\r\n\r\n

TIÊU\r\nCHUẨN QUỐC GIA

\r\n\r\n

TCVN\r\n8168-2:2010

\r\n\r\n

ISO/TR\r\n22157-2:2004

\r\n\r\n

TRE\r\n- XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ - PHẦN 2: HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH PHÒNG THÍ NGHIỆM

\r\n\r\n

Bamboo -\r\nDetermination of physical and mechanical properties - Part 2: Laboratory manual

\r\n\r\n

Lời nói đầu

\r\n\r\n

TCVN 8168-2:2010 hoàn toàn\r\ntương đương với ISO/TR 22157-2:2004.

\r\n\r\n

TCVN 8168-2:2010 do Ban kỹ\r\nthuật tiêu chuẩn quốc gia\r\nTCVN/TC165 Gỗ kết cấu biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ\r\nKhoa học và Công nghệ công bố.

\r\n\r\n

Bộ tiêu chuẩn TCVN 8168-1 (ISO 22157) Tre\r\n-\r\nXác\r\nđịnh các chỉ tiêu cơ\r\nlý,\r\ngồm các tiêu chuẩn sau:

\r\n\r\n

- TCVN 8168-1:2009 (ISO 22157-1:2004) Phần\r\n1: Yêu cầu kỹ thuật.

\r\n\r\n

- TCVN 8168-2:2010 (ISO/TR 22157-2:2004) Phần\r\n2: Hướng dẫn thực\r\nhành phòng thí nghiệm.

\r\n\r\n

Lời giới thiệu

\r\n\r\n

Trên thế giới, tại nhiều phòng thí\r\nnghiệm ở các quốc gia có trồng tre, các nhân viên phòng thí nghiệm thực hiện\r\ncác phép thử về các tính chất của tre, dưới những điều kiện không dễ dàng. Có\r\nnhiều ví dụ về những phương pháp hoặc dụng cụ rất phù hợp, tuy nhiên, do thiếu\r\nsự trao đổi kinh nghiệm nên những kiến thức quý như vậy chưa được nhân rộng ra\r\nngoài phạm vi phòng thí nghiệm đã phát kiến ra chúng. Mục đích đầu tiên của\r\ntiêu chuẩn này là công bố các\r\nphương pháp ưu việt để mọi nhân viên thí nghiệm trên thế giới đều\r\ncó thể biết và áp dụng. Mục đích thứ hai là cung cấp hướng dẫn “cách làm”\r\ntrên thực tế để thực hiện các thí nghiệm theo TCVN 8168- 1 (ISO 22157-1).

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n

TRE - XÁC ĐỊNH\r\nCÁC CHỈ TIÊU CƠ LÝ - PHẦN 2:\r\nHƯỚNG DẪN THỰC HÀNH\r\nPHÒNG THÍ NGHIỆM

\r\n\r\n

Bamboo -\r\nDetermination of physical and mechanical properties - Part 2: Laboratory manual

\r\n\r\n

1. Phạm vi áp dụng

\r\n\r\n

Tiêu chuẩn này cung cấp thông tin hướng\r\ndẫn cho các nhân viên trong phòng thí nghiệm về cách thực hiện các phép thử\r\ntheo TCVN 8168-1 (ISO 22157-1).

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Từ đây trở đi, tiêu chuẩn\r\nnày chỉ đưa ra các thông tin cho các điều của TCVN 8168-1 (ISO 22157-1) nếu cần\r\nthiết; vì vậy việc đánh số điều sẽ không liên tục.

\r\n\r\n

4.2.1. Đo và cân

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Điều này cũng liên quan đến:\r\n5.3 Đốn chặt cây, đánh dấu và cắt khúc.

\r\n\r\n

Các giá trị chiều dài và khối lượng cần\r\nđược xác định:

\r\n\r\n

- từ thân tre sau khi được chuyển đến phòng thí\r\nnghiệm, nghĩa là thân tre đã được đánh dấu sẵn theo 5.3 của TCVN 8168-1 (ISO\r\n22157-1);

\r\n\r\n

- từ những mẫu thử nhỏ hơn ngay sau\r\nkhi chúng được cắt ra theo kích cỡ trong phòng thí nghiệm. Tốt nhất việc cắt mẫu\r\nnên được tiến hành sao cho không bị nhầm lẫn.

\r\n\r\n

Phòng thí nghiệm nên thiết kế các bảng\r\nchuẩn để ghi nhận tất cả các dữ\r\nliệu là tốt nhất. Hình 1 đưa ra một ví dụ về bảng như vậy; tuy nhiên tùy mỗi\r\nphòng thí nghiệm có thể áp dụng hoặc\r\nkhông áp dụng ví dụ này nếu các bảng của họ đã hợp lý hoặc tốt hơn. Để ví dụ cho việc\r\nsử dụng bảng ghi chép, trong Hình 2 thể hiện lại bảng này và được điền bằng tay\r\nđầy đủ các thông\r\ntin.

\r\n\r\n

Tiếp theo, tốt nhất là phác họa từng\r\nthân tre có các đốt, vị trí của các đốt và các mẫu thử được cắt ra từ thân tre\r\nnày cùng các phép thử đã sử dụng các mẫu đó; xem ví dụ trong Hình 3.

\r\n\r\n

Ví dụ này phác họa phần gốc và giữa của\r\nmột thân tre; từ mỗi phần nếu chiều dài đủ thì sẽ lấy hai đoạn tre mẫu để thử độ bền\r\nnén và một đoạn tre mẫu để thử độ bền uốn. Các báo cáo về các phép thử này sẽ\r\ncó thêm các phác họa về kích thước .v.v... Bất cứ phòng thí nghiệm nào cũng có\r\nthể đưa ra các phác họa tương tự, sao cho chúng thể hiện được rõ ràng.

\r\n\r\n

Trong Hình 3, vòng tròn trắng\r\nnhư trong 5.3 được vạch ở độ cao khoảng 0,70 m, trong đó có đoạn ước chừng khoảng\r\n0,30 m đã cắt bỏ lại ở nơi khai thác. Dấu “T" được sơn tại độ cao ngang tầm\r\nngực (5.2) xấp xỉ 1,20 m.

\r\n\r\n

Điều 4.2.1 của TCVN 8168-1 (ISO\r\n22157-1) cũng quy định cách xác định đường kính và chiều dày vách lóng tre; xem\r\nchi tiết trên Hình 4. [Hình này liên\r\nquan đến 10.5.1 của TCVN 8168-1 (ISO 22157-1)].

\r\n\r\n

4.2.2. Nhiệt\r\nđộ và độ ẩm

\r\n\r\n

Chọn điều kiện thử ở nhiệt độ 27 °C ± 2 °C và độ ẩm tương đối\r\n70 % ± 5 % khác với điều kiện thường được áp dụng cho thử nghiệm các sản phẩm gỗ ở nhiệt\r\nđộ là 20 °C và độ ẩm\r\ntương đối là 65 %. Điều kiện thử nghiệm thứ nhất được chọn nhằm phản ánh chính\r\nxác hơn môi trường làm việc ở những nước mà có tre sinh trưởng. Ở khí hậu ôn đới\r\n(giống như Tây Âu), có thể tuân theo tiêu chuẩn quốc gia áp dụng cho gỗ. Nếu biết\r\nđược mối liên hệ với các điều kiện khác, khuyến nghị bổ sung mối liên hệ này\r\nvào báo cáo thử nghiệm. Xem thêm TCVN 8168-1 (ISO 22157-1), Điều 5.7, dòng cuối.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Điều này dựa trên sự đóng\r\ngóp từ các Viện Tiêu chuẩn Canađa và Pháp.

\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n

\r\n Tên, địa chỉ, .v.v... của Phòng thí\r\n nghiệm. \r\n 1 Tên của loài: \r\n 1 a. Tên thực vật (nếu biết): \r\n 1 b. Tên địa phương: \r\n 2 Tên vùng tre sinh trưởng: \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n 3. Số lượng các cụm\r\n tre hoặc các nhóm đã được chọn và đánh dấu \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n 4. Số lượng các thân tre đã được cắt\r\n từ mỗi cụm và đánh\r\n dấu \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n 5. Tuổi của thân tre, tính bằng\r\n năm \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n 6. Chi tiết về các dấu hiệu trên\r\n thân tre \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n 7. Số lượng các đốt tre tính từ mặt\r\n đất đến chỗ đánh dấu\r\n vòng tròn bằng sơn \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n 8. Ngày đốn chặt cây \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n 9. Ngày gửi mẫu \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n   \r\n \r\n 10. Chữ ký và tên của nhân viên chịu\r\n trách nhiệm. \r\n

\r\n\r\n

Hình 1 - Ví dụ\r\nmột bảng như trong 5.3 và 4.2.1

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 2 - Ví dụ\r\nmột bảng đã hoàn\r\nthiện như trong 5.3 và 4.2.1

\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n

\r\n - Tên và địa chỉ của phòng\r\n thí nghiệm: \r\n - Ký hiệu của thân tre: \r\n - Phác họa thân tre, các kích thước và\r\n phép thử sẽ được thực hiện: \r\n Kích thước\r\n tính bằng mét \r\n \r\n

\r\n\r\n

Hình 3 - Phác\r\nhọa thân tre (xem 4.2.1 và 5.3)

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 4 - Đường\r\nkính và chiều dày vách lóng tre của thân tre (xem 4.2.1 và 10.5.1)

\r\n\r\n

5.6. Ghi nhãn và cắt\r\nkhúc làm mẫu thử

\r\n\r\n

Số lượng mẫu thử phải là mười hai mẫu:\r\nmục đích của các phép thử là để dự đoán một đặc tính cho toàn bộ tổng\r\nthể, với các phép thử chỉ trên một mẫu. Nếu lấy càng nhiều mẫu thử từ đoạn tre\r\nmẫu, thì kết quả dự đoán càng đáng tin cậy hơn, nhưng cũng tốn kém hơn vì phải tiến\r\nhành một loạt phép thử). Để đảm bảo hợp lý giữa kinh phí và độ tin cậy mong đợi\r\nthì số lượng mẫu thử tối thiểu\r\nlà mười hai.

\r\n\r\n

Trong một loạt phép thử, chúng ta muốn\r\nxác định được giá trị trung bình µ của tổng thể nhưng thực tế chúng ta chỉ\r\nxác định được giá trị trung bình m của đoạn tre mẫu. Công thức là:

\r\n\r\n

 (Trong công thức đầy\r\nđủ ban đầu thì có cả hai dấu "+” và “-”, nhưng ở đây chúng ta chỉ quan tâm đến\r\ndấu “-”.

\r\n\r\n

trong đó

\r\n\r\n

µ là giá trị trung\r\nbình của tổng thể;

\r\n\r\n

m là giá trị trung\r\nbình của đoạn tre mẫu;

\r\n\r\n

t là hệ số từ\r\nphân bố Student;1)\r\n

\r\n\r\n

s là độ lệch chuẩn;

\r\n\r\n

n là số lượng mẫu thử trong đoạn tre mẫu.

\r\n\r\n

Kết quả là:

\r\n\r\n

nếu n = 4 thì                                          µ = m ± 23,5 %

\r\n\r\n

nếu n = 8 thì                                          µ = m ±\r\n13,4 %

\r\n\r\n

nếu n = 12 thì                                        µ = m ± 10,6 %

\r\n\r\n

nếu n = 16 thì                                        µ = m ±\r\n8,8\r\n%

\r\n\r\n

Sự biến thiên tương tự được thể hiện ở\r\nHình 5, đồ thị phía trên.

\r\n\r\n

Công thức tương tự đúng cho độ lệch chuẩn\r\nσ\r\ncủa\r\ntổng thể, là một hàm\r\nsố của độ lệch chuẩn s của đoạn tre mẫu:

\r\n\r\n

nếu n = 4 thì                                          0,62s\r\n< σ < 2,92s

\r\n\r\n

nếu n = 8 thì                                          0,71s\r\n< σ < 1,80s

\r\n\r\n

nếu n = 12 thì                                        0,75s\r\n< σ < 1,55s

\r\n\r\n

nếu n = 16 thì                                        0,75s\r\n< σ < 1,44s

\r\n\r\n

Xem thêm Hình 5, đồ thị\r\nphía dưới.

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Trên đây là những thông tin cơ sở cho TCVN\r\n8573:2010 (ISO 22156:2004), 7.2.1.

\r\n\r\n

\r\n\r\n

CHÚ DẪN:

\r\n\r\n

µ là hàm số của n\r\n

\r\n\r\n

σ là một hàm số của n

\r\n\r\n

Hình 5 - Mối\r\nquan hệ giữa µ, σ và\r\nn

\r\n\r\n

6. Xác định độ ẩm

\r\n\r\n

6.3. Thiết bị,\r\ndụng cụ

\r\n\r\n

Bình thủy tinh tam giác chỉ cần thiết\r\nnếu các mẫu thử không được cân ngay sau khi chuẩn bị xong hoặc nếu chúng được lấy\r\nra và để bên ngoài tủ sấy trong một\r\nkhoảng thời gian trong khi đang sấy hoặc sau khi sấy xong. Nếu các mẫu được cân\r\nngay thì hoàn toàn bình thường.

\r\n\r\n

6.4. Chuẩn bị\r\nmẫu thử

\r\n\r\n

VÍ DỤ: Mẫu thử có chiều cao là 25 mm, chiều rộng là 25 mm và chiều\r\ndày vách lóng tre là 10,0 mm. Khối lượng là 5,00 g. (Điều này có nghĩa là khối\r\nlượng thể tích là 800 kg/m³).\r\nNếu giả định khối lượng khô là 4,46 g thì độ ẩm sẽ được tính toán như sau:

\r\n\r\n

\r\n\r\n

trong đó:

\r\n\r\n

MC là độ ẩm;

\r\n\r\n

m là khối lượng của mẫu\r\nthử trước khi sấy;

\r\n\r\n

m₀ là khối lượng\r\ncủa mẫu thử sau\r\nkhi sấy.

\r\n\r\n

như trong TCVN 8168-1 (ISO 22157-1).

\r\n\r\n

7. Xác định khối lượng\r\nthể tích

\r\n\r\n

7.1. Phạm vi\r\náp dụng

\r\n\r\n

"Khối lượng thể tích” còn có\r\ntên khác là “khối lượng riêng”.

\r\n\r\n

7.4. Chuẩn bị\r\nmẫu thử

\r\n\r\n

Mẫu thử được chuẩn bị như đối với xác định độ ẩm\r\ntrong 6.4 hoặc từ một đoạn tre có toàn bộ mặt cắt ngang. Cách lựa chọn thứ hai\r\ncho phép sử dụng mẫu thử là một lóng tre đầy đủ, với kích thước của lóng có thể\r\nđo được một cách dễ dàng, cách này cũng cho phép sử dụng một đốt tre đầy đủ,\r\nkích thước của nó chỉ có thể đo được bằng cách nhúng chìm trong nước.\r\nNên dùng giấy than in dấu cả hai đầu của mỗi mẫu thử trước và sau khi sấy khô\r\nlên phiếu ghi kết quả thí nghiệm. Cần lưu ý có thể có sự chênh lệch khối\r\nlượng thể tích giữa các mẫu lấy ở từng phần gốc, phần giữa và phần ngọn.

\r\n\r\n

7.5. Cách tiến\r\nhành

\r\n\r\n

Thể tích có thể được xác định bằng ba\r\nphương pháp.

\r\n\r\n

- Nếu mẫu thử là hình lăng trụ, kích thước có\r\nthể được đo bằng thước kẹp\r\nhoặc bằng thể tích kế thủy ngân.

\r\n\r\n

- Nếu mẫu thử là hình trụ (một khoanh ống từ một\r\nlóng tre), kích thước có thể\r\nđược đo như\r\ntrong\r\n4.2.1 hoặc đo thể tích bằng thể tích kế\r\nnước.

\r\n\r\n

- Nếu mẫu thử là một đốt tre, thể tích chỉ có thể\r\nđược đo bằng cách nhúng\r\nchìm trong thể tích kế nước.

\r\n\r\n

- Không nên phủ các đầu mẫu bằng\r\nparafin hoặc phủ\r\ncách khác tương tự trước khi nhúng vào nước; việc nhúng trong nước chỉ kéo dài\r\ntrong vài giây do đó có thể bỏ qua lượng nước thâm nhập vào tre trong khoảng thời\r\ngian ngắn như vậy.

\r\n\r\n

Cách hiệu quả để nhúng một lóng tre\r\ntrong nước như sau:

\r\n\r\n

- Xác định khối lượng, m, tính bằng g.

\r\n\r\n

- Đặt cân ở phía trên của bồn có 40 L nước ở 25 °C;\r\nkhông cần quá quan tâm về nhiệt độ này; sai số về khối lượng thể tích của nước\r\nchỉ là 3 ‰ trên\r\nchênh lệch về nhiệt độ là 10 °C.

\r\n\r\n

- Xác định khối lượng W, tính bằng g, của thiết\r\nbị dùng để nhúng mẫu thử trong nước.

\r\n\r\n

- Đặt mẫu thử trong nước và đọc trên cân giá trị khối\r\nlượng khi cân dưới nước, W_u, tính bằng g\r\n(thiết bị cộng với tre).

\r\n\r\n

- Tính toán thể tích V_t, tính bằng\r\ncm³ của mẫu thử bằng công thức sau:

\r\n\r\n

V_t = m - W_u + W

\r\n\r\n

Ví dụ như sau:

\r\n\r\n

Về cơ bản, cách tiến hành là: chúng ta đo cái\r\ngì và tính toán cái gì?

\r\n\r\n

Trước khi thử nghiệm, chúng ta đã biết\r\nkhối lượng W của thiết bị\r\ndùng để nhúng mẫu thử vào trong nước là 400 g. Đây là một hằng số trong phòng thí\r\nnghiệm.

\r\n\r\n

Chúng ta đo:

\r\n\r\n

Khối lượng m của mẫu tre là:\r\n175 g.

\r\n\r\n

Khối lượng W_u của mẫu thử\r\ncộng với thiết bị khi cân dưới nước là: 325 g.

\r\n\r\n

Chúng ta tính toán:

\r\n\r\n

Thể tích = m - W_u\r\n+ W = 175 - 325 + 400 =\r\n250 cm³ (đây có thể là một mẫu tre, ví dụ có đường kính\r\nlà 100 mm, chiều dài là 100 mm và chiều dày vách lóng tre là 8 mm).

\r\n\r\n

Khối lượng thể tích là 175 g/250 cm³\r\n= 700 kg/m³

\r\n\r\n

Giải thích về khối lượng W_u như sau: Khối\r\nlượng của mẫu tre khi cân dưới nước là:

\r\n\r\n

250 cm³ x (1 000 -\r\n700) kg/m³ = 75 g, hướng lên trên. Từ đó: W_u = 400 - 75 =\r\n325 g

\r\n\r\n

Xem Hình 6.

\r\n\r\n

\r\n\r\n

a) Khối lượng thực của mẫu

\r\n\r\n

\r\n\r\n

b) Khối lượng của mẫu khi\r\nngập hoàn toàn

\r\n\r\n

Hình 6 - Xác\r\nđịnh thể tích bằng\r\ncách nhúng chìm trong nước (Sotela, 1990)

\r\n\r\n

7.6. Xác định\r\ntrong điều kiện khô kiệt

\r\n\r\n

Đặc biệt là với mẫu thử có một đốt,\r\nkhông thể tránh khỏi việc phải chẻ nhỏ. Trong trường hợp này, khuyến nghị chỉ sử dụng một mẫu\r\nthử nhỏ thay cho đoạn\r\ntre có toàn bộ mặt cắt ngang.

\r\n\r\n

8. Xác định độ co rút

\r\n\r\n

8.5.2. Cách\r\ntiến hành

\r\n\r\n

Các phép đo có thể được thực hiện theo\r\nHình 4. Các kết quả có thể được ghi lại trong một bảng tương tự như trong Hình\r\n7.

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 7 - Bảng\r\nghi lại dữ liệu từ các phép thử về độ co rút (từ l.S 6874:1973,\r\nPhụ lục C)

\r\n\r\n

9. Xác định độ bền\r\nnén

\r\n\r\n

9.3. Thiết bị,\r\ndụng cụ

\r\n\r\n

Lớp đệm trung gian để giảm ma sát giữa\r\ncác thớt nén bằng thép với mẫu tre cần được giải thích, bởi vì điều này\r\nkhông được yêu cầu trong bất kỳ tiêu chuẩn nào về thử nghiệm gỗ.

\r\n\r\n

Khi thực hiện các phép thử về gỗ hoặc\r\nvề tre, chúng ta có một ứng suất nén σ và môđun đàn hồi E.\r\nBiến dạng theo phương thẳng đứng (co ngắn lại) là ε = σ/E. Với hệ số\r\nPoisson bằng v (tỷ số giữa biến\r\ndạng co ngắn lại theo phương thẳng đứng và biến dạng nở hông theo phương\r\nngang), biến dạng theo phương ngang ε_n = v x σ/E.

\r\n\r\n

Nếu chúng ta thực hiện thử nghiệm nén\r\ntrên một thân tre có đường kính ngoài D bằng 100 mm và chiều dày vách lóng tre t\r\nbằng 7 mm, độ dịch\r\nchuyển ngang ở cạnh ngoài bằng ε_h nhân với bán kính bằng 50 mm hoặc 50 ε_h; đối với cạnh\r\ntrong, độ dịch chuyển ngang bằng 43 ε_h. Nếu thực hiện phép thử này trên mẫu gỗ\r\ncó cùng mặt cắt ngang, thì chúng ta có một hình trụ đặc có bán kính ngoài bằng\r\n25 mm. Độ dịch chuyển ngang thay đổi từ giá trị “không” ở tâm đến giá trị 25 ε_h ở cạnh\r\nngoài; giá trị trung bình là 2/3 của độ dịch chuyển ngang này hoặc 17 ε_h. Điều này có\r\nnghĩa là giữa tre và\r\ngỗ, giá trị trung bình này khác\r\nnhau gần 3 lần. Nếu quy định một mẫu thử phải có diện tích bằng 20 mm²,\r\nthì sự khác nhau đó tăng lên đến 6 hoặc 7 lần.

\r\n\r\n

Đáng chú ý là, hiện tượng này đã được\r\nMeyer và Ekelund nhận biết ngay từ năm 1923. Họ mô tả các phép thử\r\nvề nén của mình như sau:\r\nba mẫu có tấm chì dày 1,5 mm ở cả hai đầu và bốn mẫu có sự tiếp xúc trực tiếp\r\ngiữa tre và thớt nén bằng thép. Trường hợp thứ hai được chứng minh là có độ bền lớn\r\nhơn 20 % so với trường hợp thứ nhất do “ma sát đã tăng lên ở các đầu".\r\nKhông ai biết đến điều này cho đến khi Arce phát hiện lại vào năm 1991 (Arce\r\n1993, Phụ lục B).

\r\n\r\n

Hình 2 của TCVN 8168-1 (ISO 22157-1)\r\nđã đưa ra ví dụ về một giải\r\npháp hợp lý; các giải pháp khác để giảm ma sát giữa tre và các thớt nén bằng thép bao gồm:\r\nsử dụng tấm chì (như đã nêu ở\r\ntrên) và ngâm các đầu của mẫu tre vào lưu huỳnh nóng chảy.

\r\n\r\n

9.4. Chuẩn bị\r\nmẫu thử

\r\n\r\n

Quy định chiều dài của mẫu phải tương\r\nđương với đường kính (và không\r\nliên quan đến chiều dày vách lóng tre như trong IS 6874) là dựa trên nghiên cứu\r\ncủa Arce (loc.cit., trang 43 - 52).

\r\n\r\n

Các phép thử về độ bền nén chỉ được quy định\r\ncho các lóng tre, vì các mẫu này\r\nđơn giản hơn nhiều so với các đốt tre và giữa các kết quả thử về độ bền nén\r\ntrên các đốt tre với các lóng tre không có sự khác nhau đáng kể (điều này nghĩa\r\nlà: có một sự khác nhau nhỏ, nhưng sự khác nhau đó nhỏ hơn độ lệch chuẩn. Tuy nhiên,\r\ntrong một số loài, có thể thấy được sự\r\nkhác nhau nếu lớp ruột mềm bên trong đã được bỏ đi khỏi đốt tre).

\r\n\r\n

9.6.2. Phạm\r\nvi số đọc

\r\n\r\n

Phạm vi từ 20 % đến 80 % dựa\r\ntrên cơ sở sự làm việc\r\nđàn hồi tuyến tính của tre được duy trì đến tận khi gần phá hủy; đây là điều\r\nkhác với gỗ.

\r\n\r\n

10. Xác định độ bền uốn\r\ntĩnh

\r\n\r\n

10.1. Phạm vi\r\náp dụng

\r\n\r\n

Điều này chỉ liên quan đến thân tre đầy\r\nđủ, vì các phép\r\nthử độ bền uốn trên các thanh tre đã chẻ ra cho thấy sự làm việc hoàn toàn khác. Xem\r\nHình 8 và có thể thấy rõ sự khác nhau hoàn toàn giữa mômen uốn trong trường hợp\r\nmặt cắt ngang của một thân tre đầy đủ với mômen uốn trong trường hợp mặt cắt ngang\r\ncủa các thanh tre đã được chẻ.

\r\n\r\n

10.3. Thiết bị,\r\ndụng cụ

\r\n\r\n

Phép thử độ bền uốn phải được thực hiện\r\ntheo sơ đồ uốn bốn điểm, vì phép thử độ bền uốn theo sơ đồ uốn ba điểm cho kết quả\r\nkém chính xác hơn. Xem Hình 9 và so sánh vùng có mômen uốn thuần túy trong sơ đồ\r\nuốn bốn điểm với trường hợp ứng suất phức tạp tại điểm giữa của nhịp trong sơ đồ\r\nuốn ba điểm. Biểu đồ dưới cùng trong hình vẽ cho thấy ảnh hưởng của bốn miếng\r\nđệm gỗ đối với mômen uốn là không đáng kể.

\r\n\r\n

10.4. Chuẩn bị\r\nthân tre thử

\r\n\r\n

Mục đích của khoảng cách các gối đỡ tối\r\nthiểu của thân tre là để tránh việc\r\nmẫu thử bị phá hủy do lực cắt chứ không phải là do mômen uốn. Nếu khoảng cách\r\ncác gối đỡ quá ngắn, thân tre sẽ làm việc giống như một cánh cung và sẽ\r\nbị phá hủy do tác động của lực cắt. Tuy nhiên, mục đích của chúng ta là\r\nxác định khả năng chịu uốn. Công thức để xác định chiều dài khoảng cách các gối\r\nđỡ tối thiểu được dựa trên nghiên cứu của Vaessen và Janssen:

\r\n\r\n

\r\n\r\n

trong đó:

\r\n\r\n

L là khoảng cách các gối đỡ, tính bằng mm;

\r\n\r\n

ε_ult là biến dạng dài cực\r\nđại của tre;

\r\n\r\n

E_R là môđun đàn hồi\r\n(môđun Young) trên vỏ ngoài của thân tre;

\r\n\r\n

R là bán kính ngoài, tính bằng mm, bằng nửa đường\r\nkính ngoài;

\r\n\r\n

 là ứng suất tiếp (hoặc\r\nứng suất trượt) cực đại.

\r\n\r\n

Nếu không biết được các thông số đã đề\r\ncập, thì có thể sử dụng một trong số các thông số có giá trị mặc\r\nđịnh như sau:

\r\n\r\n

đối với ε_ult                     0,003 2,

\r\n\r\n

đối với E_R                     1,5 lần giá\r\ntrị danh định của E như trong phép thử nén,

\r\n\r\n

đối với                    2,6 MPa.

\r\n\r\n

Nếu E = 16 000 MPa, kết quả sẽ là:

\r\n\r\n

L = (1,76 x 0,003 2 x 24 000 x R)/2,6 = 52R\r\nhoặc 26D

\r\n\r\n

và từ sự ước lượng này, chiều dài tối\r\nthiểu được quy định bằng 30D.

\r\n\r\n

10.5.1. Mômen\r\nquán tính\r\n(xem 10.5.4)

\r\n\r\n

Mômen quán tính I được xác định\r\nhai lần, một lần trước khi thực hiện\r\nphép thử (10.5.1) và một lần sau khi thực hiện phép thử (10.5.4). Giá trị của I xác định\r\ntrong lần thứ nhất được sử dụng để dự đoán sự làm việc trong quá trình thử nghiệm:\r\ndùng để ước lượng các giá trị\r\nđộ võng và tải trọng lớn nhất và so sánh các giá trị này với năng lực của thiết\r\nbị. Sau khi thử nghiệm, I được xác định từ đường\r\nkính D và chiều dày vách lóng tre, t, gần hai điểm đặt của tải trọng\r\nthử\r\nnghiệm\r\nvì giá trị này đại diện tốt hơn cho phần thân tre có mômen uốn thuần túy.

\r\n\r\n

10.5.2. Cách\r\ntiến hành

\r\n\r\n

Khi đã đặt thân tre vào vị trí của nó,\r\nđánh dấu nửa phía trên của\r\nthân tre, ví dụ bằng bút chì, nếu không sẽ không thể xác định được nửa nào là ở phía\r\ntrên trong khi thử nghiệm.

\r\n\r\n

10.5.3. Môđun\r\nE

\r\n\r\n

Trong hầu hết các trường hợp, có thể\r\nthấy được phần tuyến tính của đồ thị quan hệ tải trọng- biến dạng nằm trong phạm\r\nvi từ 20 % đến 80 % của độ bền cực hạn.

\r\n\r\n

TCVN 8168-1 (ISO 22157-1) sử dụng hệ số\r\n23/1296; ISO 3349 không sử dụng 23/1296 mà sử dụng hệ số 1/36, đây là độ võng của\r\nphần thân thứ ba, rõ ràng để tránh độ võng do trượt, nhưng điều này không hợp lý vì sự trượt đã\r\nbao gồm trong “d". Dù\r\nsao, độ võng do trượt có thể được bỏ qua trong trường hợp các phép thử uốn trên\r\nthân tre: ảnh hưởng đối với độ\r\nvõng nhỏ hơn 5 %, thậm chí có\r\nthể nhỏ hơn nhiều.

\r\n\r\n

Hình 10 đưa ra một ví dụ về bảng được\r\nsử dụng trong phòng thí nghiệm để ghi các dữ liệu trong khi thử nghiệm và cách\r\nsử dụng bảng này. Đây chỉ là một ví dụ; mọi người có quyền tự thiết kế một bảng\r\ndữ liệu tương tự (hoặc tốt hơn).

\r\n\r\n

Hình 11 đưa ra một ví dụ hay trong\r\nthực tế: thiết bị uốn quá ngắn để thử các thân tre dài và để khắc phục hạn chế\r\nnày, các nhân viên đã bổ sung thêm một dầm thép vào thiết bị.

\r\n\r\n

Hình 12 đưa ra một bảng dữ liệu từ\r\ncùng một phòng thí nghiệm, có thể áp dụng thay thế cho ví dụ trong Hình 10.

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 8 -\r\nMômen uốn trong thân tre đầy đủ và thanh tre đã chẻ ra

\r\n\r\n

\r\n\r\n

a) Phép thử uốn theo\r\nsơ đồ ba điểm

\r\n\r\n

\r\n\r\n

b) Phép thử uốn\r\ntheo sơ đồ bốn điểm

\r\n\r\n

CHÚ DẪN:

\r\n\r\n

T: Lực tác động theo phương\r\nngang

\r\n\r\n

M: Mômen uốn

\r\n\r\n

1 Không có tấm đệm

\r\n\r\n

2 Có tấm đệm

\r\n\r\n

Hình 9 - Biểu đồ\r\nmômen uốn và lực cắt trong phép thử uốn theo sơ đồ ba điểm và bốn\r\nđiểm

\r\n\r\n

Tên phòng thí nghiệm:

\r\n\r\n

Phép thử uốn ngắn hạn.

\r\n\r\n

Ngày: 12-02-1998

\r\n\r\n

Ký hiệu thân tre: 57D

\r\n\r\n

Bản vẽ thân tre có các đốt, vị trí\r\ntrong phép thử uốn và các vị trí đã đo để xác định D và d

\r\n\r\n

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n\r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n \r\n

\r\n Thời gian \r\n		\r\n Tải trọng F \r\n N \r\n		\r\n Độ võng, d \r\n mm \r\n
\r\n 11 h 22 min sáng \r\n		\r\n 0 \r\n		\r\n 0 \r\n
\r\n 11 h 22 min \r\n		\r\n 500 \r\n		\r\n 11 \r\n
\r\n 11 h 24 min \r\n		\r\n 1 000 \r\n		\r\n 27,5 \r\n
\r\n 11 h 26 min \r\n		\r\n 1 500 \r\n		\r\n 44,5 \r\n
\r\n 11 h 27 min \r\n		\r\n 2 000 \r\n		\r\n 64 \r\n
\r\n 11 h 28 min \r\n		\r\n 2 500 \r\n		\r\n 81 \r\n
\r\n 11 h 29 min \r\n		\r\n 3 000 \r\n		\r\n 104 \r\n
\r\n 11 h 31 min \r\n		\r\n 3 500 \r\n		\r\n 130 \r\n
\r\n   \r\n		\r\n 3 650 \r\n		\r\n Phá hủy tại\r\n d \r\n
\r\n * Kết thúc tại 700 N \r\n
\r\n Vị trí \r\n	\r\n D \r\n mm \r\n	\r\n   \r\n	\r\n d \r\n mm \r\n	\r\n   \r\n	\r\n I \r\n mm4 \r\n
\r\n A \r\n	\r\n 91,2 \r\n	\r\n 91,1 \r\n	\r\n 76,1 \r\n	\r\n 77,3 \r\n	\r\n 1,69x106 \r\n
\r\n B \r\n	\r\n 94,4 \r\n	\r\n 93,9 \r\n	\r\n 78,5 \r\n	\r\n 78,5 \r\n	\r\n 2,01x106 \r\n
\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n   \r\n	\r\n 1,85x106 \r\n

\r\n\r\n

M_ult = 0,5 F_ult x 1 200\r\n(mm) = 600 x 3 650 = 2,19x10⁶ N.mm

\r\n\r\n

\r\n\r\n

\r\n\r\n

E trong khoảng từ 500 N đến 2 500 N!

\r\n\r\n

Hình 10 - Ví\r\ndụ một bảng dữ liệu

\r\n\r\n

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 11 - Thiết\r\nbị uốn, có bổ sung một dầm bằng thép [Sotela 1990]

\r\n\r\n

THỬ NGHIỆM UỐN\r\nTRE

\r\n\r\n

Loài:………………………

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Ngày: .........................  Mẫu số:............................ \r\nTrạng thái....................................

\r\n\r\n

Đường kính:                      D1: ........................... D2: ......................... D3:..................

\r\n\r\n

Chiếu dày vách lóng tre:    E01: ......................... E02:........................ E03:................

\r\n\r\n

Độ ẩm:                             %i: ........................... %f: ......................... %W:................

\r\n\r\n\r\n\r\n

Người chịu trách nhiệm:_________________________________________

\r\n\r\n

Hình 12 – Bảng dữ liệu có\r\nthể áp dụng thay thế cho ví dụ trong Hình 10 [Sotela 1990]

\r\n\r\n

11. Xác định độ bền\r\ntrượt

\r\n\r\n

11.1. Phạm vi\r\náp dụng

\r\n\r\n

Các phép thử về trượt rất quan trọng đối\r\nvới việc tính toán các liên kết. Các phép thử được quy định là theo chiều dọc với\r\nthớ tre; chỉ thực hiện phép thử vuông góc với thớ tre cho các mục đích nghiên cứu\r\nkhoa học, trong đó không cần thiết phải theo tiêu chuẩn.

\r\n\r\n

Hình 4 trong TCVN 8168-1 (ISO 22157-1)\r\nthể hiện một khoảng cách bằng 3 mm giữa các cạnh của các tấm thép phía trên và\r\nphía dưới; Đây là một lưu ý có tính an toàn, nhằm chắc chắn duy trì một mặt trượt\r\ngiữa các tấm thép. Cũng có thể sử dụng gỗ cứng để thay thế cho thép.

\r\n\r\n

Bổ sung thêm hướng dẫn như trong Hình\r\n13 là một ví dụ tốt\r\ntrong thực hành phòng thí nghiệm, nếu không những sai sót do người tiến hành thử\r\nnghiệm có thể xảy ra.

\r\n\r\n

Phương pháp thử mô tả trong TCVN\r\n8168-1 (ISO 22157-1) được chọn sau khi so sánh giữa các phép thử khác nhau cho\r\nthấy phương pháp này đáng tin cậy hơn (và cũng đơn giản hơn) các phương pháp thử\r\nvà các dạng mẫu thử khác (Janssen 1981).

\r\n\r\n

11.4.2. Mẫu\r\nthử

\r\n\r\n

Tỷ lệ 50 % - 50 % giữa các mẫu thử là\r\nđốt tre và lóng tre là dựa trên kinh nghiệm cho thấy các mẫu bằng lóng tre\r\nchịu trượt tốt hơn các mẫu thử là đốt tre. Nếu chúng ta lấy 12 mẫu, có\r\nthể xác định giá trị trung bình cho tất cả 12 mẫu và nếu sử dụng 6 mẫu có đốt\r\nvà 6 mẫu không có đốt thì có thể xác định rõ ràng sự khác nhau này.

\r\n\r\n

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 13 - Dụng\r\ncụ đỡ và gia tải có định hướng để thử trượt

\r\n\r\n

12. Xác định độ bền\r\nkéo

\r\n\r\n

12.4.2. Mẫu\r\nthử

\r\n\r\n

Ở đây, các mẫu thử phải có một đốt: sự khác\r\nnhau trong kết quả khi thử kéo giữa các mẫu có và không có đốt là rất lớn; khả\r\nnăng chịu kéo của một đốt là rất thấp. Độ bền kéo của vùng đốt tre chỉ bằng 30\r\n% vùng lóng tre (Arce, 1993, trang 111). Để phục vụ mục đích thương mại, ở đây quy định\r\nlà phải thử đoạn có đốt; để phục vụ mục đích nghiên cứu khoa học người ta có thể\r\ntùy ý thử nghiệm theo cách khác.

\r\n\r\n

Nếu muốn tính toán độ bền kéo của một\r\nthân tre hoàn chỉnh, dựa trên các phép thử kéo như mô tả ở đây, cần phải thấy rằng không\r\nchỉ có điểm ở mỗi đốt tre như nói ở trên yếu, mà thực tế ở các đốt, chỗ có các\r\ncành tre mọc ra thậm chí còn yếu hơn.

\r\n\r\n

12.4.4. Dạng\r\ncủa mẫu thử

\r\n\r\n

Ba ví dụ được đưa ra:

\r\n\r\n

- Hình 14, mẫu thử có dạng hình nêm được sử dụng\r\ntrong nhiều phòng thí nghiệm; Có nhiều vấn đề xảy ra vì mẫu bị phá hủy do trượt\r\nđã được ghi nhận khi sử dụng dạng mẫu thử này (Zhou Fangchun 1981);

\r\n\r\n

- Hình 15 đưa ra một mẫu thử có phần mẫu bằng gỗ\r\nđược dán bằng keo trên cả hai đầu. Độ dài phần mẫu bằng gỗ này được xác định\r\ntheo ứng suất trượt cho phép của mối nối dán bằng keo này (Arce 1993);

\r\n\r\n

- Hình 16 đưa ra một mẫu thử được sử dụng ở Nhật\r\nbản (theo giáo sư Inoue).

\r\n\r\n

CHÚ THÍCH: Mẫu này (Hình 16)\r\nkhông có đốt trong diện tích thử nghiệm (trái ngược với TCVN 8168-1 (ISO\r\n22157-1).

\r\n\r\n

Kích thước\r\ntính bằng milimét

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 14 - Mẫu\r\nthử có dạng hình nêm đối với phép thử kéo

\r\n\r\n

Kích thước tính\r\nbằng milimét

\r\n\r\n

\r\n\r\n

Hình 15 - Mẫu\r\nthử kéo có các đầu bằng gỗ

\r\n\r\n

Kích thước tính\r\nbằng milimét

\r\n\r\n

\r\n\r\n

a Khoảng cách giữa các đốt tre

\r\n\r\n

Hình 16 – Mẫu thử đối với\r\nphép thử kéo

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n

THƯ MỤC TÀI\r\nLIỆU THAM KHẢO

\r\n\r\n

[1] TCVN 8573:2010 (ISO 22156:2004), Tre\r\n- Thiết kế kết\r\ncấu

\r\n\r\n

[2] ARCE, O. (1993) Fundamentals\r\nof the design of bamboo structures (Cơ sở của thiết kế các kết cấu bằng tre).\r\nThesis Eindhoven University, 260 pp. ISBN: 90-6814-524-X. Also available from\r\nthe website www.tue.nl

\r\n\r\n

[3] MEYER, H.F., và EKELUND B., (1923) Tests\r\non the mechanical properties of bamboo (Các phép thử về tính chất cơ học của\r\ntre), paper 7, vol 22, The Engineering Society of China, session 1922-1923,\r\npp 141-169

\r\n\r\n

[4] VAESSEN, M.J. and JANSSEN J.J.A., (1997),\r\nAnalysis of the critical length of culms of bamboo in\r\nfour- point bending tests (Phân tích về chiều dài tới hạn\r\ncủa thân tre trong các phép thử bốn điểm). Heron, vol. 42 No.\r\n2, pp. 113-124. ISSN 0046 7316

\r\n\r\n

[5] ZHOU FANGCHUN, 1981. Studies on\r\nphysical and mechanical properties of bamboo woods (Nghiên cứu về đặc tính cơ\r\nlý của tre gỗ). Journal of Nanjing Technological College of Forest\r\nProducts, No. 2. (in Chinese). (wedge-shaped test piece for tension tests)

\r\n\r\n

[6] SOTELA, 1990. Manual de ensayos fisico-mecanicos\r\npara especimenes de bambu. Laboratorio de productos forestales,\r\nInstituto de investigaciones en ingenieria, Universidad de Costa Rica. (in Spanish)

\r\n\r\n

[7] JANSSEN, 1981, Bamboo in building\r\nstructures (Tre trong kết cấu xây dựng). Thesis\r\nEindhoven University. Also available from www.tue.nl

\r\n\r\n

 

\r\n\r\n

MỤC LỤC

\r\n\r\n

Lời nói đầu

\r\n\r\n

Lời giới thiệu

\r\n\r\n

1 Phạm vi áp dụng

\r\n\r\n

4.2.1 Đo và cân

\r\n\r\n

4.2.2 Nhiệt độ và độ ẩm

\r\n\r\n

5.6 Ghi nhãn và cắt khúc làm mẫu thử

\r\n\r\n

6 Xác định độ ẩm

\r\n\r\n

6.3 Thiết bị, dụng cụ

\r\n\r\n

6.4 Chuẩn bị mẫu thử

\r\n\r\n

7 Xác định khối lượng thể tích

\r\n\r\n

7.1 Phạm vi áp dụng

\r\n\r\n

7.4 Chuẩn bị mẫu thử

\r\n\r\n

7.5 Cách tiến hành

\r\n\r\n

7.6 Xác định trong điều kiện khô kiệt

\r\n\r\n

8 Xác định độ co rút

\r\n\r\n

8.5.2 Cách tiến hành

\r\n\r\n

9 Xác định độ bền nén

\r\n\r\n

9.3 Thiết bị, dụng cụ

\r\n\r\n

9.4 Chuẩn bị mẫu thử

\r\n\r\n

9.6.2 Phạm vi số đọc

\r\n\r\n

10 Xác định độ bền uốn tĩnh

\r\n\r\n

10.1 Phạm vi áp dụng

\r\n\r\n

10.3 Thiết bị, dụng cụ

\r\n\r\n

10.4 Chuẩn bị thân tre thử

\r\n\r\n

10.5.1 Mômen quán tính (xem 10.5.4)

\r\n\r\n

10.5.2 Cách tiến hành

\r\n\r\n

10.5.3 Môđun E

\r\n\r\n

11 Xác định độ bền trượt

\r\n\r\n

11.1 Phạm vi áp dụng

\r\n\r\n

11.4.2 Mẫu thử

\r\n\r\n

12 Xác định độ bền kéo

\r\n\r\n

12.4.2 Mẫu thử

\r\n\r\n

12.4.4 Dạng của mẫu thử

\r\n\r\n

Thư mục tài liệu tham khảo

\r\n\r\n