Loại gỗ Tỷ lệ dãn nở của gỗ (%) Mỡ 10 tuổi BT: 4,81; ĐV: 4,28; BL: 3,88 Hông 5.98 Vạng trứng 6.24 Giẻ đỏ 9.80 Ràng ràng mít 8.77 Chị chỉ 13.41
BT: Bình Trung; ĐV: Đơng Viên; BL: Bằng Lũng
Tỷ lệ co dãn của các loại gỗ Việt Nam nằm trong giới hạn + Theo chiều dọc thớ: < 1%
+ Theo chiều xuyên tâm: 2 ữ 7 % + Theo chiều tiếp tuyến: 4 ữ 14 %
Ta thấy tỷ lệ dãn nở của gỗ Mỡ 10 tuổi nằm trong giới hạn co dãn của gỗ Việt Nam và thuộc loại thấp, tính chất này thuận lợi cho q trình gia cơng chế biến, thích hợp cho sử dụng gỗ Mỡ vào những chi tiết có yêu cầu về độ biến dạng nhỏ, thuận lợi cho các chi tiết và kết cấu dạng lắp ghép: Cửa, ngăn kéo…
Qua kết quả tỷ lệ co dãn của gỗ theo tiếp tuyến là thấp, từ đó ta thấy tỷ lệ chênh lệch giữa co rút tiếp tuyến và xuyên tâm của gỗ Mỡ 10 tuổi là sẽ là nhỏ hơn 2. Thông thường với những loại gỗ có tỷ lệ chênh lệch giữa co rút tiếp tuyến và xuyên tâm nhỏ, sẽ có ảnh hưởng tốt tới q trình sấy gỗ như gỗ ít bị cong vênh, nứt nẻ …[30]. Do vậy, gỗ Mỡ là một loại gỗ thuận lợi trong công nghệ sản xuất ván ghép thanh, loại gỗ có cấu tạo đồng nhất, dễ sấy, dễ gia công, biến dạng mặt cắt của thanh ghép nhỏ, ít bị nứt nẻ khi sấy (trong sản xuất ván ghép thanh).
4.3.3. Đánh giá chất lƣợng gỗ dựa vào tính chất cơ học của gỗ
4.3.3.1. Dựa vào sức chịu ép dọc thớ của gỗ
Lực nén dọc thớ rất ít biến động và dễ xác định nên thường dùng để nghiên cứu quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ gỗ. Do tính chất quan trọng của nó, trong thực tế lực nén dọc thớ được xem là chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá khả năng chịu lực của gỗ.
Từ kết quả xác định giới hạn bền khi nén dọc thớ của gỗ Mỡ 10 tuổi ở bảng 4.12, Theo tiêu chuẩn trong Pháp quy phân hạng gỗ tròn của Hiệp hội sản xuất và kinh doanh gỗ Đông Nam á (SEALPA), giới hạn bền khi nén dọc
thớ của gỗ Mỡ 10 tuổi được xếp vào loại thấp, nd = 23,76 – 24,62.
Bảng 4.18. Tiêu chuẩn so sánh độ bền nén dọc thớ gỗ mỡ 10 tuổi
Chỉ tiêu Đơn vị tính Trị số theo SEALPA Mỡ 10 tuổi Thấp Trung bình Cao Nén dọc thớ MPa 24,4-34,3 34,4-54,9 > 55,0 BT: 24,61; ĐV: 24,01; BL: 23,76
BT: Bình Trung; ĐV: Đơng Viên; BL: Bằng Lũng
Căn cứ vào TCVN - 1072 - 71 - sửa đổi [5] giới hạn bền khi nén dọc