TCVN 8048-5:2009 Gỗ-Phần 5: Thử nghiệm nén vuông góc với thớ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8048-5:2009

GỖ - PHƯƠNG PHÁP THỬ CƠ LÝ - PHẦN 5: THỬ NGHIỆM NÉN VUÔNG GÓC VỚI THỚ

Wood - Physical and mechanical methods of test - Part 5: Testing in compression perpendicular to grain

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử nghiệm gỗ khi nén vuông góc với thớ để xác định giới hạn tải trọng tác dụng lên toàn bộ bề mặt (xuyên tâm hoặc tiếp tuyến) của mẫu thử (cường độ quy ước cực đại).

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 8044 : 2009 (ISO 3129 : 1975) Gỗ - Phương pháp lấy mẫu và yêu cầu chung đối với các phép thử cơ lý.

TCVN 8048-1 : 2009 (ISO 3130 : 1975) Gỗ - Phương pháp thử cơ lý - Phần 1: Xác định độ ẩm cho các phép thử cơ lý.

3. Nguyên tắc

Từ biểu đồ biến dạng và tải trọng, xác định tung độ của điểm mà tiếp tuyến của góc tạo bởi tiếp tuyến đường cong với trục tải trọng là lớn hơn 50 % so với giá trị trong phần tiếp tuyến của biểu đồ. Tính ứng suất tại tải trọng tương ứng với tung độ.

4. Thiết bị, dụng cụ

4.1. Máy nén có khả năng ghi tải trọng chính xác đến 50 N/mm và đồng hồ ghi biến dạng của mẫu thử chính xác đến 0,01 mm/mm. Trong trường hợp máy nén không được trang bị bộ ghi kèm theo, thì sử dụng máy nén đo tải trọng chính xác đến 1 % và thiết bị đo biến dạng của mẫu thử chính xác đến 0,01 mm.

4.2. Máy gia tải đồng đều bao gồm hai tấm ép bằng thép tôi, tiếp xúc với các bề mặt chỏm cầu.

4.3. Dụng cụ đo có khả năng xác định các kích thước của mẫu thử chính xác đến 0,1 mm.

4.4. Dụng cụ xác định độ ẩm theo TCVN 8048-1 (ISO 3130).

5. Chuẩn bị mẫu thử

5.1. Tạo mẫu thử hình lăng trụ có mặt cắt hình vuông kích thước 20 mm và chiều dài dọc thớ từ 30 mm đến 60 mm. Khi tiến hành thử gỗ có các vòng năm rộng hơn 4 mm, có thể tăng các kích thước mặt cắt lên sao cho mẫu thử có số vòng năm không ít hơn 5 vòng.

5.2. Việc chuẩn bị mẫu thử, xác định độ ẩm và số lượng các mẫu thử thực hiện theo TCVN 8044 (ISO 3129).

6. Cách tiến hành

6.1. Đo chiều rộng (theo hướng tiếp tuyến đối với nén xuyên tâm hoặc theo hướng xuyên tâm đối với nén tiếp tuyến) và chiều dài các mẫu thử dọc theo các trục đối xứng của mẫu, chính xác đến 0,1 mm.

6.2. Sử dụng máy gia tải đồng đều (4.2) để truyền tải lên mẫu thử. Tốc độ thử (tốc độ gia tải không đổi hoặc tốc độ di chuyển của đầu gia tải không đổi) phải đảm bảo sao cho giới hạn (cường độ quy ước cực đại) đạt được trong khoảng thời gian (1,5 ± 0,5) min kể từ khi bắt đầu gia tải.

6.3. Khi máy nén không có bộ phận ghi kết quả, xác định độ biến dạng của mẫu thử bằng đồng hồ hiện số có độ chính xác 0,01 mm tại các khoảng tăng tải trọng bằng nhau. Khoảng này phải nhỏ hơn ít nhất 10 lần so với giới hạn tải trọng tương ứng quy định. Đối với gỗ mềm có thể áp dụng khoảng tăng tải trọng bằng 250 N và đối với gỗ cứng áp dụng khoảng tăng tải trọng bằng 400 N.

6.4. Tiến hành thử liên tục đến khi vượt được giới hạn quy định (cường độ cực đại quy ước). Điều đó có thể quan sát trên biểu đồ của máy nén hoặc khi nhận thấy sự tăng đáng kể về tốc độ biến dạng của mẫu thử.

6.5. Sau khi kết thúc phép thử, nếu cần thì xác định độ ẩm theo TCVN 8048-1 (ISO 3130).

Lấy phần mẫu dài bằng (25 ± 5) mm ở giữa của mẫu đã thử để xác định độ ẩm. Để xác định độ ẩm trung bình, chỉ cần sử dụng một số mẫu thử tối thiểu, số lượng này được tính theo TCVN 8044 (ISO 3129).

7. Tính toán và biểu thị kết quả

7.1. Tải trọng tương ứng với giới hạn quy định (cường độ cực đại quy ước) được xác định từ biểu đồ của lực nén vuông góc với thớ gỗ theo tung độ của điểm mà tiếp tuyến của góc tạo bởi tiếp tuyến đường cong với trục tải trọng là lớn hơn 50 % so với giá trị trong phần tiếp tuyến của biểu đồ.

Khi máy nén không có bộ phận ghi kết quả thì phải vẽ đồ thị, sử dụng thang đo không lớn hơn 50 N/mm trên các trục tải trọng (tung độ) và không lớn hơn 0,01 mm/mm đối với biến dạng trục (tọa độ vuông góc Đề-các-tơ).

7.2. Giới hạn độ bền nén vuông góc với thớ gỗ, s_yW (cường độ cực đại quy ước) tính theo megapascal, tại độ ẩm W tại thời điểm thử, tính theo công thức:

trong đó:

P là tải trọng tương ứng với giới hạn nén vuông góc với thớ (cường độ cực đại quy ước), tính bằng Niutơn;

a và I là chiều rộng và chiều dài của mẫu thử, tính bằng milimét.

Biểu thị kết quả chính xác đến 0,1 MPa.

7.3. Khi cần phải hiệu chỉnh giới hạn độ bền nén vuông góc với thớ gỗ, s_yW (cường độ cực đại quy ước) về độ ẩm 12 %, chính xác đến 0,1 MPa, áp dụng công thức sau:

s_y12 = s_yW [1 + a (W - 12)]

trong đó:

a là hệ số hiệu chỉnh độ ẩm rút ra từ thực nghiệm;

W là độ ẩm của gỗ tính theo TCVN 8048-1 (ISO 3130).

7.4. Kết quả giới hạn độ bền nén (cường độ cực đại quy ước) của mẫu thử được cắt từ tấm gỗ đã chọn được tính với độ chính xác đến 0,1 MPa là trung bình số học của các kết quả thử của từng mẫu thử.

8. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải ít nhất bao gồm các thông tin sau:

a) viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) các thông tin chi tiết về mẫu thử;

c) chiều dài của mẫu thử;

d) các chi tiết theo Điều 8 của TCVN 8044 (ISO 3129);

e) các kết quả thử tính theo Điều 7 và các giá trị thống kê của các kết quả;

f) giá trị của hệ số a dùng để điều chỉnh kết quả thử về độ ẩm 12 %;

g) ngày thử nghiệm;

h) tên tổ chức tiến hành thử nghiệm.