ICS_65.020.40 B 67 中华人民共和国国家标准 GB/T 15780—1995 竹材物理力学性质试验方法 Testing methods for physical and mechanical properties of bamboos 1995-12-08发布 1996-07-01实施 国家技术监督局 发布 中华人民共和国国家标准 竹材物理力学性质试验方法 GB/T 15780—1995 Testing methods for physical and mechanical properties of bamboos 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、试验方法和试验报告。 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 性质试验。 2试材采集和试条劈制 2.1试材采集 2.1.1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、魔朽和虫蛀。 2.2试条劈制 2.2.1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30 mm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。靠上面的一节竹简，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。 国家技术监警局1995-12-08批准 1996-07-01实施 1 GB/T 15780--1995 N 5 5E s 图1、干缩、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℃，相对湿度为65%±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试验方法基本规定 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土1.0mm，宽度允许 误差为士0.5tnm，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2℃，相对湿度65%土5%的恒温恒湿室或恒温恒湿箱 中，调整试样含水率约为12%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12%。 3.3实验室条件 实验室应保持温度20士2℃，相对湿度65%土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试验结果的计筹 3.5.1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： 3.5.2.1按式(1)求出算术平均值： Za ..(1) n 式中：试验结果的平均值； r,一一每个试样的试验结果； 试样的个数。 3.5.2.2按式(2)求出标准差： 2 GB/T 15780--1995 E(r, - 1)2 (2 ) 式中：S--试验结果的标准差。 3.5.2.3按式（3)求出平均值的标准误差： s (3) In 式中：S,一 一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： V × 100 (4) 式中：V— 一试验结果的变异系数，%。 3.5.2.5当置信水平为0.95时，按式(5)求出试验结果的准确指数，以百分率计： P : (5) r 式中:P- 试验结果的准确指数，%。 3.5.2.6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： z+z1 nmin : (6) P2 式中: nmin 所需最少试样数； 待测定性质的变异系数，%； 结果可靠性指标，按0.95的置信水平取1.96； 试验结果的准确指数,取 5%。 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 3. 5. 4 各项物理力学试验结果计算的修约应符合GB8170《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 3 GB/T 157801995 球面滑动支座。 4.1.2示值误差不大于±1.0%。 4.2能调节温度20±2℃，相对湿度.65%土5%的调温调湿机或调温调湿箱。 4.3天平，准确至0.001g。 4.4百分表，准确至0.01mm，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士2C。 4.7玻璃干燥器、称量瓶。 4.8秒表。 5竹材试验方法 5.1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、碎片应清除十净。 5.1.3试验步骤 5.1.3.1选取试样后立即称量，准确至0.001g。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℃，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。 5.1.3.3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0.001g。 5. 1. 4结果计算 试样含水率按式(7)计算，准确至0.1%。 W- :(7) mo 式中：W-—-试样含水率,%； mi—试验时试样质量，g; 试样全干时质量，名。 5.2干缩性的测定 5.2.1原理 含水率低于纤维饱和点的竹材，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。 5.2.2试样 5.2.2. 1试条劈制,按2.2 条规定。 5.2.2.2在每一试条上截取-个试样。试样用饱和水分的湿材制作，尺寸为10mm×10mmXtmm （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。 5.2.3线十缩性测定 5.2.3.1试验步骤 5.2.3.1.1在试样任一径面长度的中央，划--条垂直于竹青和竹黄面的直线，在靠近直线两端的竹青、 4