ICS 79.020 B 60 中华人民共和国国家标准 GB/T15777—2017 代替GB/T15777—1995 木材顺纹抗压弹性模量测定方法 Method for determination of the modulus of elasticity in compression parallel to grain of wood 2018-05-01实施 2017-11-01发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中国国家标准化管理委员会 GB/T15777—2017 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T15777一1995《木材顺纹抗压弹性模量测定方法》，除编辑性修改外主要技术内 容变化如下： 一增加了试验机荷载和测量变形装置的精度、增加粘贴应变片测量变形的方法，并增大变形标距 范围，还增加测量试样尺寸的量具和测量精度（见4.1、4.2、4.3、6.1，1995年版的4.1、4.3、4.2、 6.2) ; 一增加次段试样用于测定密度和年轮宽度，“在试材充裕时，取主段试样60mm（h）×20mm（a）X 20mm（a）用于测定顺纹抗压弹性模量，与主段试样相邻的次段试样20mm（h）X20mm（a）X 20mm（a）用于测定密度和年轮宽度。在试材不足时，只取主段试样，在测试后试样中截取含 水率试样并同时测定密度和年轮宽度（见5.2，1995年版的5.2）”； 一增加加载速率的规定，“先以恒定加载速率0.50mm/min加载至下限荷载，加载速度变动范围 为土25%（见6.3，1995年版的6.4）”； 一增加粘贴应变片测量变形方法，“对于粘贴应变片测量木材压缩变形的情形，每次卸载时，应稍 低于下限荷载，然后直接加载至稍超过上限荷载，加载最天荷载不超过试样的比例极限荷载且 不能使得试样出现压缩破坏状态（见6.3，1995年版的6.4）”； 试验结束后增加测试密度和年轮宽度，“试材充裕时按5.2规定制取次段试样测定密度和年轮 宽度，试材不足时可用截取的含水率试样测定密度和年轮宽度（见6.5，1995年版的6.6）”，这 样可以更好表征该试样的顺纹压缩性能及其影响因素； 更正原标准7.3含水率调整公式的一个笔误（见7.3，1995年版的7.3）； 增加试验报告具体内容（见第8章，1995年版的第8章）。 本标准由国家林业局提出。 本标准由全国木材标准化技术委员会（SAC/TC41）归口。 本标准负责起草单位：中国林业科学研究院木材工业研究所 本标准参加起草单位：中国林业科学研究院林业新技术研究所、浙江省木雕红木家具产品质量检验 中心、东莞华科东尼仪器有限公司 本标准主要起草人：王朝晖、王金平、黄仲华、蒋劲东、李准、张忠利、田昭鹏、葛蓓清。 本标准于1995年首次发布，本次为第一次修订。 1 GB/T15777—2017 木材顺纹抗压弹性模量测定方法 1 范围 本标准规定了测定木材顺纹抗压弹性模量的试验设备、试样、试验步骤和结果计算。 本标准适用于木材无疵小试样的顺纹抗压弹性模量测定。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T1928一2009木材物理力学试验方法总则 GB/T1929—2009木材物理力学试材锯解及试样截取方法 GB/T1931—2009木材含水率测定方法 GB/T1933—2009木材密度测定方法 3原理 木材顺纹受压时，在比例极限应力内，以应力与应变之比求出木材顺纹抗压弹性模量。 4试验设备 4.1试验机，应按照国家计量部门的标准程序定期校准，试验机荷载示值误差不得超过土1%，并至少 具有一个球面滑动压盘（或支座）。 4.2测量变形装置为应变片或夹持式引伸计，示例见图1初始标距为10mm～40mm，距离试样上下 端压缩头10mm以上，压缩变形测量误差不大于土1%，或其他精度相当的测量变形装置。 荷载 八 试样 引仲计 引仲计 应变片 应变片 试样 标所 NA (径切iHi) (径切iAi) 高度 顺纹 方向 试样 T a）应变片测量木材压缩变形 b）夹持式引伸计测量木材压缩变形 图1测量木材压缩变形的装置示例 1 GB/T15777—2017 4.3测量试样尺寸的量具宜为游标卡尺，量程不小于100mm，测量精度至0.01mm。 4.4测量试样含水率的设备应符合GB/T1931一2009第3章的规定，测量试样密度的设备应符合 GB/T1933一2009第4章的规定。 5试样 5.1试材锯解及试样截取，按GB/T19292009第3章的要求，在编号相同的每组试条中，截取试样 毛坏一个。 5.2在试材充裕时，取初始试样尺寸为90mm（h）×20mm（a）X20mm（a），截断成2段，其中主段试 样用于测定顺纹抗压弹性模量，尺寸为60mm（h）×20mm（a）×20mm（a），长度为顺纹方向，试样的 上下两端面要求平滑，互相平行并与长度方向保持垂直，见图2，与主段试样相邻的次段试样用于测定 密度和年轮宽度，尺寸为20mm（h）×20mm（a）X×20mm（a）。在试材不足时，只取主段试样。 图2木材顺纹抗压弹性模量试样示意图 进行。 6试验步骤 6.1在试样长度中央，测量宽度及厚度，精确至0.01mm。 6.2测量试样变形的标距应分别距离试样上下端压缩头10mm以上，使用应变片或引伸计在长度方 向相对的两面（宜在相对的两个径切面）中心部位进行粘贴或附着固定测量试样标距的变形装置，应变 片或引伸计标距宜在10mm～40mm范围内，取两相对面标距变形测量值的平均值作为试样变形值。 加载的下，上限荷载为1000N～4000N。先以恒定加载速率0.50mm/min加载至下限荷载，加载速 度变动范围为土25%，立即读出引伸计指示的变形值，读至最小刻度，并填写在附录A（补充件）记录表 中；再以同样的加载速率加载至上限荷载，并记录变形值，立即卸载，如此反复6次。每次卸载时，应稍 低于下限荷载。对于粘贴应变片测量木材压缩变形的情形，每次卸载时，应稍低于下限荷载，然后直接 加载至超过上限荷载，加载最大荷载不超过试样的比例极限荷载且不能使得试样出现压缩破坏状态 6.4对于很软或很硬的木材，在正式试验之前，选取3个～5个试样进行荷载与变形的观察试验，绘制 2 GB/T157772017 荷载变形图，试验采用的上、下限荷载，应从图上比例极限内中部一段选取 6.5试验后，立即从测定顺纹抗压弹性模量试样中部截取约20mm长的木块1个，按照GB/T1931 2009规定测定试样含水率。试材充裕时按5.2规定制取次段试样测定密度和年轮宽度，试材不足时可 用截取的含水率试样测定密度和年轮宽度，密度按照GB/T1933一2009规定测定试样的气干密度或全 干密度或基本密度，使用显微镜和目视测量试样的年轮宽度 7结果计算 7.1根据反复6次加载-卸载中后3次试验测定的变形值，分别计算出上、下限的变形平均值。上、下 限变形平均值之差，即上、下限荷载间的变形值。 7.2试样含水率为W时的顺纹抗压弹性模量，应按式（1)计算，精确至10MPa。 △P.1 .(1) 式中: Ew——试样含水率为W时的顺纹抗压弹性模量，单位为兆帕（MPa)； △P一一木材顺纹压缩比例极限以内上限与下限荷载之间两点荷载之差，单位为牛（N)； 应变片或引伸计的初始标距，单位为毫米（mm）； △l一△P相对应的初始标距压缩变形长度，单位为毫米（mm）； b 顺纹压缩试样初始宽度，单位为毫米（mm）； t 顺纹压缩试样初始厚度，单位为毫米（mm）。 7.3试样含水率为12%时，顺纹抗压弹性模量，应按式（2）计算，精确至1MPa。 E12=Ew[1+0.012(W-12)] ...( 2) 式中： E12—一试样含水率为12%时的顺纹抗压弹性模量，单位为兆帕（MPa)； W一试样含水率，%。 试样含水率在9%～15%范围内，按照式（2)计算有效。 8试验报告 测定结果参照附录A填写。 试验报告，按照GB/T1928一2009中7.4规定的内容编写。主要包括试验机荷载精度、变形测量 装置精度、试样树种名称、试样含水率、试样密度、年轮宽度、上限荷载、下限荷载、加载速度、荷载-变形 曲线、计算顺纹抗压弹性模量的上限与下限荷载之间两点荷载值、顺纹抗压弹性模量值等。 3