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1、竹材结构及物理力学性能研究汇报人：黄慧玲3150304——以毛竹、苦竹及雷竹为例祝雅园3150350凌璐璐3150347Contents目录01020304研究背景竹材毛竹总结与展望05苦竹雷竹0607比较与分析一、研究背景竹材是一种重要的森林资源，随着竹材加工技术的发展，竹材在建筑行业的应用越来越广泛，以竹代木是解决目前木材资源匮乏的最佳途径。竹材具有材质好、生长快、周期短、产量高、性能好等优点，且生物可降解，有关其加工利用的研究相当广泛。作为一种天然纤维质材料，其性能随着竹龄的增加产生相应的变化，甚至是老化。竹材的材质老化伴随着结构上的改变，同时也会表
2、现为竹材基本性质及力学性能上的改变。二、竹材的基本结构1、竹材的宏观结构竹子是世界上生长最快的植物，能在40-120天的时间内达到成竹的高度（15~30米或40米）。竹材主要指竹子的竹秆，它是竹子利用价值最大的部分。竹秆是竹子地上茎的主干，竹秆外形多为圆锥体或椭圆体。竹秆由竹节和节间两部分组成，竹秆的长度、胸径、竹壁厚度和竹节的数量，根据竹种不同，其差异很大。竹节由秆环，箨环和竹横隔壁组成，起着加强竹秆直立和水分、养分横向输导作用。竹秆的节间，竹材维管束排列互相平行，而在竹节处的维管束呈弯曲走向并且纵横交错。横隔壁把竹秆分隔成空腔，即髓腔。髓腔周围的壁称为
3、竹壁。竹壁在宏观上由三部分组成，自外而内依次为竹皮、竹肉和髓环组织（髓环和髓）。竹皮是竹壁最外层，通常横切面上看不见维管束的部分。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。2、竹材的微观结构竹材的微观构造是指竹材内部的细胞特征、细胞排列及组成成分。竹材由细胞组成，细胞是竹材显微镜下构成竹材的基本形
4、态单位。可以把竹材细胞分为表皮系统、基本系统和维管系统三部分。在解剖学上则进一步细分为表皮、皮下层、皮层、基本组织、维管束和竹腔壁等六个部分。竹类植物维管束解剖结构（Grosser,Liese）1.外方纤维股2.薄壁组织3.维管束外鞘4.初生韧皮部的筛管5.后生木质部的2个大型导管6.小的后生木质部分子7.细胞间隙（由原生木质部深化而成，其中常具有1~2个环纹导管或填充体8.内方纤维股三、毛竹（Phyllostachysheterocycla）竹材力学性能是竹材加工利用的重要依据之一。根据竹材力学性能的不同可以确定竹材的应用领域和范围$对竹材的培育(确定合
5、理的砍伐时间具有现实意。目前，国内外对不同竹种竹材的物理力学性能研究较多，主要侧重于研究其密度、干缩性、强度等方面，通过力学性能测试，探讨不同竹龄、竹秆部位、密度及含水率对竹材物理力学性能的影响。1、竹龄2、部位3、密度竹材的密度是指单位体积竹材的重量,重量常指炉干重,体积指炉干、气干或生材体,由此得到的密度是绝干密度、气干密度和基本密度。竹秆部位、年龄、立地条件和竹种等因素对竹材密度都有影响,毛竹和慈竹(Neosinocalamusaffinis)竹秆自基部至梢部,密度逐步增大;同一高度的竹材,竹壁外侧密度比中部和内部的大;毛竹和慈竹的密度,1～6年生逐
6、步提高,5～8年生稳定在较高的水平上,8年生以后有所下降;立地条件好的竹材比立地条件差的密度低;分布在气温较低、雨量较少的北部地区的竹类的材密度大,而分布在气温较高、雨量较多的南方地区的竹材密度较小。王朝晖对不同竹龄的毛竹材的微密度变异进行了研究,并认为距离竹表皮3.4/10竹壁厚度处是竹材密度过变异最大的位置,该结论对于竹材破篾和竹篾分等具有重要的意义。4、含水率新鲜竹材的含水率与竹龄、部位和采伐季节有一定的关系。一般说来,幼龄竹材比老龄竹材含水率高,自基部至梢部含水率逐步降低,竹壁外侧含水率比中部和内部低,夏季采伐的竹材含水率比其他季节采伐的要高；竹材
7、的顺压、顺纹抗拉、顺纹剪切和静曲强度及模量等力学性质都与竹材的含水率息息相关。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(Pleioblastusamarus)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。其笋营养丰富,尤其含糖苷较高,口味独特,能增强食欲,具有清热解毒、强身健体之功效。1.竿龄与竹材物
8、理力学性质表1不同竿龄竹材物理力学性质由表1得出结论：竿龄对基本密
