[发明专利]一种竹材的液态水开放孔隙率测试方法

说明书

一种竹材的液态水开放孔隙率测试方法，包括如下步骤：(1)制作试件：制作多个相同尺寸的试件；(2)试件烘干：将(1)中的试件进行烘干得到干燥试件；(3)干燥试件称重：将(2)中烘干后的干燥试件进行称重并记录干燥试件重量m_d；(4)试件真空饱和：将(2)中烘干后的干燥试件先进行抽气，抽气后再对试件进行注水，注水后再将试件保持浸水，得到真空饱和试件；(5)真空饱和试件称重：将(4)中的真空饱和试件称重，并记录真空饱和试件重量m_vac；(6)数据处理。本发明具有方法简便、操作简单，且预判较为精准等优点。本发明属于竹材热湿性质测试技术领域。

技术领域

本发明属于竹材热湿性质测试技术领域，尤其涉及一种竹材的液态水开放孔隙率测试方法。

背景技术

竹材应用于建筑工业具有竹产业高值化和建筑可持续发展等多重潜力。在竹林资源工业化利用背景下，多种竹材产品被开发出来，其中包括竹集成材、竹胶合板、竹重组材、竹刨花板、大片竹材定向刨花板等典型板材，被应用于梁、柱等承重结构，以及墙体、地板等围护结构工程中。建筑承重结构通常以力学性能为导向，建筑材料力学强度很大程度上取决于其骨架特征，这使得力学性质和材料表观密度之间存在着显著相关性，因而长期以来，以力学性能为导向的建筑材料往往以表观密度作为生产控制和强度预判指标，这包括竹材人造板在内。

与此有别的是，建筑围护结构则以热湿性能为导向，相应的建筑材料则着重关注热湿性质。在构成建筑围护结构热湿过程的模型中，涉及到表征材料性质的多种参数，一般地，可以归为基本物理性质、湿物理性质和热物理性质，其中热和湿物理性质又分别包含表征储存性质和传递性质的若干参数。热湿物理性质测试极为缓慢，需要数月乃至数年时间才能获得完整结果，因此需要寻找容易获取的基本物理性质对其进行预判。基本物理性质包含表征建筑材料实体部分的骨架特征和表征实体之间空隙的孔隙特征。对于建筑围护结构热湿过程相关的材料热湿物理性质，除取决于骨架部分化学组成的热储存性质(比热容)外，建筑材料内部湿分(包括液态水和气态水)储存位置和传递通道，以及部分的热量传递均发生在空隙空间。因此，通常采用的表观密度用于预判竹材热湿物理性质必然存在局限。

竹材作为一种植物纤维有机材料，孔隙尺寸分布和结构复杂，因此在微观层面上对其进行描述并不可行。采用“孔隙率”描述空隙部分占整体的体积比例是相对容易获取的一项指标。但竹材中包含着开放孔隙和封闭孔隙两部分，其中后者与外部隔离，因此不能在其中发生吸放湿过程。因此在计算“孔隙率”时，目前通常将开放孔隙和封闭孔隙均算入。“开放孔隙率”描述可以发生湿分储存和传递的空隙部分，然而通过一般真空饱和实验测得的结果中包含着无法区分开的液态水和气态水两部分，后者比重虽小，但由于各种竹材之间初始含水率(即气态水含湿量)之间存在差异，通常在8％-15％范围内，这给测试结果造成误差，也使得测试方法不能形成统一标准。

发明内容

针对上述问题本发明提供一种竹材的液态水开放孔隙率测试方法，能快速测试竹材热湿物理性质的预判指标，方法简便、操作简单，且预判较为精准。

本发明先提出一种竹材热湿性质的预判指标，再设计一种测试该预判指标的方法。

该预判指标即“液态水开放孔隙率”，其中：

(1)“液态水”，统一采用液态水作为表征指标，排除气态水部分；

(2)“开放”，统一描述与外界连通的孔隙，排除与外部隔离而使得湿分无法进出的孔隙；

(3)“孔隙率”，计算同时满足(1)和(2)所指代的孔隙的总体积占该竹材整体体积的比例；不描述孔隙大小、结构等其它特征。

为快速测试出该“液态水开放孔隙率”，本发明提出竹材的液态水开放孔隙率测试方法。

一种竹材的液态水开放孔隙率测试方法，包括如下步骤：

(1)制作试件：制作多个相同尺寸的试件；