周年強 張筱磊 陶健雄 孫衛(wèi)冰 虞喆彥 李欣璐
(南京林業(yè)大學(xué), 江蘇 南京 210037)
竹簾膠合板是將竹剖成厚1~2 mm、寬10~15 mm左右的竹篾,用細棉線、麻線或尼龍線將其連成竹簾,經(jīng)干燥、涂膠或浸膠,以縱橫交錯的竹簾組坯,通過浸膠熱壓而成的結(jié)構(gòu)材料。由于竹簾膠合板的結(jié)構(gòu)特點, 其作為建筑結(jié)構(gòu)材料可應(yīng)用于樓、地面及墻體結(jié)構(gòu)材料。
通過超聲波波速的檢測來了解試件的物理性能,包括強度、彈模、缺陷等,是一種成熟和簡易的技術(shù),但尚未有研究報道此類研究用于竹材料的檢測。為了充分了解竹質(zhì)試件的物理性能與超聲波波速的對應(yīng)關(guān)系,對其展開相關(guān)試驗研究,為工程應(yīng)用做理論指導(dǎo)。
材料選擇市場上常見的竹簾膠合板,通過機床加工,按照竹篾分布方向、試件高度等分成3組共計30根試件,主要考慮試件的高度和竹篾的方向的不同進行分組。詳細信息如表1所示。
表 1 試件詳細信息
(1)使用電子天平對試件進行稱量,并記錄匯總;
(2)使用超聲波儀器,通過對測法進行試件的波速測量,并記錄匯總,其中波速取沿試件一個縱向和2個橫向方向,共3個波速值。
稱量儀器為賽多利斯品牌的高精度電子天平,精度超過0.1g,完全滿足本次測量需要。
超聲波檢測采用的是瑞士的 Pundit Lab+超聲波檢測儀,其性能穩(wěn)定,測試精度高,使用方便,具有自動測量和記錄等功能。
試驗數(shù)據(jù)匯總見表2。
表2 -1 A組數(shù)據(jù)
表2 -2 B組數(shù)據(jù)
表2 -3 C組數(shù)據(jù)
根據(jù)數(shù)據(jù),從重量上看,離散系數(shù)很小各組之間,最大的為0.034,最小的僅0.011,說明采用現(xiàn)代加工工藝生產(chǎn)出來的竹簾膠合板的材料性質(zhì)比較均一,可以斷定各組份之間(竹青和竹簧等)進行了合理的組合和搭配。從波速上看,1)與竹篾分布方向,即沿著竹篾方向的超聲波波速較高,大約是垂直竹篾方向的接近兩倍的數(shù)值,說明這個方向強度較高;2)垂直竹篾有連個方向,這兩個方向的強度基本差不多但也有差距,總的來說竹篾截面長邊為側(cè)面的的波速較低,短邊較高;3)各組的各項波速反應(yīng)基本一致,其離散系數(shù)較小,說明其力學(xué)性能與質(zhì)量一樣比較均一。
通過對3組共30個竹質(zhì)試件進行稱重及超聲波測試,得到了試件的質(zhì)量和各波速值。經(jīng)過初步分析得出,經(jīng)過現(xiàn)代加工技術(shù)生產(chǎn)出來的竹簾膠合板材具有材質(zhì)均一,性能穩(wěn)定的特點,本次測試的結(jié)果為后續(xù)進行強度的測試提供了初步對比數(shù)據(jù)和支撐。