Прочность цсп на изгиб: О прочности ЦСП – компания АО «ТАМАК»

Содержание

размеры, цены и характеристики материала

Из цементно-стружечной плиты выполняют внутренние и наружные работы. Такой материал имеет высокую звукоизоляцию, теплоизоляцию, устойчивость к деформации при усадке, пожарную безопасность. Поверхность плиты поддается любой отделке, окраске, штукатурке или обшивке садингом.

Состав плиты

Такой материал состоит из множества компонентов, для этого используется портландцемент и древесная стружка. При изготовлении используются дополнительные добавки химического характера, они позволяют двум материалам держать прочность.
За счет специальных добавок, цемент и дерево отлично соседствуют в изделии, повышается показатель устойчивости к огню и морозам. Плита отличается высокими звукоизоляционными качествами, паропроницаемостью, это предотвращает развитие плесени и грибков, материал не подвергается повреждению грызунами и другими вредителями.

Изделие из цемента и дерева имеет высокую устойчивость к влажности, не дает усадку во время изменения температуры, на поверхность легко наносятся отделочные материалы.

Материал считается экологически чистым, так как не содержит вещества, которые выделяют токсические вещества.

Характеристика и размеры плит

На современном рынке, при производстве изделия, придерживаются определенных параметров.

самыми популярными являются плиты шириной 3 метра и длиной 2,7-3,2 метра.
существуют плиты с шириной 1,25 метра, их хорошо использовать для отделочных работ с обрешеткой.
стандартная глубина 10, 16, 20 миллиметров, толщина 8-36 миллиметров.

Вес одного элемента зависит от толщины и длины изделия, меньшую массу имеет плита толщиной 8 миллиметров и длиной 2,7 метра. Вес такого материала 36,4 килограмм, самая большая масса у толстой плиты 195 килограмма.

От плотности зависит уровень влажности, который может постоянно изменяться, стандартный показатель допускает до 3% влаги. Показатель плотности может быть от 1,2 т/м3 до 1,4, прочность изгиба от 9 до 12 Мпа, растяжение – 0,4 Мпа.

Плита имеет низкие показатели на изгиб и растяжение.
Изделие отличается высоким показателем на деформацию продольного вида, поэтому допускается использование плиты в целях укрепления несущих стен. За счет пористости, материал имеет дышащие характеристики и высокую экологичность, это дает возможность применять цементно-стружечную плиту для отделки стен изнутри и снаружи.

Сфера применения

Так как плита отличается высокой устойчивостью к морозу и влажности, ее можно использовать для наружной отделки, даже самое тонкое изделие оправдывает затраты и выполняет свои функции. С помощью ЦСП создают фасады вентилируемого типа, для этого на поверхность набиваются специальные маячки, а сверху монтируют плиты. Затем выполняют отделку, шлифованную поверхность можно просто окрасить или оставить в первоначальном виде. Шероховатую плиту оштукатуривают, используя армирующую сетку.

За счет высокого показателя устойчивости к влажности, материал можно использовать для сооружения опалубки съемного или несъемного типа. Плита отлично подходит для такого сооружения, так как обладает жесткостью, отсутствием деформации и прочностью. Такое изделие позволяет выполнить отделку или соорудить опалубку со сложными формами, это позволит дополнительно утеплить фундамент.

Из цемента и древесины создают сэндвич панели, это позволяет быстро выстроить здание в течение нескольких месяцев. Такой материал позволяет создавать многоэтажные дома с высокой прочностью, лист с повышенной прочностью толщиной 36 миллиметров будет иметь не маленький вес около 400 килограмм, поэтому нужно привлекать целую бригаду.

ЦСП применяется в домах каркасного типа, в качестве перекрытия между помещением и чердаком, чернового пола или обшивки стен. Во время отделки, плиту необходимо загрунтовать, а затем приступать к окрашиванию.

Работы по внутренней отделке и устройство чернового пола

Из цементно-стружечной плиты можно создать прочное черновое основание пола или стен, в качестве отделки подойдет любой материал, штукатурка, краска, кафель или обои. Листы с большой толщиной используются для создания перегородок между комнатами. При этом плиты толщиной 36 миллиметров закрепляют без создания каркаса, несколько изделий складывают и фиксируют к нижней и верхней поверхности.

Такие работы позволяют быстро и качественно создать интерьер комнат, в твердую поверхность можно забивать гвозди или другие крепежные элементы, на которые развешивают картины, полки или зеркала. Вид панелей считается безопасным при пожаре, не деформируется и не повреждается, отсутствует выделение токсических веществ и продуктов горения.

Плитами выполняют перекрытия между чердаком и помещением, утепляют бетон, усиливают каркасы, отделывают цокольные помещения, создают черновой пол.
Укладку цокольного перекрытия с цементно-стружечной плитой выполняют поэтапно. На опорный элемент расстилают гидроизоляционный и звукоизоляционный материал, сверху фиксируют брус и черепные элементы на расстоянии 60 сантиметров. Затем выполняют монтаж настила из досок, при этом лучше не использовать слишком толстые плиты.

На доски укладывается утеплитель и гидроизоляция толщиной около 3 сантиметров глубины лаги, этот зазор используется в качестве вентиляции.
На лаги укладывают цементно-стружечную плиту и закрепляют ее саморезами с невидимыми шляпками. Таким образом, получается теплая поверхность пола с высокой прочностью. Толстые листы монтируют на подсыпку из цемента и песка. Система сооружения активно используется для обустройства складских помещений.

Монтаж плиты на фасад

Из ЦСП можно создать отделку фасада или укрепить несущие стены. Выполняется обрешетка с использованием деревянных брусков или металлических профилей, соблюдается расстояние до 625 миллиметров, соответствующее ширине плит.

Между утеплительным материалом и цементно-стружечной плитой соблюдают расстояние около 40 миллиметров, это служит вентиляционным зазором.
Устанавливают плиты и закрепляют их к обрешетке при помощи оцинкованных саморезов, они предотвращают появление ржавых пятен в процессе эксплуатации.
Для саморезов необходимо заранее высверлить отверстия так, чтобы шляпки были утоплены в плиту.

По кромкам плиты крепежные элементы монтируются с шагом около 300 миллиметров, в середине изделия саморезы вкручиваются на расстоянии 400 миллиметров, от края отступают 16 миллиметров.

Компенсационные соединения можно оставить в открытом виде или закрыть с помощью специальных декоративных накладок, можно замазать герметиком, если поверхность будет оштукатуриваться. Если в облицовке не используется утеплитель и швы не планируется заделывать, то перед установкой плит, стойки нужно обработать защитным средством от влажности, это может быть специальная пропитка или изоляционная лента.
После того как швы будут закрыты, поверхность грунтуют, оставляют до полного высыхания, а затем окрашивают. Работу выполняют с помощью валика, водоэмульсионную краску для фасада наносят в несколько слоев. Можно оставить поверхность в первоначальном виде.

Преимущества цементно-стружечного материала

Основными преимуществами материала является его широкое применение в строительной сфере, с его помощью можно выполнять внутренние и наружные работы, укреплять стены, создавать перекрытия и черновые полы.

ЦСП отличается высокой устойчивостью к влажности, ультрафиолетовым лучам и морозам, обеспечивает хорошую звукоизоляцию и теплоизоляцию. Благодаря устойчивости к деформации, изделие может использоваться для сооружения постоянной или временной опалубки. За счет пористости, покрытие имеет дышащую характеристику, это создает благоприятный микроклимат в помещении, препятствует развитию плесени и грибка на стенах.

Цементно-стружечная плита отличается высокой прочностью, позволяет в короткие сроки выполнить отделку помещения, соорудить перегородки между комнатами. На поверхности хорошо удерживаются весомые предметы, полки, шкафчики или телевизор.

При правильной технологии монтажа, можно получить прочное основание, которое очень легко и быстро задекорировать, окрасить, наклеить обои или оштукатурить.

Предварительно необходимо обработать поверхность грунтовкой, чтобы продлить срок службы окрашенного покрытия.

ЦСП ПЛИТЫ (ЦЕМЕНТНО СТРУЖНЧНАЯ ПЛИТА)

КРОВЕЛЬНЫЕ И ФАСАДНЫЕ
МАТЕРИАЛЫ
с ПН. по ПТ. с 8:30 — 17:00
СБ. с 9:00 — 14:00 ВС. Выходной

8 (928) 302-63-32
8 (918) 798-81-97
[email protected]
с. Вин-Сады, ул. Асфальтная, 13(Б)

Высокое качество ЦСП обеспечивается строгим контролем качества в соответствии с ГОСТ 26816-2016 (ЦСП-1 высшее качество) и европейским стандартом EN 634-2.

Плиты изготавливаются путем прессования отформованной смеси, состоящей из стружки древесины хвойных пород, портландцемента, минеральных веществ и воды.

Плита является твердым монолитным материалом. Выделение пыли, газов и паров из плит невозможно в связи с минерализацией содержащихся веществ и применяемой технологии производства.

МАССОВАЯ ДОЛЯ КОМПОНЕНТОВ В СОСТАВЕ ЦСП

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПЛИТЫ

№	Показатель	ЦСП-1
1	Плотность, кг/м³	1100 — 1400
2	Влажность, %	9 ± 3
3	Разбухание по толщине за 24 часа, %, не более	2
4	Водопоглощение за 24 часа, %, не более	16
5	Прочность при изгибе, Мпа, не менее, для толщины, мм: 8, 10, 12, 16	12

Номенклатура ЦСП ТАМАК

Физико-механические свойства ЦСП ТАМАК

Справочные показатели физико-механических свойств ЦСП ТАМАК

Таблица нагрузки на ЦСП Тамак «Сосредоточенная нагрузка — однопролётная балка»

Теплотехнические свойства

ЦСП, благодаря органическому соединению древесины и цемента, представляют собой однородный монолитный материал без воздушных вкраплений, что обеспечивает высокую теплопроводность.

Поэтому наибольшее применение ЦСП находят в конструкциях, где требуется сочетание высокой прочности и низкого температурного сопротивления материала. Теплотехнические свойства ЦСП оцениваются с помощью коэффициента теплопроводности, который является важнейшим теплотехническим показателем строительных материалов.

Зависимость коэффициента теплопроводности от толщины плиты

Звукоизоляция

Индекс изоляции воздушного шума

ЦСП ТАМАК 10 мм	R_W=30 дБ
ЦСП ТАМАК 12 мм	R_W=31 дБ

Индекс изоляции ударного шума

Цементно-стружечные плиты толщиной 20 и 24 мм, уложенные непосредственно на железобетонное несущее перекрытие измерительной камеры НИИСФ РААСН, обеспечивают улучшение изоляции ударного шума на 16-17 дБ соответственно.

При укладывании цементно-стружечных плит толщиной 20 и 24 мм не непосредственно на железобетонную плиту перекрытия, а на промежуточный слой упруго мягкого материала происходит дополнительно улучшение изоляции ударного шума, составляющее 9-10 дБ.

Удельное сопротивление выдёргиванию шурупов

УНИКАЛЬНОЕ СОЧЕТАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЦСП

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

ЦСП — это экологически чистый материал. В ЦСП не содержится фенольных, формальдегидных и других ядовитых соединений. Основным химическим вяжущим элементом является цемент.

Плита — твердый монолитный материал. Выделение пыли, газов и паров из плит невозможно в связи с минерализацией содержащихся веществ и применяемой технологии производства.

ОГНЕСТОЙКОСТЬ

Не горит! Не поддерживает горение!
Не распространяет пламя!

Важно! При пожарах в помещениях плиты не образуют дыма, не выделяют токсичных дымов и паров!

Испытание на огнестойкость конструкций вентфасадов с облицовкой ЦСП 8мм (класс К0, ГОСТ 31251-2003). 45 мин.

НАДЕЖНОСТЬ

ЦСП прежде всего является конструкционным материалом, придающим каркасным конструкциям жесткость. В процессе производства стружечно- цементный ковер формируется из четырех слоев: наружные слои из мелких, а внутренние — из более крупных фракций стружки. Набранный ковер подвергается прессованию.

Следует отметить еще одно свойство – возможность применения конструкций зданий с обшивками из ЦСП в сейсмоопасных районах и зданиях повышенной этажности.

БИОСТОЙКОСТЬ

ЦСП противостоит воздействию грибков, жуков–древоточцев, домашних грызунов. Важно отметить, что эта биостойкость достигается не за счет введения в состав ЦСП каких-то специальных антисептиков и не за счет поверхностной обработки антисептиком. Антисептик образуется в массе самой ЦСП в процессе превращения цемента в бетон, так как побочным продуктом этого процесса является гидроксид кальция, создающий сильнощелочную среду, препятствующую развитию плесневых грибков.

ВЛАГОСТОЙКОСТЬ

Плиты не только придают деревянному каркасу дополнительному жесткость, но и служат в качестве защиты от атмосферных воздействий.

Цементно-стружечные плиты ЦСП обладают существенным преимуществом по водопоглощению, по сравнению с некоторыми другими плитными материалами.

МОРОЗОСТОЙКОСТЬ

Морозостойкость является одним из серьезных преимуществ ЦСП, расширяющих географию их использования.

Так, нормативная величина снижения прочности на изгиб после 50 циклов не превышает 10%. На практике значение данного показателя ниже. Длительный опыт применения конструкций с ЦСП в зданиях различного назначения в Якутии, Ханты-Мансийске подтвердил высокие эксплуатационные свойства материала.

Модель с двумя переменными для прогнозирования влияния содержания влаги и плотности на прочность на сжатие параллельно волокнам бамбука мосо

Модель с двумя переменными для прогнозирования влияния содержания влаги и плотности на прочность на сжатие параллельно волокнам бамбука мосо бамбук

Скачать PDF

Примечание
Опубликовано: 30 июля 2014 г.

Hankun Wang ¹ ,
Wanju Li ¹ ,
Dan Ren ¹ ,
Zixuan Yu ¹ &
…
Yan Yu ¹

Журнал науки о древесине том 60 , страницы 362–366 (2014)Цитировать эту статью

838 доступов
17 цитирований
Детали показателей

Abstract

Хорошо известно, что механические характеристики бамбука существенно зависят от содержания влаги (MC) и удельной плотности. Однако до сих пор ни в одном из опубликованных исследований не предпринималось попыток объединить эти два фактора в одну прогностическую модель. В этой статье была создана и подтверждена модель с двумя переменными для прогнозирования комбинированного воздействия MC и удельной плотности на прочность на сжатие параллельно волокнам (CSP) для бамбука мосо. Результаты показывают, что модель с двумя переменными способна прогнозировать CSP для бамбука переменной плотности и MC со значительно более высокой точностью, чем любая из моделей с одной переменной. Предполагается, что эта модель может сыграть важную роль в поддержке неразрушающих оценок механических свойств бамбука, что значительно расширит возможности применения инженерных изделий на основе бамбука в коммерческих областях.

Введение

Бамбук представляет собой типичный армированный натуральным волокном композит, в котором волокна используются в качестве армирования, а клетки паренхимы — в качестве матрицы [1–3]. Радиальное градиентное распределение волокон дополнительно придает бамбуку характеристики естественно функционального градиентного материала [4]. Однако для содействия широкому применению бамбука в строительстве и других инженерных областях требуется гораздо больше знаний и понимания его механических свойств. Было предпринято множество исследований, чтобы определить, как такие факторы, как структура, возраст, расположение вдоль стебля и плотность, а также внешние факторы, такие как содержание влаги (MC), температура и биодеградация, влияют на механические свойства бамбука и многие другие биоматериалы [5–11].

Известно, что плотность является одним из наиболее важных факторов, влияющих на механические характеристики бамбука. Хотя коэффициенты корреляции не всегда очень высоки для некоторых видов, в целом механические свойства бамбука можно линейно аппроксимировать удельной плотностью в качестве независимой переменной. МС — еще один важный фактор, влияющий на механические свойства бамбука. Чжоу и др. [12] обнаружили, что все механические свойства бамбука снижались с ростом MC до тех пор, пока не было достигнуто 30–40 % MC.

Прочность на сжатие параллельно волокнам (CSP) является особенно важным показателем для оценки пригодности бамбука для структурных применений. Предыдущие исследования показали, что как плотность, так и MC значительно влияют на CSP бамбука [5, 6, 8, 13–15]. Цзян и др. обнаружили, что CSP наиболее чувствителен к изменению MC среди нескольких выбранных механических индикаторов. Все они сосредоточились только на одном факторе: либо на плотности, либо на МС.

Учитывая, что оба фактора в значительной степени влияют на механические свойства бамбука, построение модели прогнозирования с двумя переменными может значительно улучшить наше понимание CSP с потенциальными практическими применениями в создании методов неразрушающей прогнозирующей оценки.

В этой статье была предложена модель с двумя переменными для прогнозирования CSP бамбука с различной плотностью и MC. Используя модель, CSP бамбука с любой комбинацией MC и плотности можно было бы предсказать с повышенной точностью, тем самым демонстрируя, что этот подход может предоставить полезный инструмент для управления производством и проектированием изделий из бамбукового машиностроения, а также для расширения их использования в коммерческие приложения.

Экспериментальный

Подготовка образцов

Бамбук мосо ( Phyllostachys pubescens Mazei ex H. de Lebaie) четырех разных возрастов: 0,5, 1,5, 2,5 и 4,5 года, был собран на бамбуковой плантации, расположенной в провинции Чжэцзян, Китай. Все образцы, использованные для механических испытаний, были подготовлены с 15-го по 25-е междоузлие восьми стеблей в соответствии с GB/T 15780-1995, китайским национальным стандартом для испытаний бамбука на эксплуатационные характеристики. Стебли были разделены на бамбуковые полоски шириной 30 мм. Затем эти полоски были дополнительно переработаны в образцы с окончательным размером длины (20 мм) × ширины (толщина стенки бамбукового стебля — 3 мм) × высота (20 мм) для тестирования CSP. Все образцы были высушены на воздухе в условиях окружающей среды (относительная влажность 40–60%) в течение более четырех месяцев, прежде чем пройти контролируемое кондиционирование.

Измерение MC, удельной плотности и CSP

Удельную плотность всех образцов измеряли в соответствии с китайским национальным стандартом для бамбука (GB/T 15780-1995). Целевые уровни МС для испытаний на сжатие составляли 0, 5, 10, 15, 20, 25, 35 % и водонасыщение соответственно. МС для первых 5 групп были достигнуты путем помещения этих образцов в эксикаторы, содержащие различные насыщенные растворы солей или силикагель [10, 16–18], как указано в таблице 1. Относительную влажность (ОВ) измеряли с помощью гигротермографа (TESTO 608-h2). Образцы кондиционировались более 40 дней при постоянной температуре 23 ± 1 °C. Фактическое равновесное содержание влаги (EMC) каждого образца измеряли с помощью протокола взвешивания после кондиционирования в соответствии с методом, использованным Jiang et al. [15]. Для достижения FSP образцы бамбука сначала вымачивали в воде в течение определенного периода времени, пока они не достигли целевого увеличения веса примерно на 25 %. Затем пропитанные образцы запечатывали в пластиковые пакеты до тех пор, пока они не достигли ЭМС около 25 %, что было принято в качестве FSP для зрелого бамбука мосо [16, 19].]. Механические эксперименты проводились с использованием электронной универсальной механической испытательной машины (Instron 5582, США) в соответствии с китайским национальным стандартом GB/T 15780-1995. Для минимизации потери влаги образцы испытывали сразу после извлечения из эксикаторов.

Таблица 1 Уровни относительной влажности (RH) в экспериментах и соответствующие равновесные содержания влаги (EMC)

Полноразмерная таблица

Статистический анализ

В общей сложности 640 образцов были случайным образом отобраны из большей партии образцов, которые были вырезаны из 100 стеблей бамбука мосо. 63,9% данных, полученных из каждой группы образцов, использовался для создания прогностических моделей, а оставшиеся образцы использовались для проверки прогностической достоверности моделей. Статистическая сводка по наборам данных для калибровки и прогнозирования представлена в таблице 2.

Таблица 2 Статистическая сводка по наборам для калибровки и прогнозирования

Полноразмерная таблица

Для анализа данных использовался коммерческий статистический программный пакет Origin 8.0. Стандартная ошибка подбора (SEF) (определяется по невязкам подбора) и коэффициент детерминации ( Р ² ) использовались для оценки эффективности установки. Стандартная ошибка прогноза (SEP) использовалась для оценки точности установленной модели путем прогнозирования интересующего параметра для набора неизвестных образцов, которые отличаются от калибровочного набора. Прогнозирующий коэффициент детерминации ( R ² _Р ) был рассчитан как доля вариации в наборе независимых прогнозов.

Результаты и обсуждение

Модель прогнозирования CSP на основе MC как одиночной переменной

Всего было протестировано и использовано для создания модели 409 образцов. На рисунке 1а показана взаимосвязь между CSP и MC для всех протестированных образцов с четырьмя возрастами. В предыдущих исследованиях было показано, что FSP зрелого бамбука Мосо составляет примерно 23 % [15, 18]. Таким образом, ясно видно, что CSP значительно снижается с увеличением уровня MC, пока MC не достигает примерно 23 %. Далее следует минимальная вариация, когда МС поднимается выше FSP. Чтобы лучше описать корреляцию между CSP и всем диапазоном MC, было выбрано уравнение Больцмана, соответствующее экспериментальным данным, с результирующим уравнением регрессии, представленным следующим образом: 9{{\left( {\frac{{{\text{MC}} + 0,1759}}{6,7487}} \right)}} }} $$

(1)

Рис. 1

a Соотношение между прочностью на сжатие параллельно усилению (CSP) и MC. b Зависимость между прогнозируемой прочностью на сжатие (CSP ′ ) и экспериментальной прочностью на сжатие (CSP) на основе MC

Изображение в натуральную величину

Коэффициент корреляции R ² прогностического уравнения. (1) было вычислено как 0,7420, что указывает на то, что 74,20 % вариации CSP можно объяснить изменениями MC. SEF 15,56 МПа указывает на то, что эта модель не только дала хорошее соотношение, но и имела относительно низкую ошибку калибровки.

CSP образцов, использованных для проверки модели, рассчитывали по уравнению. (1). Экспериментальный CSP и прогнозируемый были построены, как показано на рис. 1b. Прогнозируемое значение хорошо совпало с измеренным с Р ² _Р 0,7639 и стандартная ошибка прогнозирования (SEP) 12,50 МПа. Большой разброс данных, показанный на рис. 1b, может быть связан с исключением из модели удельной плотности, которая, как известно, играет важную роль в CSP для бамбука [14].

Модель прогнозирования CSP на основе удельной плотности как одной переменной

Корреляция между CSP и удельной плотностью для образцов с разными MC была построена и показана на рис. 2a. Можно было четко наблюдать огромное изменение CSP, даже если плотность была одинаковой, что в основном было связано с большим изменением MC от почти сушки в печи до примерно 110 %. Для описания корреляции между CSP и плотностью была принята линейная аппроксимация, в результате чего было получено следующее уравнение:

$$ {\text{CSP}} = 151,23 \cdot \rho — 33,37 $$

(2)

Рис. 2

a Коррекция прочности на сжатие параллельно коэффициенту усиления (CSP) и плотности ( ρ ) для всех образцов бамбука. b Зависимость между прогнозируемой прочностью на сжатие (CSP ′ ) и экспериментальной прочностью на сжатие (CSP) на основе плотности ( ρ )

Изображение в натуральную величину

Коэффициент корреляции Р ² оказалось равным всего 0,4323, тогда как SEF составил 19,08 МПа. Эти значения были значительно ниже и выше, соответственно, чем соответствующие значения, указанные в уравнении. (1). Точно так же корреляция между прогнозируемым значением на основе уравнения. (2), а фактическое измеренное значение было построено и линейно аппроксимировано, как показано на рис. 2b. Результирующий коэффициент корреляции R ² _Р 0,4109и SEP 20,08 МПа указывало на точность модели прогнозирования с удельной плотностью, поскольку единственная независимая переменная была ниже, чем у модели с MC в качестве единственной независимой переменной. Это можно объяснить значительным влиянием уровней MC на CSP для бамбука, как показано на рис. 1a.

Модель прогнозирования CSP, основанная как на MC, так и на удельной плотности в качестве независимых переменных

Предыдущий анализ показал, что модели прогнозирования с одной переменной, либо MC, либо удельной плотностью, не всегда будут удовлетворительными в сложных условиях. Поэтому необходимо исследование совместного влияния этих двух факторов. Поскольку КЧП бамбука линейно увеличивается с ростом плотности, удельная КЧП (отношение между КЧП и удельной плотностью, т. е. КЧП/9{{\left( {\frac{{{\text{MC}} + 13,46}}{7,6296}} \right)}} }} $$

(3)

Рис. 3

a Зависимость между удельной прочностью и MC. b Зависимость между прогнозируемой прочностью на сжатие (CSP′) и экспериментальной прочностью на сжатие (CSP) на основе MC и плотности ( ρ )

Изображение в натуральную величину

Коэффициент корреляции R ² улучшенной модели прогнозирования достигло 0,9248, что намного выше, чем у уравнений регрессии. (1) и (2). Кроме того, SEF составляет всего 8,51 МПа. На рисунке 3b показана корреляция между экспериментальным CSP и рассчитанным CSP на основе уравнения. (3). Отличное соответствие между предсказанным CSP и экспериментальным значением демонстрирует точность улучшенной прогностической модели. Наконец, SEP составляет всего 5,91 МПа, что намного ниже, чем у моделей прогнозирования с одной переменной. Результаты показывают, что удельная плотность и влажность вместе в значительной степени определяют CSP бамбука.

Заключение

В этом исследовании были созданы и сопоставлены три экспериментальные модели для прогнозирования CSP бамбука с переменной МС и удельной плотностью. Была разработана модель с двумя переменными, содержащая как MC, так и удельную плотность в качестве независимых переменных, которая была способна точно прогнозировать продольную CSP бамбука Moso с любой комбинацией удельной плотности и MC, обеспечивая гораздо более высокую точность прогнозирования, чем у соответствующих моделей с одной переменной. . Маршрут и метод, представленные в настоящем исследовании, могут быть расширены для неразрушающего прогнозирования других механических свойств бамбука, что значительно расширяет возможности применения инженерных продуктов на основе бамбука в коммерческих областях.

Ссылки

Fung YC (1993) Биомеханика: механические свойства живых тканей. Спрингер, Нью-Йорк
Книга Google ученый
Эшби М.Ф., Гибсон Л.Дж., Вегст У. (1995) Механические свойства природных материалов I: таблицы свойств. Proc Math Phys Sci 450:123–140
Статья Google ученый
Смит ЛБ (1999) Молекулярно-механизированное происхождение прочности природных клеев, волокон и композитов. Природа 399:761–763
Статья КАС Google ученый
«>
Парамесваран Н., Лизе В. (1976) О тонкой структуре бамбуковых волокон. Wood Sci Technol 10:231–246
CAS Google ученый
Хуанг С., Ма Л., Шао З., Чжоу С. (2005) Взаимосвязь между характеристиками микроструктуры и механическими свойствами бамбука мосо. J Аньхойский сельскохозяйственный университет 32: 203–206
Google ученый
Yu H, Fei B, Ren H, Jiang Z, Liu X (2006) Изменение свойств при растяжении и взаимосвязь между свойствами при растяжении и плотностью при воздушной сушке для бамбука Moso. Scientia silvae Sinicae 42:72–76
Google ученый
Zhang X, Cheng X, Zhu Y (2006) Изменение характеристик изгиба в зависимости от расположения бамбука. J Nanjing For Univ 30: 44–46 (естественнонаучное издание)
Google ученый
«>
Ji W, Yao W, Ma L (2007) Анализ ступенчатых механических свойств в зависимости от глубины бамбуковой стены Dendrocalamus giganteus и Dendrocalamopsis oldhami . J Zhejiang For Coll 24: 125–129
Google ученый
Oltean L, Teischinger A, Hansmann C (2007) Влияние температуры на растрескивание и механические свойства древесины во время сушки древесины: обзор. Биоресурсы 2:789–811
Google ученый
Wang H, Wang H, Li W, Ren D, Yu Y (2013) Влияние содержания влаги на механические свойства бамбука Moso на макроскопическом и клеточном уровнях. Биоресурсы 8:5475–5484
Google ученый
Сологубик К.А., Кампаноне Л.А., Пагано А.М., Гели М.С. (2007) Влияние содержания влаги на некоторые физические свойства ячменя. Ind Crops Prod 43: 762–767
Артикул Google ученый
«>
Zhou FC (1998) Выращивание бамбука. Китайское лесное издательство, Пекин
Google ученый
Wang H, Yu Y, Yu Y, Tian G (2010) Измерение точки насыщения бамбукового волокна разного возраста. J Nanjing For Univ 32: 91–94 (издание по естественным наукам)
Google ученый
Wang H, Jiang Z, Yu Y, Tian G, Sun F (2010) Сравнительный анализ четырех механических свойств бамбука в высушенном на воздухе и насыщенном состоянии. Scientia Silvae Sinicae 46:119–123
Google ученый
Jiang Z, Wang H, Tian G, Liu X, Yu Y (2012) Чувствительность нескольких выбранных механических свойств бамбука Moso к изменению содержания влаги при температуре насыщения волокна. Биоресурсы 7:5048–5058
CAS Google ученый
«>
Wang H, Jiang Z, Yu Y, Sun F (2010) Изменение точки насыщения волокон бамбука с возрастом. J Cent South Univ For Technol 32: 112–115
Google ученый
Wang H (2010) Изучение механизма воздействия влаги на клеточные стенки бамбукового волокна и макроскопическое механическое поведение. Cent South Univ For Technol, Чанша, стр. 1–39
Google ученый
Чоудхури Д., Саху Дж. К., Шарма Г. Д. (2011) Изотермы сорбции влаги, теплота сорбции и свойства сорбированной воды побегов необработанного бамбука ( Dendrocalamus longispathus ). Ind Crops Prod 33:211–216
Статья Google ученый
Wang H, Jiang Z, Yu Y, Tian G (2012) Гигроскопическое поведение бамбука и его блокирующих элементов. J Nanjing For Univ 36: 61–65 (издание по естественным наукам)
CAS Google ученый

Скачать ссылки

Благодарности

Авторы выражают благодарность Национальному фонду естественных и научных наук Китая (31070491) за финансовую поддержку этого исследования.

Информация об авторе

Авторы и организации

Отдел биоматериалов Международного центра бамбука и ротанга, Ключевая лаборатория науки и технологии бамбука и ротанга Государственного управления лесного хозяйства, № 8, Футонг Дун Дацзе, район Ванцзин, Чаоян Район, Пекин, 100102, Китайская Народная Республика
Hankun Wang, Wanju Li, Dan Ren, Zixuan Yu и Yan Yu

Авторы

Hankun Wang
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Wanju Li
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Dan Ren
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
Zixuan Yu
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Yan Yu
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar

Автор, ответственный за корреспонденцию

Ян Ю.

РубрикаРазное