Nghiên cứu khoa học Chuyển đổi nhanh khối lượng thể tích của gỗ ở các độ ẩm gỗ khác nhau

Khối lượng thể tích (KLTT) của gỗ là một tính chất vật lý hết sức quan trọng và là một trong những chỉ tiêu không thể thiếu để đánh giá giá trị và định hướng sử dụng gỗ. Do KLTT có mối liên quan tương đối chặt chẽ với nhiều tính chất khác của gỗ như khả năng co rút dãn nở, sức bền khi nén dọc, sức bền khi uốn tĩnh,… nên dựa vào giá trị KLTT người ta có thể suy diễn một cách tương đối về độ bền cơ học và tự nhiên của gỗ. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khoa học " Chuyển đổi nhanh khối lượng thể tích của gỗ ở các độ ẩm gỗ khác nhau " Chuyển đổi nhanh khối lượng thể tích của gỗ ở các độ ẩm gỗ khác nhau Đỗ Văn Bản Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Khối lượng thể tích (KLTT) của gỗ là một tính chất vật lý hết sức quan trọng và là một trong những chỉ tiêu không thể thiếu để đánh giá giá trị và định hướng sử dụng gỗ. Do KLTT có mối liên quan tương đối chặt chẽ với nhiều tính chất khác của gỗ như khả năng co rút dãn nở, sức bền khi nén dọc, sức bền khi uốn tĩnh,… nên dựa vào giá trị KLTT người ta có thể suy diễn một cách tương đối về độ bền cơ học và tự nhiên của gỗ. Trong nhiều tài liệu, giá trị trung bình về KLTT thường được chuyển đổi về giá trị ở độ ẩm của gỗ 0% và độ ẩm gỗ thăng bằng không khí. Trong thực tế, độ ẩm thăng bằng không khí được quy định khác nhau tuỳ theo từng vùng, từng quốc gia. Ví dụ: ở Châu Âu hay theo quốc tế quy định là 12%, ở miền Bắc Việt Nam là 18% và miền Nam Việt Nam và một số nước trong khu vực là 15%. Chính những quy định khác nhau về độ ẩm thăng bằng không khí của gỗ đã gây nhiều khó khăn cho việc tham khảo tài liệu hoặc sử dụng các chỉ tiêu đánh giá gỗ dựa vào KLTT theo các quy định khác nhau. Do vậy, người ta thường tìm cách chuyển đổi KLTT về độ ẩm gỗ tương ứng phù hợp với mục đích, yêu cầu. I. Phương pháp nghiên cứu Để tạo điều kiện thuận lợi khi chuyển đổi KLTT của gỗ ở độ ẩm gỗ bất kỳ trong phạm vi từ 0% đến 25% và KLTT tương ứng với các độ ẩm thăng bằng không khí theo quy định khác nhau, chúng tôi đã dựa vào các công thức tính toán chuyển đổi và xem xét mối tương quan của KLTT ở độ ẩm gỗ khác nhau nhằm tìm biện pháp chuyển đổi đơn giản dễ dàng hơn. II. Kết quả nghiên cứu 2.1. Chuyển đổi KLTT ở độ ẩm gỗ trong phạm vi từ 0% đến 25% Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 362-70, việc chuyển đổi KLTT tương ứng với độ ẩm gỗ trong phạm vi từ 18-22% (độ ẩm của gỗ khi thí nghiệm) sang KLTT ở độ ẩm gỗ 18% (độ ẩm gỗ thăng bằng không khí) thông qua công thức sau: P18= Pw (1,075-0,005w) (1) trong đó: P18 : KLTT ở độ ẩm 18%; Pw : KLTT ở độ ẩm trong phạm vi từ 18 đến 22%; w : Độ ẩm gỗ trong phạm vi từ 18 đến 22%. Khi gỗ có độ ẩm nằm trong phạm vi từ 0-25%, quan hệ giữa KLTT ở độ ẩm 0% với KLTT ở độ ẩm lúc thí nghiệm bằng công thức sau: (2) trong đó: P1 : KLTT ở độ ẩm 0%; P1u : KLTT ở độ ẩm trong phạm vi từ 0 đến 25%; u : Độ ẩm gỗ trong phạm vi từ 0 đến 25%. Theo DIN 52-182 ta có thể chuyển đổi KLTT ở các độ ẩm 0% sang KLTT ở độ ẩm gỗ bất kỳ nằm trong phạm vi từ 0-25% như sau: (3) Trong trường hợp cần chuyển đổi KLTT ở độ ẩm 12% sang KLTT ở độ ẩm 15% hay 18% và ngược lại, ta có thể áp dụng công thức 2 để chuyển đổi về KLTT ở độ ẩm 0%, sau đó dùng công thức 3 để chuyển đổi tiếp. Như vậy, công thức 2 trở thành công thức trung gian. Cách chuyển đổi này không phải là cách chuyển đổi nhanh. 2.2. Chuyển đổi nhanh KLTT ở các độ ẩm gỗ khác nhau Dựa vào kết quả xác định KLTT của 51 loại gỗ ở các độ ẩm 0%, 18%, 12% và 15% (gọi là KLTT thí nghiệm) được liệt kê ở phụ lục 1, ta có thể lập các mối tương quan giữa các KLTT ở các độ ẩm trên theo phương trình bậc nhất y=a.x +b. KLTT được xác định bằng các phương trình tương quan này gọi là KLTT chuyển đổi. Đồ thị dưới đây là một ví dụ về mối tương quan giữa KLTT ở độ ẩm 0% và độ ẩm 18%. Tập hợp các phương trình tương quan giữa các KLTT ở độ ẩm 0%, 12%, 15% và 18% ta có bảng 1 sau: Bảng 1. Các phương trình tương quan giữa các KLTT ở các độ ẩm khác nhau KLTT ở độ ẩm x y 0% 12% 15% 18% KLTT 0% - 0,9884r12-20,188 0,9854r15-26,866 0,9858r18- ở độ 32,991 2 2 (R =0,9988) (R =0,9983) ẩm (R2=0,997) 12% 1,0106r0+21,157 - 0,9972r15-6,9099 0,9979r18- 13,299 2 2 (R =0,9988) (R =0,9999) (R2=0,9992) 15% 1,0131r0+28,333 1,0027r12+6,9709 - 1,0008r18- 6,4617 2 2 (R =0,09983) (R =0,09999) (R2=0,9994) 18% 1,0113r0+35,378 1,0012r12+13,966 0,9986r15+6,8517 - (R2=0,997) (R2=0,9992) (R2=0,9994) Chọn KLTT thí nghiệm của 4 loại gỗ bất kỳ trong phụ lục 1 và áp dụng các công thức chuyển đổi ở bảng 1, ta có kết quả như sau: Bảng 2. Kết quả chuyển đổi KLTT ở các độ ẩm gỗ khác nhau theo các công thức ở bảng 1 Loại gỗ Độ ẩm KLTT tương KLTT đ ...