8种丛生竹竹材物理力学性能研究
竹材物理力学性质的研究
竹材物理力学性质的研究竹材是一种优质的木材，拥有很高的使用价值。
对竹材物理力学性质的研究，为确定其用途、利用率提供了重要的理论基础。
本文主要介绍了竹材物理力学性质的研究，包括竹材的形状特征、竹材的木质素特征、竹材的力学特性、竹材耐久性特性及其其他性能特征等内容。
一、竹材的形状特征竹材的形状特征主要有圆柱形，圆柱形的竹材具有较大的内力，耐久性高；此外，还有椭圆形，椭圆形的竹材具有较大的内力，耐久性也较高；另外还有圆角矩形、四角形，这类竹材的使用价值也较高。
二、竹材的木质素特征竹材的木质素的主要成分有：淀粉、木质素、胶质成分等。
淀粉是一种多糖，它可以增加竹材的强度，木素提供竹材韧性，胶质改善了竹材的力学性能和耐久性。
三、竹材的力学特性竹材具有良好的弹性，在一定变形下仍可恢复原来的形状，是一种介质有限的弹性体。
其冲击强度可达800～1000NmMpa，表明竹材具有较高的强度。
四、竹材耐久性特性竹材具有较高的耐久性，能抵抗海洋气候等恶劣环境，且耐久性随温度和湿度的变化而变化，能抵抗腐朽潮湿环境。
五、竹材其他性能特征竹材具有优良的机械性能，耐久性较高，能耐受较大的应力变动。
具有较高的耗散性和韧性，能抑制构件的塑性变形，并可以抗振动的能力。
综上所述，竹材的形状特征、木质素特征、力学特性、耐久性特性及其他性能特征具有重要的研究意义，一定程度上为确定竹材用途和利用率提供了参考和重要依据。
针对竹材物理力学性质的研究，我国对竹材进行了广泛的研究。
但是，由于实验条件不一致，不同地区的研究结果参差不齐，需要进一步的研究。
未来，应以竹材物理力学性质的变化为研究重点，从木材力学理论、热物理性质、多级抗弯特性等方面，深入探究竹材的物理力学性质，为竹材的用途提供科学依据。
总之，对竹材物理力学性质的研究具有重要的现实意义，有助于提高竹材利用率，为更广泛的应用发挥出更大的潜力。
希望我国政策部门可以加大竹材科学研究工作的力度，为我国竹材产业发展做出应有贡献。
8种丛生竹竹材物理力学性能研究
［］ 文 会 ， 小 平 ， ６苏 顾 马灵 飞 ， ． 等 大木 竹 竹 材 力 学 性 质 的 研 究 ［］ Ｊ．
林 业 科 学 研 究 ，０６ １ （） ６ １６ ４ ２ ０ ，９ ５ ： ２— ２
【 考文献 】 参
［］ ７ 俞友 明 ， 云 芳 ， 伟 ， 红 壳 竹 人 工 林 竹 材 物 理 力 学 性质 的 杨 方 等． ［］ 正 ， 文 静 ． 型 竹 建 筑 材 料 的 开 发 利 用 ［］ 世 界 竹 藤 通 研 究 ［］ 竹 子 研 究 汇 刊 ，０ １２ （）４ — ６ １王 郭 新 Ｊ． Ｊ． ２ ０ ，０ ４ ：２ ４
１ ３试 验 方 法
测 试方 法参 照“ 竹材 物理 力学 性质 试验 方法 ”顺 纹 ， 抗 拉强度 、 纹抗压 强度 、 顺 顺纹 抗剪 强度 、 弯强度 等 力 抗 学 指标 在 微 机控 制 电子式 木材 万 能力学 试 验机 上 进 行
测定 。
林 资源 日渐 匮乏 的最 佳途 径 。物 理 力学 性质 是竹材 基 本 的材 性指 标 ， 是衡 量竹 材 质量 的重 要 指标 ＿。本 也 ３ ＿
验室 （ 见表 １ 。 ）
０ ７ ６ ／ ｍ， 马来 甜 龙竹 最小 ０ ４ ４ ／ ｍ，８种丛 生竹 ． ３ｇ ｃ。 ． ８ｇｃ 。
竹材 的基 本 密度 从 大 到小 依 次 为油丹 竹 ＞ 丹 竹 ＞泰 粉 竹 ＞撑篙 竹 ＞巨龙竹 ＞小叶 巨竹 ＞ 竹 ＞马 来甜龙 竹 。 麻 全干 密度表 现 出与基本 密度 相 同的排 列顺 序 ， 最大 为油
纹 抗 剪 及抗 弯 强 度 等 物 理力 学指 标 按 照 国 家 标准 进 行 了综 合 分 析和 评 价 ， 果表 明 ： 结 油丹 竹 的物 理 力 学 性 能最 优 ， 次 是粉 丹 竹 、 其 巨龙 竹 和 泰 竹 ， 性 能 上 看 ， 以考 虑把 这 ４个 竹 种 作 为材 用 竹 进 行 推 广 从 可 种植。
竹材的专项研究
环保产品，不会对环境造成破坏。
可以通过工艺，提供多种颜色的选择 产品各项性能指标优于木塑与防腐木、被广泛 应用在包括建材、园林景观、建筑模板、高强 度支撑结构材料市场、风力发电叶片市场。形
成多产品系列。 放水，抗酸碱，抗虫蛀，抗真菌，抗紫外线，
重组竹材广泛运用于生产户外地板、楼梯、各类家具、室内外装饰。干缩湿胀率极小，不易变形 具有较好稳定性、防水性、耐候性，美观耐用。
常规规格：1860*137*18mm 价格：228元/m2 密度：1.12g/cm3 硬度：110MPA 静曲强度：150—180MPA 冲击强度：114.7Kg/cm3
六、竹材在建筑景观中的应用
有可能会，木材无法进行脱糖去脂等 处理，只能用防腐剂等材料加工，但 不能像竹材那样解决根本的问题。
发霉
竹材在经过多道工序脱糖去脂后没有了营 养物质不易发霉。
不易。
变形开裂
竹材经切割、粘合等工序处理和科学的排 列组合后，能很好的平衡内外界各种力量， 易变形，不易开裂。 不易变形和开裂。
竹材 实木材
四、竹材的生产加工
小结： 1、生产经过热处理，成品封闭性好，有效地防止虫蛀、霉变. 2、采用改性的UF树脂胶，比人造板游离甲酫低，环保性好. 3、新型的家具、地板基材
竹集成材
是由一片片或一根根竹条经胶合压制而成的方材和板材。 1）板形、方形竹集成材的生产工艺流程。
2）平拼弯曲竹材集成材的生产工艺流程。
四、竹材的生产加工
项目
顺纹抗拉(MPa) 顺纹抗压(MPa)
力学性质：非均质各项异性材料，密度小，强度大。是一 种轻质高强 材料。在某些方面优于木材，如顺纹抗拉强度 约比密度相同的木材高1/2。顺纹抗压强度高10%左右。竹 材基本密度大，则纤维含量大，机械性能高，力学强度就 大。
竹材物理力学性能研究
随含水率的增高而降低，但当竹材处于绝干条件下时，因质地变脆强度反 而降低，而顺纹抗拉，纵劈和弦向静曲强度和含水率关系不明显。
四、苦竹(Pleioblastus amarus)
苦竹为多用途复轴混生型竹种,广布于江苏、安徽、江西和福建等丘陵山地。 其竿不仅为良好的造纸原料,还可制作箫、笙、管、笛等民间乐器,文房四宝 中的笔管、风铃等各种竹制工艺品,各种果蔬花卉棚架,标枪、旗杆等各种体 育运动器材。
经方差分析和均值多重比较,竿龄对苦竹竹材的物理力学性质影响显著。但苦 竹竹材的各项物理力学性质在2年以后,差异在不断减少,3年以后的各项性质差 异均不显著，物理力学性质在3年以后趋于稳定,并稳定在较高水平；在竹林的 培育中，苦竹竹材作为结构用材的采伐竹龄应在3～5年。竹竿部位与苦竹材物 理力学性质有关。竹竿自基部至顶部,体积全干缩率和含水率逐渐减少,基本密 度和力学强度逐渐提高。
管束的部分。竹肉是界于竹皮和髓环组织间的部分，横切面上有维管束分
布。维管束是在竹材横切面上，见到的许多呈深色的菱形斑点，在纵切面 上它呈顺纹股状组织。维管束在竹壁内的分布一般自外而内由密变疏。竹
肉内侧与竹腔相邻的部分为髓环，其上也无维管束分布。在生产习惯上，
常将竹壁厚度的不同组织由外至内称之为竹青、竹肉和竹黄三个部分。
五、雷竹(Phyllostachys praecox）
雷竹为禾本科竹亚科刚竹属的优良笋用竹种，出笋早，笋味鲜美。主要分布 于浙江，江苏与安徽南部也有少量分布。
竹材的物理力学性质是其重要的材质指标，而搞清雷竹材质及其变异规律是 其合理高效利用的基础。目前，国内关于雷竹高产栽培技术的研究很多，但 对雷竹材质变异的研究尚未见报道。对雷竹的物理力学性质进行了测试与分 析，为雷竹的有效合理利用提供科学依据。
4种大径丛生竹材的密度和干缩性研究
第 3期
高珊 珊等: 4种大径丛生竹材的密度和干缩性研究
# 271#
1 材料与方法
1. 1 试样的采集 油簕竹、车筒竹和越南巨竹于 2009年 3月采自广西省南宁市广西林业科学研究院的竹种园, 麻竹采
自四川省长宁县世纪竹园。油簕竹、车筒竹和麻竹各竹种分散选取中等大小、生长健康、无病虫害的 3- 4 年生竹株 5株, 越南巨竹由于数量的限制只选取了 4 株, 共计 19株, 齐地砍倒, 参考 / 毛竹林的调查方 法 0[ 1] , 取胸径的 2 /5为用材小头直径, 在该秆径处去掉小头 (梢部 ) , 剩余部分长度为秆高 (用材长 ) 。样 竹的平均胸径分别: 油簕竹 8. 28 cm、车筒竹 10. 25 cm、越南巨竹 12. 14 cm、麻竹 8. 56 cm。先将竹秆 5等分 进行秆形调查, 然后自下而上分别对 5等分的竹秆在 1、3、5部分截取长约 1. 0 m 的竹段, 作为竹秆基部、 中部和梢部的密度和干缩性测试材料。
3. 南京林业大学森林资源与环境学院, 江苏 南京 210018; 4. 国际竹藤网络中心, 北京 100102)
摘要: 对油簕竹 ( Bam busa lap idea )、车筒竹 (B. sino sp inosa )、越南 巨竹 ( D endrocalam us yunnanicus )和 麻竹 (D. latiflorus) 4种
收稿日期: 2010 - 03- 17 修回日期: 2010- 05- 17 基金项目: 国家 / 十一五 0科技支撑资助项目 ( 2006BAD 24B07) 。 作者简介: 高珊珊 ( 1983 - ) , 女, 内蒙古海拉尔人, 硕士研究生, 从事竹林生态学研究。 E-m ai:l w an lqhyy@ 163. com。通讯作者顾小平 ( 1959 - ) , 男, 浙江杭州人, 研究员, 博士, 从事竹林生态生理学研究。 E-m ai:l guxp@ fy. h z. z.j cn。
撑绿竹不同方向及年龄竹材物理力学性能比较
撑绿竹不同方向及年龄竹材物理力学性能比较摘要:对撑绿竹不同方向及年龄的竹材物理力学性能进行了研究,结果表明,撑绿竹不同方向竹材的物理力学性能之间存在着一定的差异,但差异不显著,说明撑绿竹的东西南北各个方向对竹材的物理和力学性能均没有显著影响｡另外,不同年龄撑绿竹的竹材物理力学性能之间也存在着一定的差异,1.5年龄的基本密度､气干密度和顺纹抗剪强度､抗弯强度均小于2.5年龄,而1.5年龄的各气干及全干干缩率和顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度､抗弯弹性模量等均大于 2.5年龄,但除抗弯弹性模量差异较大外,其他差异均较小｡关键词:撑绿竹;竹材;物理性质;力学强度Comparison on the Physical Property and Mechanical Strength of Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis grandisAbstract:The analysis on the physical and mechanical properties of Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis grandis in all the four directions showed that there were some differences among different directions not significant, indicating that directions had little effect on the physical and mechanical properties. In addition, there were some differences in the physical and mechanical properties among different ages. The basic density, air-dry density, shear strength parallel to grain, bending strength of the 1.5-year-old bamboo were less than that of 2.5-year-old bamboo, while the air-dry and full-dry shrinkage rate, tensile strength parallel to grain, compressive strength parallel to grain, modulus of elasticity of 1.5-year-old bamboo were more than that of the 2.5-year-old bamboo. There was no significant difference among them except the modulus of elasticity.Key words: Bambusa pervariabilis×Dendrocalamopsis grandis; bamboo material; physical property; mechanical strength撑绿竹是以大绿竹(Dendrocalamopsis grandis)为父本,撑篙竹(Bambusa pervariabilis)为母本,由广西省柳州市林业科学研究所经过12年的杂交选育而培育出的优良品种｡它具有出笋成竹多､产量高､无性繁殖力强､竹材制浆得率和纸浆破裂强度高等优良特性,近年来在海南､广西､云南､贵州､四川､湖南､重庆等省(市)大面积推广种植,取得了一定的经济､社会和生态效益[1-5]｡为使贵州省赤水市撑绿竹产业更好地发展,对赤水市撑绿竹竹材的物理和力学性能进行了测定,以期为撑绿竹的加工利用提供一定的理论依据｡1材料与方法1.1调查区概况调查区位于黔北赤水市境内,海拔331.5~1 730.1 m,坡度一般超过30°,属中亚热带温暖湿润气候｡年均降水量1 200~1 300 mm,相对湿度82%｡年均气温18 ℃,日照1 297.7 h,无霜期340~350 d｡土壤以成土母质为侏罗纪和白垩纪的紫色砂页岩､红色砂岩和紫色泥岩发育的紫色土和黄壤为主[6-8]｡1.2调查与研究方法1.2.1竹子采样在对赤水市撑绿竹的分布情况和生长情况了解的基础上,选定实际需要调查的区域,并按10~15丛为一样地进行调查,共设3个样地｡每一样地按不同年龄及生长情况选择有代表性､成熟､无缺陷的样株5株,共计15株｡且在每株胸高部位上标明北向标记｡对确定需要进行试验测试的竹种,则对每株伐倒的样竹,从离地面1.5 m的整节处(枝下高较低､胸径较小的样竹,从离地面1 m的整节处)向上截取约2 m一段,在整节处截断作为试材,并标明编号及北向标记｡1.2.2竹材的物理力学性能测定竹材的物理力学性能测定按照国家标准GB/T15780-1995《竹材物理力学性质实验方法》相关步骤及要求进行｡1.2.3数据统计与分析采用Excel和SPSS 13.0数据处理软件进行数据分析｡2结果与分析2.1撑绿竹不同方向竹材物理力学性质分析从表1可以看出,撑绿竹东南西北4个方向竹材的物理和力学性质存在一定的差异｡基本密度北向最大西向最小,气干密度与全干密度东向､南向大于西向､北向;气干径向干缩率东向､西向大于南向､北向,气干弦向干缩率东向､北向大于西向､南向,而体积干缩率东向､南向大于西向､北向;在全干干缩率中径向和体积的干缩率东向､南向均大于西向､北向,而弦向干缩率则为西向､南向大于东向､北向;顺纹抗剪强度南向最大,东向较小;而顺纹抗拉强度则西向､北向大于东向､南向;顺纹抗压强度南向､北向大于东向､西向,而抗弯强度东向､南向大于西向､北向;抗弯弹性模量西向､北向大于东向､南向｡经方差分析可知,撑绿竹的东南西北4个方向竹材的物理和力学性质差异均不显著(P>0.05),表明东南西北4个方向对撑绿竹的物理及力学性能没有影响｡2.2撑绿竹不同年龄竹材物理力学性质分析由表2可以看出,撑绿竹1.5年龄的基本密度和气干密度均小于2.5年龄,但这种差异较小,分别为0.002 g/cm3､0.001 g/cm3,绝干密度则相等,均为0.664 g/cm3｡在各干缩率中1.5年龄的干缩率均大于2.5年龄,其中全干及气干的体积干缩率差异较大,分别为 1.062､0.905个百分点,其次为径向干缩率,它们之间的差异分别为0.847､0.730个百分点,而弦向干缩率差异最小,分别为0.372､0.238个百分点｡由表3可以看出,撑绿竹1.5年龄的顺纹抗剪强度和抗弯强度均小于2.5年龄,但这种差异较小,分别为0.258､1.382 MPa,而顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度和抗弯弹性模量1.5年龄均大于2.5年龄,其中抗弯弹性模量差异最大,达109.038 MPa,顺纹抗拉强度和顺纹抗压强度的差异则较小,分别为1.358､0.460 MPa｡由以上分析可知,撑绿竹不同年龄之间的物理和力学性能存在一定的差异,1.5年龄的基本密度､气干密度､顺纹抗剪强度和抗弯强度均小于 2.5年龄,而各气干及全干干缩率以及顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度和抗弯弹性模量则大于2.5年龄,但它们之间的差异除抗弯弹性模量差异较大外,其他差异均较小｡3小结对撑绿竹东南西北4个方向竹材的物理和力学性能分析表明,撑绿竹不同方向竹材的物理和力学性能之间存在一定的差异,但这种差异均不显著,说明撑绿竹的东西南北各个方向对竹材的物理和力学性能均没有影响,竹材的这种特性与它的自身结构密切相关｡撑绿竹不同年龄之间的物理和力学性能存在一定的差异,基本密度､气干密度､顺纹抗剪强度和抗弯强度1.5年龄的均小于2.5年龄,而各气干及全干干缩率以及顺纹抗拉强度､顺纹抗压强度和抗弯弹性模量1.5年龄的则大于2.5年龄,但它们之间的差异除抗弯弹性模量差异较大外,其他差异均较小｡参考文献:[1] 耿养会,彭秀,刘春生.撑绿竹栽培及利用研究进展[J].重庆林业科技,2008(3):5-8.[2] 任春光,桑维钧,李小霞,等.赤水市撑绿竹真菌病害的种类调查与防治[J].中国森林病虫,2008,27(1):21-23.[3] 付建生,董文渊,韩梅,等.不同抚育措施对撑绿竹笋､幼竹生长的影响[J].福建林业科技, 2008,35(3):89-91.[4] 郭岩辉,顾小平, 吴晓丽, 等. 撑绿竹纸浆原料林施肥效应研究[J].福建林学院学报,2010,30(3):279-283.[5] 张家贤,谢小康,赵振东,等.撑绿竹出笋成竹规律的研究[J].贵州林业科技,2008,36(1):23-27.[6] 张家贤. 赤水县竹类资源及其分布情况[J].贵州林业科技,1989,17(1):52-54.[7] 袁黎, 李家佑.赤水市水土保持生态修复的做法与体会[J].中国水土保持,2008(3):28-29.[8] 杨龙,容丽. 赤水国家级风景名胜区的生物多样性及其保护[J]. 贵州林业科技,2006,34(1):41-43.。
重组竹的物理力学性能
Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2020, 9(8), 755-768Published Online August 2020 in Hans. /journal/hjcehttps:///10.12677/hjce.2020.98080Physical and Mechanical Properties ofBamboo ScrimberHaida Wang1, Wenbo Jia1, Yan Liu1*, Xiangyu Su21College of Civil Engineering, Yangzhou University, Yangzhou Jiangsu2Management Committee of Shanghu Innovation Zone, Nantong JiangsuReceived: Jul. 23rd, 2020; accepted: Aug. 5th, 2020; published: Aug. 12th, 2020AbstractReorganized bamboo is a new material that has been developed and developed in China for nearly ten years and has good application prospects. However, it has not been widely used in the field of building structure. The main reason is that the lack of reconstituted bamboo material meets the design requirements when designing the restructured bamboo structure. The physico-mechanical properties of the reconstituted bamboo materials were studied experimentally. The performance parameters such as density, water content, water absorption/expansion, shear strength and grain compressive strength of the reconstituted bamboo materials were obtained. The design values required for the project were compared with several major building materials. Studies have shown that the reconstituted bamboo material has excellent physical and mechanical properties, but the density is large. The material parameters are close to the TB20 grade wood in the Wood Structure Design Code, which can be used in building structures. However, the application should pay attention to the adverse effects of the reconstituted bamboo material with good water absorp-tion and large water swelling rate.KeywordsBamboo Scrimber, Physical and Mechanical, Experimental Study, Design Value, Comparison重组竹的物理力学性能王海达1，郏文博1，刘雁1*，苏相宇21扬州大学建筑科学与工程学院，江苏扬州2上湖创新区管理委员会，江苏南通收稿日期：2020年7月23日；录用日期：2020年8月5日；发布日期：2020年8月12日*通讯作者。
车筒竹、箣竹和越南巨竹竹材的主要物理性质研究
展迅 速 ， Байду номын сангаас而从 当前 竹 资源 的需 求 和 利用 状 况看 ， 竹 种开 发仍较单 一 ， 其是竹板 材加工 几乎 完全依 赖毛 尤
竹 （ ｈ ｌ ｓ ｃｙ ｕｉ）竹 原料供 需矛 盾突 出＿ ， Ｐ ｙｌ ｔ ｈ ｓ ｄ ｌ ， ｏａ ｅ ｓ １ 已 ］
成为 制约竹产 业 的发 展瓶 颈 问题 之 一 。与 散 生竹 相
南 巨竹 秆 高达 ２ 胸 径 １ ～ １ ｍ， 间长 ４ ～ ４ｍ， ０ ８ｃ 节 ０ ５ ｍ， 具有 作为 材用 原料竹 的开发潜 力 。关 于车 ０ｃ 均 筒竹 、 竹和越 南 巨 竹 的研 究 ， 文 献 资 料 看 ， 要 莉 从 主 集 中在生 物学 特性 、 苗 、 理 、 观形 态 和加 工 利 育 生 微
ｂｕ ａ ａ 和 越 南 巨 竹 （ ｎ ｒｃ ｌｍｕ ｕ ｎ ｎ — ｌｍｅ ｎ ） Ｄｅｄ ｏａａ ｓｙ ｎ ａ ｉ Ｃ Ｓ 是 主分 布 于 云南 、 西 和广 东 等 省 区 的大 型 丛 Ｕ） 广 生竹 种 ， 据文 献记 载口 ¨ 和实地 调查 ， 现该 ３种丛 ］ 发
生 竹秆 形高 大 、 间较 长 ， 中 车筒 竹 秆 高 可 达 ２ 节 其 ５ ｍ 以上 ， 胸径 达 １ ～ １ １ ， 间长 ２ ￣３ ｍ； ０ ５Ｃ Ｉ节 Ｔ ０ ５ｃ 莉竹
ｂ ｕｍｅ ａ ｗｅ ｅ ｓｉ ｈｔｙ ｓ ｌｅ ．Ｔｈｅａ ｒ ｄ ｉ ｄ ｖ ｕ ｅ ｓ ｉ ｋａ ｅ ｒ ｔｏ ｏ ｈ ｈ ｅ ｙｍｐ ｉ ｌｂａ ｂ ｓｗｅ ｅ ｌ ａｎ ｒ ｌｇ ｌ ｍａ ｌ ｒ ｉ— ｒｅ ｏｌ ｍ ｈｒｎ ｇ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｏｄ ａ ｍ ｏｏ ｒ
竹和 莉竹 比毛 竹材 的 密度 （ ． ６ ｃ ｌ。 小 ， ０ ７ ５ｇ・ ｒ～ ） 而越 南 巨竹 与毛 竹差异 不大 ； 竹材 干缩 性 来看 ， ｒ 从 车 筒竹 、 竹和越 南 巨竹 的 气干体 积干 缩率 分别 为 ７ ５ 、． 和 ６ ５ ， 比毛 竹 的相 应值 要 大 。３ 莉 ．％ ６９ ．％ 均
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2.1 8 种丛生竹竹材物理性质
密度是竹材重要的物理性质，作为承重结构材料， 竹材的品质主要取决于密度［３］。一般来说，密度越大，竹 材的力学强度也相应增大，这对竹材作为建筑用材是有 利的。从表 ２ 可以看出，基本密度油丹竹最大 ０．７３６ｇ／ｃｍ３， 马来甜龙竹最小 ０．４８４ｇ／ｃｍ３， ８ 种丛生竹 竹材的基本密度从大到小依次为油丹竹 ＞ 粉丹竹 ＞ 泰 竹 ＞ 撑篙竹 ＞ 巨龙竹 ＞ 小叶巨竹 ＞ 麻竹 ＞ 马来甜龙竹。 全干密度表现出与基本密度相同的排列顺序，最大为油
２８ ２０ １１．３ １５．７ １９．４ １９．９ １１．４ １８．２
２３．５ ３０．３ ４４．１ ４８．１
３３ ３０．８ １５．１ ３０．５
５．４７ ６．５８ ３．７９ ４．２７ ９．３５ １１．０７ ６．０８ ７．６５
巨龙竹 小叶龙竹 撑篙竹 粉丹竹
麻竹 油丹竹
泰竹 马来甜龙竹
８３．０５ ８１．０５ ７６．３５ ７６．５５ ８６．２５ ５１．４ ６６．８５ ８９．０５
纹抗剪及抗弯强度等物理力学指标按照国家标准进行了综合分析和评价，结果表明：油丹竹的物理力 学性能最优，其次是粉丹竹、巨龙竹和泰竹，从性能上看，可以考虑把这 ４ 个竹种作为材用竹进行推广 种植。
关键词：丛生竹；竹材；物理性能；力学性能
竹材是一种重要的森林资源，也是我国南方产竹区 主要的建筑材料之一，利用竹材建造房屋已有 ２０００ 多 年历史。随着竹材加工技术的发展，竹材在建筑行业的 利用也从简单的单一竹材利用方式向复合化、高强度、 高性能、高附加值方向发展，而且竹子具有生长周期短、 产量高、成材快的特性，以竹代木无疑成为解决目前森 林资源日渐匮乏的最佳途径［１，２］。物理力学性质是竹材 基本的材性指标，也是衡量竹材质量的重要指标［３］。本 文对小叶龙竹等 ８ 种丛生竹竹材的物理力学性能进行 了研究，为其在建筑领域的合理高效利用提供理论依 据。
广东建材 2011 年第 6 期
研究与探讨
8 种丛生竹竹材物理力学性能研究 *
杨中强 １ 祝 频 １ 黄世能 ２ 赵 霞 ２ 罗建群 ３ （１ 广东建设职业技术学院；２ 中国林业科学研究院热带林业研究所）
（３ 广州富韵竹园林绿化工程有限公司）
摘 要：本文对华南地区 ８ 种典型丛生竹、３ 年生竹材的饱湿含水率、密度、顺纹抗压、顺纹抗拉、顺
图 3 8 种丛生竹竹材顺纹抗剪强度
图 1 8 种丛生竹竹材顺纹抗压强度
2.2.2 8 种丛生竹竹材顺纹抗拉强度
竹材的抗拉强度指竹材沿纹理方向承受拉力荷载 的最大能力［７］。图 ２ 可以看出，８ 个竹种竹材顺纹抗拉强 度从大到小的排列顺序为油丹竹 ＞ 粉丹竹 ＞ 巨龙竹 ＞ 泰竹 ＞ 撑篙竹 ＞ 小叶龙竹 ＞ 马来甜龙竹 ＞ 麻竹。其中油 丹竹、粉丹竹、巨龙竹、泰竹、撑篙竹和小叶龙竹的顺纹 抗 拉 强 度 分 别 为 ３６４．６、３４３．２、３２９．９、３１７．７、３０９．４、 ２４３．２ＭＰａ，均高于毛竹 ２３２．１ＭＰａ［４］、大木竹 ２３８．０ＭＰａ［５］、
国内对太阳热反射隔热涂料的研究还处在开发阶 段，研究工作主要集中在成膜物改性和涂料配方的调 整。张敏［２］采用鳞片状铝粉为颜料制得一种综合性能优 良的水性反光隔热罩面涂料，经实体测定，当气温高达 ３５～３７℃时，涂层内部可降温 １１～１３℃。从发表的文献 和公布的专利看，关于填料的选择，以 ＴｉＯ２、空心微珠等 常见材料为主，虽有效隔热降温效果，到目前为止未见 有更一步的报道。因此，要想在此方面获得重大进展，应 当在功能性材料的开发上多做研究，努力开发、研制导 热系数低、近红外高反射、热红外高发射的新型材料，特 别是纳米涂料的开发与应用。此外，由于太阳热反射隔 热涂料是近些年才发展起来，各个科研机构多借鉴美国 军标，以自制装置测量其反射、隔热效能，因此，缺乏一 个统一的比较平台，相关标准还有待建立。
2.2.4 8 种丛生竹竹材抗弯强度
抗弯强度指竹材承受逐渐施加弯曲荷载的最大能 力［７］。从图 ４ 可以看出，油丹竹不但在抗压强度、抗拉强 度、抗剪强度方面表现最好，抗弯强度值也最大，为 １８４．８ＭＰａ，远高于毛竹 １６９．１ＭＰａ［５］，雷竹 １０１．２ＭＰａ［２］，红 壳竹 １６１．３ＭＰａ［６］，大木竹 １３９．０ＭＰａ［５］。８ 个竹种竹材的 抗弯强度依次排列为油丹竹 ＞ 巨龙竹 ＞ 粉丹竹 ＞ 小叶 龙竹 ＞ 泰竹 ＞ 马来甜龙竹 ＞ 撑篙竹 ＞ 麻竹。
2 国内外研究进展
热反射隔热涂料是由基料、热反射颜料、填料和助 剂等组成，通过高效反射太阳光来达到隔热目的。涂料 能对 ４００～２５００ｎｍ 范围的可见光和近红外光进行高反 射，不让太阳的热量在物体表面进行累积升温，又能自
国家出台反射隔热涂料标准（ＪＣ／Ｔ １０４０－２００７）［１］ 要求：太阳反射比不小于 ８３％，半球发射率不小于 ８５％。
广东建材 2011 年第 6 期
研究与探讨
热反射隔热涂料的研究
邢少青 （广东省建筑材料研究院）
摘 要：热放射隔热涂料具有极强的发射隔热效果，越来越受到人们的关注。本文概述了热反射功
能涂料的国内外进展，并提出了今后的发展方向。
关键词：隔热；功能涂料；发展方向
1 前言
在阳光曝晒下，户外物体会持续积累能量，导致其 表面和内温度很快升高，空调等装置在消耗大量能量的 同时很难获得最佳的制冷效果。为了减少这种消耗，从 上世纪七十年代起，国外提出并开始研究一种以反射太 阳光中近红外为主的红外反射涂料，与传统降温方法相 比，它不仅不消耗能量而且能有效地降低暴露在太阳照 射下物体的表面温度，从源头上阻止了热量向物体内部 的传递，达到节能降温的目的。国内在此方面的研究也 取得了一定的进展，悄然掀起一股研发新型热反射隔热 涂料的热潮。
1.2 试件制备
按照国家标准 ＧＢ／Ｔ１５７８０－１９９５ 《竹材物理力学性 质试验方法》中的规格要求，将需要测试的竹材加工成 试件待用。
1.3 试验方法
测试方法参照“竹材物理力学性质试验方法”，顺纹 抗拉强度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、抗弯强度等力 学指标在微机控制电子式木材万能力学试验机上进行 测定。
＊ 基金项目：广州市科技计划项目（２００９Ｚ１－Ｅ４５１）
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红壳竹 １７８．７ＭＰａ［６］和雷竹 ２３１．９ＭＰａ［２］。
2.2.3 8 种丛生竹竹材顺纹抗剪强度
竹材的顺纹抗剪指通过加压形成剪切力使得试样 受剪面呈顺纹方向破坏［４］。由图 ３ 可知，油丹竹抗剪强 度最大，为 ９．７５ＭＰａ，其次为粉丹竹 ８．２ＭＰａ，但均低于毛 竹 １６．６ＭＰａ、大木竹 １１．８ＭＰａ［５］。８ 种竹材顺纹抗剪强度 从大到小依次为油丹竹 ＞ 粉丹竹 ＞ 撑篙竹 ＞ 巨龙竹、麻 竹 ＞ 泰竹 ＞ 马来甜龙竹 ＞ 小叶龙竹。
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丹竹、巨龙竹和泰竹，因此可以考虑把以上 ４ 个竹种作 为材用竹种进行推广种植，一方面可以缓解目前竹材的 供需矛盾，同时还可以维护和改善山区生态环境，提高 种植地居民的经济收入。●
【参考文献】
［１］王正，郭文静．新型竹建筑材料的开发利用［Ｊ］．世界竹藤通 讯，２００３，１（３）：７－１１ ［２］毛燕清．竹材开发利用研究综述［Ｊ］．华东森林经理，２００６，２０ （２）：３５－３７ ［３］於琼华，俞友明，金永明，等．雷竹人工林竹材物理力学性质
国外早在上世纪 ９０ 年代初就开始研发新型的隔热
动进行热量辐射散热降温，把物体表面的热量辐射到太 保温涂料，有关反射隔热涂料的研究报道也较多，而且
空中去，降低物体的温度，即使在阴天和夜晚，涂料也能 研发趋势已由工业隔热保温向建筑隔热保温为主的方
辐射热量降低温度。
向转变。Ｒ．Ｎｅｉｌ［３］采用马来酸二丁酯 － 乙酸乙烯共聚五
图 2 8 种丛生竹竹材顺纹抗拉强度 - 130 -
图 4 8 种丛生竹竹材顺纹抗弯强度
3 结论与讨论
通过对华南地区常见的 ８ 种丛生竹竹材物理力学 性质的研究，我们看到油丹竹竹材性能最优，密度、顺纹 抗压强度、顺纹抗拉强度、抗弯强度均优于材质优良的 毛竹和大木竹，仅顺纹抗剪强度低于两竹种，其次是粉
2 结果与分析
1 材料与方法
1.1 样品采集
试验用样品分别采自广州市萝岗区广州富韵竹园 林绿化工程有限公司苗圃基地和广东广宁县林业科学 研究所内，均为 ３ 年生竹材，竹种基本情况如表 １ 所示。 要求所采样竹生长正常，无病虫害。样竹齐地砍倒后，从 距地面约 １．０ｍ 处开始截段，每段 ２．０ｍ，编号后带回实 验室（见表 １）。
表 1 试验用竹种基本情况
名称
平均竹高 平均围径 平均节间长 平均壁厚
（ｍ）
（ｃｍ）
（ｃｍ）
（ｍｍ）
表 2 8 种丛生竹竹材物理性质
竹种
饱湿含水率 （％）
基本密度 （ｇ／ｃｍ３）
全干密度 （ｇ／ｃｍ３）
巨龙竹 小叶龙竹 油丹竹 粉丹竹 马来甜龙竹
麻竹 泰竹 撑篙竹
２５．３ １９．１ １０．０ １７．０ １７．５ ４．８ ９．１ １２．０
０．６３２ ０．６０８ ０．６９０ ０．７１５ ０．５４０ ０．７３６ ０．６９８ ０．４８４
０．６７６ ０．６６７ ０．７１１ ０．７３４ ０．５７７ ０．７９４ ０．７讨
广东建材 2011 年第 6 期
丹竹 ０．７９４ｇ／ｃｍ３，最小马来甜龙竹 ０．５３０ｇ／ｃｍ３，而饱湿 含水率则与两种密度呈负相关关系。
［Ｊ］．浙江林学院学报，２００４，２１（２）：１３０－１３３ ［４］ 尹思慈．木材品质与缺陷［Ｍ］．北京：中国林业出版社，１９９１ ［５］彭颖，苏文会，范少辉，等．车筒竹、莿竹和越南巨竹的力学性 质研究［Ｊ］．安徽农业科学，２０１０，３８（１０）：５０８６－５０８８ ［６］苏文会，顾小平，马灵飞，等．大木竹竹材力学性质的研究［Ｊ］． 林业科学研究，２００６，１９（５）：６２１－６２４ ［７］俞友明，杨云芳，方伟，等．红壳竹人工林竹材物理力学性质的 研究［Ｊ］．竹子研究汇刊，２００１，２０（４）：４２－４６ ［８］ 徐友明，木材学［Ｍ］．北京：中国林业出版社，２００６：１８２－１８６