不同木纤维对水泥基胶凝材料水化进程的影响研究

木纤维的加入可改善水泥基胶凝材料的抗拉强度,但只采用机械破碎及沸煮处理的木纤维对水泥基胶凝材料有缓凝、阻凝作用,阻碍了木纤维在水泥制品中的应用,为提升木质家具企业的木纤维利用率,从机械破碎的松木、杂木纤维的长径比着手,研究经碱法预处理的木纤维对水泥基胶凝材料水化进程的影响。结果表明:未预处理的杂木纤维只影响水泥早期水化热释放速率,对水泥水化热释放总量影响较小,未预处理的松木纤维具有明显的阻凝作用;采用Ca(OH)_(2)溶液浸泡可以有效降低木纤维对水泥水化的缓凝作用,与其他碱液浸泡相比,采用Ca(OH)_(2)浸泡可避免水泥胶凝体系引入其他物质。

古建筑落叶松木构件自然老化材性变化

为探究古建筑木构件自然老化材性变化,以距今约350 a的一段古建筑华北落叶松木构件及与其具有相似年轮宽度的落叶松新材为研究对象,加工标准力学试件,测定试件的材性参数(颜色、全干密度、力学性能参数)及无损检测参数(微钻阻力值、超声波波速),对比分析自然老化木材试件的无损检测参数与材性参数的变化及分布规律,并基于所测得的新旧材两类试件的材性及无损检测参数建立落叶松木材物理力学性能参数的多元回归模型;研究结果表明:所测老化木材试件物理力学参数及无损检测参数均衰减明显,且颜色具有极显著差别;自然老化木材试件各参数变异系数均高于新材试件,但两者均符合正态分布,建立的落叶松木构件物理力学性能参数的评估模型具有较高评估性能。

轻型木结构房屋用杉木规格材机械应力分等研究

通过测试足尺试件的拉、压、弯力学性能,研究了机械应力分级等级边界条件设置及等级特征值.结果表明:划分MOE区间后建立的强度平均值与弹性模量平均值的回归关系决定系数明显提高,可用于建立强度关系,该关系对机械应力分级的实现具有重要的指导意义;按照GB50005—2003《木结构设计规范》及EN338:2008(E)《结构材强度等级》的规定,在不考虑密度、满足各等级对抗拉及抗压强度特征值要求的情况下,可以将杉木规格材划分为M10,M18,M26这3个等级.

木结构用杉木规格材抗弯强度的长度尺寸效应

选取206根人工林杉木规格材,按照动态弹性模量配成3个测试组,研究了规格材测试跨度与其抗弯强度之间的依存性,并利用斜率法和形状参数法求得抗弯强度5%分位值和50%分位值的长度尺寸效应.结果表明,斜率法获得杉木规格材抗弯强度5%分位值和50%分位值的长度尺寸效应系数分别为0.43,0.33,均大于国外研究结果,特别是ASTM D1990的推荐值;当利用二参数威布尔分布函数拟合所测抗弯强度时,用形状参数法求得的参数k为4.41,4.40,大于用斜率法所获得的长度尺寸效应系数的倒数;试验获得的长度尺寸效应系数可在实际工程中应用.

杉木目测等级规格材抗拉强度长度尺寸效应

以人工林杉木规格材作为研究对象,研究了不同目测等级下规格材测试长度与其抗拉强度之间的相互关系;通过斜率法和形状参数法求出了高、低目测等级组试件抗拉强度5%分位值和50%分位值的长度尺寸效应系数.结果表明:用非参数法求得的高、低目测等级组试件抗拉强度5%分位值的长度尺寸效应系数分别为0.12,0.25,50%分位值的长度尺寸效应系数分别为0.17,0.29,低目测等级组试件的长度尺寸效应系数大于高目测等级组试件;该长度尺寸效应系数可以在人工林杉木规格材的实际应用中使用;利用两参数威布尔分布拟合所测强度时,除高目测等级组试件抗拉强度5%分位值外,用形状参数法估计的参数与用非参数方法求得的参数的倒数近似.

轻型木结构墙体传热数值计算与试验研究

应用国产杉木规格材、落叶松结构胶合板、石膏板和保温材料制备了12种轻型木结构墙体,采用传热数值计算和试验测试方法,得到了该墙体中各层材料的温度,并对计算值进行了可靠性验证,分析了墙体温度分布规律及各组成材料对墙体传热的影响.结果表明:轻型木结构墙体材料单元稳态传热数值计算的温度值与试验检测值具有高度一致性,可以采用传热数值计算真实模拟这种墙体的温度分布;轻型木结构墙体具有木墙骨之间填充和外墙板外覆面的双重保温构造,材料单元的温差直观了反映保温材料和厚度增大的木墙骨材料可降低其框架位置的热损失,而且外保温材料的阻热效果非常明显.

杉木规格材圆钢钉握钉强度研究

通过对横截面为50mm×50mm的杉木规格材试件圆钢钉握钉力的测试,探讨了圆钢钉直径、木材密度、试件放置条件、木材纹理方向对握钉强度的影响.结果表明:杉木规格材端面上的握钉强度变异性大于纵面,变异范围与试件密度无关;圆钢钉直径对端纵面握钉强度比无显著性影响;密度指数为1.784,比国外设计公式中的值低;自然放置较恒温恒湿放置、相对温湿度变化较时间对握钉强度的削弱现象更为明显;杉木规格材试件的圆钢钉握钉强度均高于国外木结构设计规范,可以满足使用要求.

落叶松规格材目测分等的研究

依照GB 50005-2003《木结构设计规范》规格材目测分等规则,对3种尺寸的兴安落叶松规格材进行目测分等,并分析降等缺陷。结果表明:不同尺寸规格材的等级比例不同;节子、轮裂/干裂和漏刨是规格材主要的降等缺陷。建议优化落叶松规格材加工方法,进一步完善干燥工艺,减少裂纹等缺陷,提高规格材加工质量和使用价值。

不同压缩加载速度对杉木微观结构和力学性能影响

以典型针叶材树种杉木(Cunninghamia lanceolata)为研究对象,采用微型力学试验装置和自主研发的原位检测系统,在1,10,50mm/mim加载速度条件下,研究木材连续横纹压缩时的力学行为差异和微观结构的实时变化.结果表明:在不同加载速度条件下,木材出现首次屈服变形的位置不同,这将直接导致木材力学行为产生差异;原位检测系统可以准确地表征木材微观结构的变化特征,从而可以很好地解释不同加载速度下木材产生力学行为差异的原因.

分等方法对我国人工林杉木规格材等级的影响

选择了福建人工林杉木作为试验对象,将其锯截为470根截面尺寸为45 mm×90 mm的规格材,并干燥至目标含水率12%(质量分数).规格材先进行目测分等,然后依次利用超声波、纵向振动、横向振动和弯曲方法按照给定的机械强度等级表对规格材进行分等.结果表明,不同的分等方法对规格材的特征值、等级分布和产量都有明显的影响.虽然横向振动分等方法生产的人工林杉木规格材价值相对低,但它是一种较为精确的分等方法.各等级的大小顺序依次是C3,Ⅰc,C2,Ⅱc,Ⅲc,C1.对于我国人工林杉木来讲,规格材通过机械强度分等获取的价值高于目测分等材.

木质室内装饰材料对环境湿度的调节功能Ⅱ

为了弄清楚在水蒸汽流入流出过程中室内装饰材料对环境湿度的调节规律及定量评价室内装饰材料的环境湿度调节性能 ,本研究在环境温度为 2 6℃时 ,测定了在水蒸汽流入流出过程中木质及非木质材料装饰的试验体内环境湿度的经时变化情况 ,并定义了x和y两个物理量来表征材料对环境湿度的调节性能 ,研究结果表明 :用x和y值能够将各种室内装饰材料按调湿性能分成 4个组别 ;木材及木质材料类具有较好的环境湿度调节性能 ,即这些材料能够缓和室内环境湿度的急骤变化 ;木质材料的x和 y值随A/V的增大呈曲线下降趋势 ;在本实验设定的循环过程中 ,材料厚度对其调湿性能影响不显著。

两种无损检测法评估人工林杉木抗弯性质

用超声波法和纵向共振法分别测量了气干人工林杉木无疵小试样的动态弹性模量(E_(us),E_(fr)),根据GB 1936.2—2009和GB 1936.1—2009分别测量了其静态抗弯弹性模量(E_(st))和抗弯强度(σ),分析了动态弹性模量和静态抗弯弹性模量之间的差异,研究了抗弯性质(E_(st),σ)与动态弹性模量、密度(ρ)之间的关系.结果表明:E_(us),E_(fr)平均值皆比E_(st)平均值大,E_(fr)与E_(st)在0.05水平下差异不显著,E_(us)与E_(st),E_(us)与E_(fr)均在0.05水平下差异显著;E_(st),σ与E_(us),E_(fr),ρ之间各自的相关性均在0.001水平下显著;σ与E_(us),σ与E_(fr)之间相关性低于σ与ρ之间的相关性,而E_(st)与E_(us),E_(st)与E_(fr)之间的相关性高于E_(st)与ρ之间的相关性;综合利用动态弹性模量和密度预测人工林杉木抗弯性质比单独用动态弹性模量或密度预测的效果好.

5种木材横纹局部承压性能试验研究

针对古建筑木结构保护修缮特点,对5种木材的横纹弦向、径向以及斜向局部压缩破坏过程进行试验观察并分析。结果表明:木材局部承压破坏时横截面产生水平裂缝,承压板两侧木材起翘突出,直接承压部分密实化;针叶树种横纹局部承压力-位移曲线为具有平台段的3段式曲线,阔叶树种横纹局部承压力-位移曲线则不具有明显的平台段;针叶树种横纹局部抗压强度与晚材率成正比关系;木材横纹局部抗压强度高于横纹全截面抗压强度。

木材对生物体调节特性的研究(Ⅰ)──冬季条件下不同内装环境对小白鼠生长的影响

以昆明种小白鼠作为实验动物。探讨冬季条件下不同的居室环境对小白鼠生长的影响。通过体重、脏器重量和行为学的观察比较与分析，说明不同的箱体材料对小白鼠的生长产生不同程度的影响，木质材料内装环境对小白鼠有良好的调节作用。

古建筑木材中应力波传播速度的影响因素

对应力波在古建筑木材中传播速度的影响因素及其影响规律进行了检测和分析,目的是找出各种因素变化与应力波扫描图像之间的关系,从而更好地判定木材内部缺陷的位置和面积。研究表明:含水率对应力波传播速度影响显著;在相同含水率下,应力波径向传播速度大于弦向,其传播方向偏离髓心越远,传播速度越小;树种和年代对应力波传播速度也有影响。

木质室内装饰材料对环境湿度的调节功能I

为了弄清楚在温度变化过程中木质室内装饰材料对环境湿度的调节功能及其规律，本研究采用外型尺寸为２０ｃｍ×２０ｃｍ×３０ｃｍ的不锈钢封闭箱体，在箱体的内表面分别饰以木质和非木质材料。调控箱体外温度在２０℃～３３℃范围内变化，测定了封闭箱体内环境温度Ｔ、相对湿度Ｈ和绝对湿度的对数ｌｏｇｈ随时间的变化情况。结果表明，ｌｏｇｈ和Ｔ之间存在着相关性十分高的线性关系，用其关系曲线的斜率ｂ值能够评价材料的调湿性能。按材料调湿性能参数ｂ值的大小，本研究对胶合板、刨花板、纤维板、瓷砖、壁纸和聚胺酯饰面椴木三合板等多种材料作了湿度性能区分。椴木三合板的ｂ值随着气积比Ａ／Ｖ的增大呈曲线上升趋势。聚胺酯饰面椴木三合板的ｂ值比未饰面时降低了２／３左右。在温度上升初期阶段，木质材料和非木质材料的环境湿度的变化趋势是截然相反的。

相变石蜡掺量对水泥墙传热性能的影响

试验研究了不同掺量石蜡与水泥砂浆混合后制备的相变墙的热性能,并与普通水泥砂浆墙进行了对比.结果显示:相变墙表面温度低于普通墙,且温度变化平缓、波动小;通过相变墙的热流远小于普通墙,且变化平缓、波动小,热流产生延迟;石蜡掺量小于5%(质量分数)时,相变墙无石蜡渗透析出,即该掺量对其在墙体中的应用是可行的.试验结果为相变墙体的应用提供了参考和依据.

兴安落叶松结构用规格材强度特征值的研究

以截面尺寸为40mm×65mm,40mm×90mm和40mm×140mm国产兴安落叶松结构用规格材为研究对象,参照GB 50005—2003《木结构设计规范》的目测分等规则,将其分为Ⅰc,Ⅱc,Ⅲc和Ⅳc这4个等级.根据ASTM D4761-02a对其进行抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗拉强度和顺纹抗压强度测试.参照ASTM D2915-03,利用非参数法估计得到国产兴安落叶松结构用规格材的不同强度特征值,结果表明,其强度特征值高于进口云杉松冷杉(S-P-F)结构用规格材.通过足尺测试获得结构用规格材强度特征值,改变了GB 50005—2003现有强度特征值由无疵小试样推导而得的历史,同时为获得其他国内树种结构用规格材强度特征值提供了科学方法.

杉木目测分等规格材缺陷类型及分布的研究

采用加拿大分等规则（NLGA），分别对安徽、湖南、四川、福建所出产的横截面尺寸为45mm×90mm，总计1581根人工林杉木规格材外观质量进行评估。研究表明：各产地杉木规格材分等结果略有不同，节子、钝棱、漏刨、腐朽、斜纹理是杉木规格材5种最常见的降等缺陷，其中节子对其目测等级影响最大；82.8％No.1等级的杉木规格材降等由节子引起，86.4％No.2等级的杉木规格材降等由钝棱、漏刨、节子造成。鉴于此，建议采用胸径适中（15-18cm）的杉木生产规格材，并进一步研究和改进下锯方法和加工工艺；优化分等规则，避免使用胸径过大的杉木生产规格材。

木材横纹全表面受压性能试验研究

为了进一步研究木材横纹全表面受压力学性能,选用了5种木材进行横纹径向、弦向及斜向全表面受压测试,采用了自制的力传感器,实现数据自动记录。结果表明:木材横纹全表面径向和斜向受压以压缩破坏为主,弦向受压分层理屈曲破坏和压缩破坏2种形式;木材横纹径向和斜向全表面受压力-位移曲线为三段式,弦向由于木材破坏形式的差异,出现非三段式力-位移曲线;木材横纹全表面抗压强度与密度存在显著的二次多项式回归关系,并拟合得到木材横纹全表面抗压强度与密度关系表达式。