(高清版)GBT 1927.13-2022 無疵小試樣木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法 第13部分：橫紋抗壓彈性模量測定

GB/T1927.13—2022無疵小試樣木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法第13部分：橫紋抗壓彈性模量測定Testmethodsforphysicalandmechanicalpropertiesofsmallclear2022-07-11發(fā)布I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是GB/T1927《無疵小試樣木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法》的第13部分。GB/T1927已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：試材采集；——第2部分：取樣方法和一般要求；——第3部分：生長輪寬度和晚材率測定；——第4部分：含水率測定；——第5部分：密度測定；——第6部分：干縮性測定；——第7部分：吸水性測定；——第8部分：濕脹性測定；——第9部分：抗彎強度測定；——第10部分：抗彎彈性模量測定；——第11部分：順紋抗壓強度測定；——第12部分：橫紋抗壓強度測定；——第13部分：橫紋抗壓彈性模量測定；——第14部分：順紋抗拉強度測定；——第15部分：橫紋抗拉強度測定；——第16部分：順紋抗剪強度測定；——第17部分：沖擊韌性測定；——第18部分：抗沖擊壓痕測定；——第19部分：硬度測定；——第20部分：抗劈力測定；——第21部分：握釘力測定。本文件代替GB/T1943—2009《木材橫紋抗壓彈性模量測定方法》,與GB/T1943—2009相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：——增加了“術(shù)語和定義”(見第3章);——更改了測量變形的標(biāo)距的規(guī)定(見5.2,2009年版的4.2);——更改了試樣尺寸的規(guī)定(見6.2,2009年版的5.2);——增加了生材狀態(tài)或氣干狀態(tài)木材(見6.5);——增加試樣密度測量的規(guī)定(見7.1);——更改了測量試樣變形標(biāo)距位置的規(guī)定，從距離兩端20mm改為10mm以上(見7.2,2009年版的6.2);——更改了加載卸載的規(guī)定，統(tǒng)一改為六次加載卸載，并取后三次試驗測得的變形平均值作為計算變形平均值(見7.4和7.5,2009年版的6.3和6.4);——更改了含水率調(diào)整范圍和表達方法(見8.2,2009年版的7.2)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。Ⅱ本文件由國家林業(yè)和草原局提出。本文件由全國木材標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員(SAC/TC41)歸口。本文件起草單位：中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所、國際竹藤中心、蘇州昆侖綠建木結(jié)構(gòu)科技股份有限公司、德華兔寶寶裝飾新材股份有限公司、廈門明紅堂工藝品有限公司、浙江世友木業(yè)有限公司、四川省林業(yè)科學(xué)研究院、中國建筑西南設(shè)計研究院有限公司、北京建筑大學(xué)。本文件主要起草人：王朝暉、費本華、虞華強、任海青、黃仲華、王小霞、邢新婷、歐加加、張國偉、本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——1980年首次發(fā)布為GB1943—1980,1991年第一次修訂，2009年第二次修訂；——本次為第三次修訂，調(diào)整為GB/T1927的第13部分。Ⅲ木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)在木材科學(xué)研究、教學(xué)、木材檢驗、木結(jié)構(gòu)設(shè)計、木材加工生產(chǎn)等方面應(yīng)用廣泛，是木材行業(yè)重要的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。1980年，我國發(fā)布了木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法第一版國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T1927～GB/T1943),1991年和2009年分別進行了兩次修訂。近年來，隨著木材科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)對ISO3129:2012《木材無疵小試樣木材物理力學(xué)試驗取樣方法和一般要求》進行了修訂，對ISO3130:1975《木材物理力學(xué)試驗含水率測定》、ISO3131:1975《木材物理力學(xué)試驗密度測定》等15項試驗方法國際標(biāo)準(zhǔn)進行了整合修訂?；诖耍瑸榕c國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，本次對我國木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法國家標(biāo)準(zhǔn)進行第3次修訂，將分散的22個試驗方法標(biāo)準(zhǔn)整合調(diào)整為GB/T1927的分部分文件，在修訂中采納了最新版本的國際標(biāo)準(zhǔn)。GB/T1927旨在建立無疵小試樣木材的物理力學(xué)性質(zhì)的試驗方法，擬由21個部分構(gòu)成?！?部分：試材采集。目的在于描述開展無疵小試樣木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗的試材采集方法?！?部分：取樣方法和一般要求。目的在于確立適用于開展無疵小試樣木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法時需要遵守的試樣鋸解、截取方法和一般要求。——第3部分：生長輪寬度和晚材率測定。目的在于描述無疵小試樣木材的生長輪寬度和晚材率的測定方法?！?部分：含水率測定。目的在于描述無疵小試樣木材的含水率的測定方法。——第5部分：密度測定。目的在于描述無疵小試樣木材在相應(yīng)含水率下的密度、氣干密度、絕干密度和基本密度的測定方法?！?部分：干縮性測定。目的在于描述無疵小試樣木材的徑向、弦向干縮性和體積干縮性的測定方法?！?部分：吸水性測定。目的在于描述無疵小試樣木材6h,24h和最大吸水率的測定方法?！?部分：濕脹性測定。目的在于描述無疵小試樣木材的徑向、弦向濕脹性和體積濕脹性的測定方法?！?部分：抗彎強度測定。目的在于描述無疵小試樣木材的抗彎強度的測定方法。——第10部分：抗彎彈性模量測定。目的在于描述無疵小試樣木材的抗彎彈性模量的測定方法?！?1部分：順紋抗壓強度測定。目的在于描述無疵小試樣木材的順紋抗壓強度的測定方法。——第12部分：橫紋抗壓強度測定。目的在于描述無疵小試樣木材的橫紋抗壓比例極限強度，包括橫紋全部抗壓比例極限強度和橫紋局部抗壓比例極限強度的測定方法?！?3部分：橫紋抗壓彈性模量測定。目的在于描述無疵小試樣木材的橫紋抗壓彈性模量的測定方法?！?4部分：順紋抗拉強度測定。目的在于描述無疵小試樣木材的順紋抗拉強度的測定方法。——第15部分：橫紋抗拉強度測定。目的在于描述無疵小試樣木材的橫紋抗拉強度的測定方法?！?6部分：順紋抗剪強度測定。目的在于描述無疵小試樣木材的順紋抗剪強度的測定方法?！?7部分：沖擊韌性測定。目的在于描述無疵小試樣木材的弦向沖擊韌性的測定方法?！?8部分：抗沖擊壓痕測定。目的在于描述無疵小試樣木材的抗沖擊壓痕性能的測定方法。—第19部分：硬度測定。目的在于描述無疵小試樣木材的徑向、弦向和縱向硬度的測定方法?！?0部分：抗劈力測定。目的在于描述無疵小試樣木材的徑面和弦面抗劈力的測定方法。——第21部分：握釘力測定。目的在于描述無疵小試樣木材的握釘力的測定方法。1無疵小試樣木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法第13部分：橫紋抗壓彈性模量測定1范圍本文件描述了測定木材橫紋抗壓彈性模量的試驗原理、設(shè)備、試樣、試驗步驟、結(jié)果計算和試驗報告等。本文件適用于生材狀態(tài)或氣干狀態(tài)無疵小試樣木材的全部橫紋抗壓彈性模量測定。2規(guī)范性引用文件下列文件的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1927.2—2021無疵小試樣木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法第2部分：取樣方法和總則GB/T1927.4無疵小試樣木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法第4部分：含水率測定GB/T1927.5無疵小試樣木材物理力學(xué)性質(zhì)試驗方法第5部分：密度測定LY/T1788木材性質(zhì)術(shù)語3術(shù)語和定義LY/T1788界定的術(shù)語和定義適用于本文件。木材橫紋受壓時，在比例極限應(yīng)力內(nèi)，以應(yīng)力與應(yīng)變之比確定木材橫紋抗壓彈性模量。5試驗設(shè)備5.1試驗機，應(yīng)按照國家計量部門的標(biāo)準(zhǔn)程序定期校準(zhǔn)，試驗機示值誤差不應(yīng)超過士1%,并至少具有一個球面滑動壓盤(或支座)。5.2測量試樣應(yīng)變的應(yīng)變片標(biāo)距不小于5mm,靈敏系數(shù)分散小于±1%,或其他測量標(biāo)距變形示值相對誤差±1%以內(nèi)的裝置。5.3測試量具，測量尺寸應(yīng)精確至0.1mm。5.4含水率測定應(yīng)使用GB/T1927.4中規(guī)定的試驗設(shè)備。6試樣6.1試材鋸解及試樣截取，按GB/T1927.2規(guī)定進行。6.2試樣為長方體，各面為正方形或矩形，試樣尺寸如圖1所示高度(h)×寬度(b)×厚度(t),其中高2度(h)方向與試樣橫紋壓縮加載方向平行，通常為弦向或徑向，高度(h)尺寸范圍通常為50mm~60mm;寬度(b)尺寸范圍通常為20mm～50mm,厚度(t)沿順紋方向，尺寸范圍為試樣寬度(b)的1倍～3倍。試樣的上下兩端面要求平滑，互相平行且與高度方向保持垂直，見圖1。順紋方向a)弦向壓縮試樣b)徑向壓縮試樣圖1木材橫紋抗壓彈性模量試樣和變形測量部位示意圖6.3供制作試樣的試條，從試材髓心以外由外向內(nèi)均勻截取，并按試樣尺寸留足干縮和加工余量。6.4試樣制作要求和檢查，應(yīng)符合GB/T1927.2—2021中5.2的規(guī)定。6.5試樣可在生材或氣干條件下測試?！牡暮蕬?yīng)達到木材的纖維飽和點以上?！獨飧刹脑嚇討?yīng)在相對濕度為(65±5)%和溫度為(20±2)℃的環(huán)境中進行調(diào)溫調(diào)濕處理，直到質(zhì)量恒定。注：當(dāng)在8h間隔內(nèi)連續(xù)兩次稱重的結(jié)果之差，不超過試件質(zhì)量的0.2%,則認(rèn)為達到質(zhì)量恒定?！嚇雍收{(diào)整后，應(yīng)在合適條件下保持，其含水率在試驗前應(yīng)保持不變。7試驗步驟7.1測量調(diào)整含水率后的試樣寬度、厚度以及高度，精確至0.1mm。根據(jù)測量試樣的尺寸計算試樣體積，測定試樣質(zhì)量精確至0.001g,根據(jù)GB/T1927.5測定試樣氣干密度。7.2如圖1所示，離開試樣高度方向(h)兩端距離10mm以上，測量變形的部位在弦向壓縮試樣相對的兩個弦切面上，或在徑向壓縮試樣相對的兩個徑切面上，要求兩標(biāo)距在平面內(nèi)左右居中且保持正對，使用應(yīng)變片、引伸計或其他測量變形裝置固定附著在正對的兩標(biāo)距上，能夠準(zhǔn)確測定試樣因荷載變化而產(chǎn)生的變形量，取相對的變形測量值的平均值作為試樣變形值。7.3在正式試驗之前，選取3個～5個試樣進行荷載與變形的觀察試驗，從荷載-變形圖確定比例極限，下限、上限荷載分別為比例極限的10%和40%。7.4對于非數(shù)顯電控試驗機，將試樣放在試驗機的支座中心位置，將2個引伸計或其他變形裝置固定在7.2規(guī)定的部位測量變形值，沿試樣高度方向以均勻速度施加荷載。先加荷至下限荷載，立即讀出引伸儀指示的變形值，讀至0.5刻度，并填寫入附錄A記錄表中，然后在4s～5s內(nèi)均勻加荷至上限荷載，并記錄變形，以同樣速度卸載至稍低于下限荷載處，完成一個加載卸載循環(huán)。如此反復(fù)六次加載卸3載，取后三次試驗測得的變形值，分別計算出上限、下限的變形平均值，取上限、下限變形平均值之差作為上、下限荷載間的壓縮變形值。通過式(1)計算得到橫紋抗壓彈性模量值。7.5對于數(shù)顯電控試驗機，將試樣放在試驗機的支座中心位置，將2個應(yīng)變片或其他變形裝置固定在7.2規(guī)定的部位測量變形值，沿試樣高度方向以均勻速度連續(xù)施加荷載，加載頭移動速度以0.20mm/min為宜，加載速度允許變化范圍為士25%,設(shè)置加載程序先加荷至下限荷載，然后加荷至上限荷載，并記錄相應(yīng)的變形，以同樣速度卸載到稍低于下限荷載處，完成一個加載卸載循環(huán)。如此反復(fù)六次加載卸載，取后三次試驗測得的變形平均值，分別計算出上限、下限荷載的變形平均值，取上、下限變形平均值之差作為上、下限荷載間的壓縮變形值。通過式(1)計算得到橫紋抗壓彈性模量，并記錄荷載與變形關(guān)系曲線。7.6試驗后，立即從試樣中部截取約20mm長的木塊1個，參照GB/T1927.4測定試樣含水率。8結(jié)果計算8.1試樣含水率為W時的橫紋抗壓彈性模量，應(yīng)按式(1)計算，精確至1MPa。 (1)Ew——試樣含水率為W時的橫紋抗壓彈性模量，單位為兆帕(MPa);△P——木材橫紋壓縮比例極限以內(nèi)上限與下限荷載之間兩點荷載之差，單位為牛(N);l——標(biāo)定變形的標(biāo)距，單位為毫米(mm);b——試樣寬度，單位為毫米(mm);t——試樣厚度，單位為毫米(mm);△l——△P相對應(yīng)的壓縮變形平均值，單位為毫米(mm)。8.2試樣含水率為12%時的徑向或弦向的橫紋抗壓彈性模量，應(yīng)按式(2)計算，精確至1MPa。E?=Ew[1+0.055(W-12)] (2)E?——試樣含水率為12%時的橫紋抗壓彈性模量，單位為兆帕(MPa);W——試樣含水率用百分?jǐn)?shù)表示時除去%部分的數(shù)值。試樣含水率在7%～17%范圍內(nèi)，按式(2)計算有效。9試驗報告9.1測定結(jié)果按附錄A表填寫。