Chương 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.3. Tính chất cơ học của gỗ
3.3.1 Giới hạn bền khi nén
3.3.1.1 Giới hạn bền khi nén dọc thớ.
Phương pháp thử theo ISO: 3132-1975 (E).
Hệ số điều chỉnh độ ẩm α = 0,04;
Kết quả tính được ghi trong bảng 3.7.
Bảng 3.7. Giới hạn bền khi nén dọc thớ
Lực ép dọc thớ của gỗ rất ít biến động và nó là chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá khả năng chịu lực của gỗ. Nó thường dùng để nghiên cứu quan hệ giữa các nhân tố ảnh hưởng đến cường độ gỗ. Lực ép dọc được xem là chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá khả năng chịu uốn của gỗ. Khi gỗ chịu ép dọc thớ, lực tác dụng đặt lên đầu các mixen này sinh ra nội lực chống lại. Khả năng liên kết các mixen bởi keo lignin và lớp keo ở màng giữa của các tế bào làm cho các mixen ổn định vị trí khi chịu lực. Sức hút tương hỗ giữa các phần tử cấu tạo nên gỗ tạo cho nó một khối vững chắc và chính nó tạo ra lực cho gỗ.
Độ ẩm ( %) σcd(105 N/m2)
P(%)
Min TB Max
12 46.04 48.53 52.46 0.74
Hình 3.4. Quan hệ giữa ứng lực ép dọc và biến dạng
3.3.1.2 Ứng suất nén (ép) ngang thớ gỗ.
Nén ngang thớ toàn bộ: xác định cho cả 2 chiều xuyên tâm và tiếp tuyến.
Phương pháp thử theo ISO:3132-1975 (E).
Hệ số điều chỉnh độ ẩm cho cả 2 phương α = 0.035;
Kết quả tính được ghi trong bảng 3.8.
Bảng 3.8. Giới hạn bền khi nén ngang thớ toàn bộ
Độ ẩm (%) σentb(105 N/m2) XT σentb(105 N/m2)TT
Min TB Max P(%) Min TB Max P(%)
12 4.53 4.84 5.20 0.62 3.58 3.84 4.14 0.52
a b
Hình 3.5. Quan hệ giữa ứng lực ép ngang và biến dạng a- Ép ngang xuyên tâm; b- Ép ngang tiếp tuyến
Nhận xét: Qua bảng trên ta thấy ứng suất nén ngang thớ toàn bộ theo chiều XT > ứng suất nén ngang thớ toàn bộ theo chiều TT. Nguyên nhân theo chiều XT là chiều xếp dọc tia gỗ, theo TT tuyến là chiều ngang tia gỗ, hơn
nữa mạch gỗ xếp phân tán, do vậy giới hạn bền nén ngang theo chiều XT >
theo chiều TT.
3.3.1.3 Giới hạn bền khi trượt
Sức chịu trượt của gỗ chia làm 2 loại: Trượt dọc thớ và trượt ngang thớ.
Phương pháp thử theo ISO:3347-1975 (E).
Sức chịu trượt dọc thớ:
Hệ số điều chỉnh độ ẩm là α = 0.05;
Kết quả tính được ghi trong bảng 3.9.
Bảng 3.9. Giới hạn bền khi trượt dọc thớ gỗ Độ ẩm
( %)
σtd (105 N/m2) XT σtd (10 5 N/m2)TT
Min TB Max P(%) Min TB Max P(%)
12 7.82 8.43 9.14 0.71 9.86 10.58 11.86 0.76
Hình 3.6. Quan hệ giữa ứng suất trượt dọc và biến dạng a- Ứng suất trượt dọc xuyên tâm; b- Ứng suất trượt dọc tiếp tuyến
3.3.1.4 Giới hạn bền khi uốn tĩnh
Giới hàn bền khi uốn tĩnh để đánh giá khả năng chịu uốn của một loại gỗ. Phương pháp thử theo ISO:3133-1975 (E).
a b
Hệ số điều chỉnh độ ẩm là α = 0.04;
Kết quả tính được ghi trong bảng 3.10.
Bảng 3.10. Giới hạn bền khi uốn tĩnh Độ ẩm
( %)
σut (105 N/m2)
P(%)
Min TB Max
12 1440.81 1571.85 1682.09 0.73
Hình 3.7. Quan hệ giữa ứng suất uốn tĩnh và biến dạng
Sức chịu uốn là chỉ tiêu quan trọng thứ 2 sau lực ép dọc thớ để đánh giá khả năng chịu lực của gỗ.
3.3.1.5. Mô đun đàn hồi uốn tĩnh
Phương pháp tiến hành ISO:3349-1975 (E).
Hệ số điều chỉnh độ ẩm là α = 0.02;
Kết quả tính được ghi trong bảng 3.11.
Bảng 3.11. Mô đun đàn hồi uốn tĩnh Độ ẩm
( %)
Eu (105 N/m2)
P(%)
Min TB Max
12 8483.82 8965.23 9859.98 0.60
Hình 3.8. Quan hệ giữa ứng suất mô đun đàn hồi và biến dạng Trong quá trình sử dụng gỗ làm các kết cấu chịu lực nhất là kết cấu chịu uốn, ta cũng thường sử dụng 2 chỉ tiêu giới hạn bền uốn tĩnh và mô đun đàn hồi uốn tĩnh. Biết được chúng sẽ cho ta biết khả năng sử dụng gỗ làm kết cấu chịu uốn được hay không.
3.3.1.6. Độ cứng tĩnh của gỗ
Độ cứng được xác định theo ISO:3350-1975 (E), trên 3 mặt cắt : Mặt cắt ngang, xuyên tâm, tiếp tuyến.
Hệ số điều chỉnh độ ẩm là α = 0.025.
Bảng 3.12. Độ cứng tĩnh của gỗ Mặt cắt Các thang
giá trị đo
Độ cứng tĩnh (105N/m2)
P (%) W=12%
Mặt cắt ngang
Min 2413.02
0.94
TB 2766.22
Max 3031.64
Mặt cắt xuyên tâm
Min 2507.38
0.91
TB 2744.44
Max 3011.09
Mặt cắt tiếp tuyến
Min 3029.34
1.03
TB 3423.90
Max 3675.12
Độ cứng tĩnh dùng để biểu thị khả năng chống lại tác dụng của ngoại lực khi ép vẫn không biến dạng màu gỗ.
Chỉ tiêu độ cứng tĩnh cho phép ta khả năng đánh giá chịu tác dụng của ngoại lực của một loại gỗ. Biết được độ cứng tĩnh của gỗ từ đây ta có biện pháp xử lý gỗ tiếp theo để phù hợp với mục đích sử dụng của mình.