周年强 张筱磊 陶健雄 孙卫冰 虞喆彦 李欣璐
(南京林业大学, 江苏 南京 210037)
竹帘胶合板是将竹剖成厚1~2 mm、宽10~15 mm左右的竹篾,用细棉线、麻线或尼龙线将其连成竹帘,经干燥、涂胶或浸胶,以纵横交错的竹帘组坯,通过浸胶热压而成的结构材料。由于竹帘胶合板的结构特点, 其作为建筑结构材料可应用于楼、地面及墙体结构材料。
通过超声波波速的检测来了解试件的物理性能,包括强度、弹模、缺陷等,是一种成熟和简易的技术,但尚未有研究报道此类研究用于竹材料的检测。为了充分了解竹质试件的物理性能与超声波波速的对应关系,对其展开相关试验研究,为工程应用做理论指导。
材料选择市场上常见的竹帘胶合板,通过机床加工,按照竹篾分布方向、试件高度等分成3组共计30根试件,主要考虑试件的高度和竹篾的方向的不同进行分组。详细信息如表1所示。
表 1 试件详细信息
(1)使用电子天平对试件进行称量,并记录汇总;
(2)使用超声波仪器,通过对测法进行试件的波速测量,并记录汇总,其中波速取沿试件一个纵向和2个横向方向,共3个波速值。
称量仪器为赛多利斯品牌的高精度电子天平,精度超过0.1g,完全满足本次测量需要。
超声波检测采用的是瑞士的 Pundit Lab+超声波检测仪,其性能稳定,测试精度高,使用方便,具有自动测量和记录等功能。
试验数据汇总见表2。
表2 -1 A组数据
表2 -2 B组数据
表2 -3 C组数据
根据数据,从重量上看,离散系数很小各组之间,最大的为0.034,最小的仅0.011,说明采用现代加工工艺生产出来的竹帘胶合板的材料性质比较均一,可以断定各组份之间(竹青和竹簧等)进行了合理的组合和搭配。从波速上看,1)与竹篾分布方向,即沿着竹篾方向的超声波波速较高,大约是垂直竹篾方向的接近两倍的数值,说明这个方向强度较高;2)垂直竹篾有连个方向,这两个方向的强度基本差不多但也有差距,总的来说竹篾截面长边为侧面的的波速较低,短边较高;3)各组的各项波速反应基本一致,其离散系数较小,说明其力学性能与质量一样比较均一。
通过对3组共30个竹质试件进行称重及超声波测试,得到了试件的质量和各波速值。经过初步分析得出,经过现代加工技术生产出来的竹帘胶合板材具有材质均一,性能稳定的特点,本次测试的结果为后续进行强度的测试提供了初步对比数据和支撑。