Variation of Parallel-to-Grain Compression and Shearing Properties in Moso Bamboo Culm (Phyllostachys pubescens)

Deng, Jiyong; Chen, Fuming; Wang, Ge; Zhang, Wenfu

doi:10.15376/biores.11.1.1784-1795

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Contrasting

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“…The other two kinds of samples have similar shear strength values, approximately 14 MPa, which are about 20% lower than that of the inner-inner sample. The shear strength results of the three types are all slightly higher than results of other researchers (11.33-12.84 MPa) [28]. And the reason for the difference may be microwave was employed as the heating method in this study.…”

Section: Resultscontrasting

confidence: 57%

Influence of assemble patterns on bonding strength of glued bamboo

Zheng¹,

Yi²,

Tong³

et al. 2020

J Wood Sci

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As a kind of natural composite material, the outer side of bamboo was quite different from its inner side in microscopic structure and mechanical properties. In order to research the effect of these differences on bonding strength of glued bamboo, bamboo strips were bonded by three different forms: outer side to outer side, outer side to inner side and inner side to inner side. Shear strength results indicated that the bamboo sample glued by inner side to inner side has the greatest shear strength value, which is 18.35 MPa, and the other two types have similar shear strength values (approximately 14 MPa). In particular, for the sample glued by outer side to inner side, the broken part is always the outer side. The scanning electron microscope (SEM) images indicated that bamboo fiber cells and parenchyma cells have different failure patterns in compression shear test. For bamboo fiber cells, dominant destruction occurred at the interface between the fibers. And for parenchyma cell, fracture occurred on cell wall and broken the parenchyma cell itself. The interface between bamboo fiber cells was very weak, thus parenchyma cell was the major contributor to shear strength of bamboo. The inner side had higher shear strength because it had higher content of parenchyma cells. The SEM image and shear strength curve also indicated that in the early period of shearing process, the deformed parenchyma cells are in a relax status, and until the later period of shearing process, the parenchyma cells begin to contribute to shear strength.

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Section: Resultscontrasting

confidence: 57%

Influence of assemble patterns on bonding strength of glued bamboo

Zheng¹,

Yi²,

Tong³

et al. 2020

J Wood Sci

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“…Nevertheless, some mechanical properties of P. edulis bamboo available in the open literature are consistent with the results shown in Table 2 (considering the average of all the samples). For compression and shear strength parallel to the fibres, values of fc between 46.0 -48.1 MPa and fv between 11.2 -15.9 MPa are reported (in this work the average fc and fv are 57.9 and 18.0 MPa, respectively) (XU et al, 2014;SHUPE, 2015;DENG et al, 2016;AKINBADE et al, 2019). Dixon et al, using P. edulis samples of density similar to this work, reported modulus of rupture and modulus of elasticity in bending of fb=215 MPa and Eb=16,680 MPa, respectively (DIXON et al, 2015).…”

Section: Mechanical Characterizationsupporting

confidence: 48%

Preservative treatment and chemical modification of bamboo for structural purposes

Gauss¹

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Os materiais à base de bambu estão na caixa de ferramentas de práticas sustentáveis e têm um alto potencial para o desenvolvimento e a expansão de novos produtos na indústria da construção. Embora inúmeras vantagens sejam atribuídas ao bambu, existem vários problemas relacionados ao seu uso que devem ser resolvidos e mitigados. Sem tratamento adequado, os materiais de bambu não resistem a uma longa vida útil. Os procedimentos de tratamento são bem conhecidos, para os quais diversos métodos e soluções preservativas podem ser utilizados, dependendo da aplicação final, logística, condição do material e acessibilidade. No entanto, informações básicas sobre o tratamento químico do bambu em termos de tratabilidade, controle de qualidade e o efeito nas propriedades físico-mecânicas e o desenvolvimento de soluções menos perigosas são tópicos pouco explorados. Portanto, esta tese de doutorado foi dividida em duas partes/objetivos principais: avaliação de tratamentos convencionais para bambu e o uso de métodos de preservação alternativos baseados em modificação química e polimerização in-situ. Na primeira parte, preservativos convencionais foram aplicados no tratamento dos bambusDendrocalamus. asper e Phyllostachys edulis e analisados sob o ponto de vista de aspectos de qualidade. Métodos analíticos para avaliação da tratabilidade, como penetração e retenção, foram utilizados para o bambu tratado com octaborato de sódio tetrahidratado (OST) e cromato de cobre cromatado (CCB). Testes mecânicos, físicos e químicos foram amplamente utilizados para caracterizar amostras tratadas e os efeitos dos preservativos nas propriedades mecânicas foram investigados. Adicionalmente, o bambu roliço foi objeto de caracterização mecânica detalhada por meio de análise de deformação por correlação de imagem digital. Os resultados obtidos resultaram em recomendações para futuras normas para ensaios de bambu e na observação do efeito local do nó em compressão, cisalhamento, tração e flexão. Ademais, os tratamentos investigados não mostraram efeitos prejudiciais sobre as propriedades mecânicas, especialmente o tratamento com OST, que resulta em uma melhora na resistência do bambu.Diretrizes para tratamento pelo método de imersão usando OST também foram apresentadas como uma proposta para melhorar a qualidade da produção do bambu tratado. Na segunda parte desta tese, seguindo o objetivo de melhorar as propriedades gerais do bambu, foram testados tratamentos alternativos à base de ácido cítrico e tanino em combinação com compostos de boro. Amostras quimicamente modificadas com ácido cítrico apresentaram considerável melhora na estabilidade dimensional e diminuição da absorção de água como consequência de um processo de esterificação. No entanto, a modificação aumentou a fragilidade do bambu, reduzindo especialmente a resistência à flexão. O uso de tanino/hexamina/boro polimerizado apresentou resultados positivos nas propriedades gerais do bambu, aumentando as resistências à compressão e à tração na flexão e a resistência à degradação por fungos mes...

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“…Excluding the outliers' data, the average, maximum, minimum, standard deviation, and significance data are presented in Table 2. The bamboo node had no significant impact on the compressive strength (Deng et al 2016). The relationship of compressive strength and proportion of vascular bundle for internode and node specimens are given in Fig.…”

Section: Compressive Strengthmentioning

confidence: 95%

The effect of microstructure on mechanical properties of Phyllostachys pubescens

Guan

Yin

Chen

et al. 2020

BioRes

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To reveal the effects of vascular bundle and sheath-node tissues on mechanical strength, moso bamboo (Phyllostachys pubescens) was investigated via compression, bending, and tension tests. Quantitative analysis was applied on vascular bundle and sheath-node tissues using a mosaicking technique and Image-Pro Plus 6.0 software. Based on the analysis of internode and node specimens, it was found that 1) there was a significant difference between the tissues proportion and mechanical strength. A high tissues proportion resulted in a high compression strength, tension strength, and modulus of rupture, but a low modulus of elasticity. 2) There was no significant correlation between the tissues proportion and failure modes. 3) The presence of a bamboo node decreased the modulus of rupture, modulus of elasticity, and tension strength, but it did not affect the compression strength. 4) A bamboo node increased the likelihood of brash tension failure in the bending test and splintering tension failure in the tension test, but decreased the probability of splitting failure in the compression test. 5) The effects of bamboo node on strength were due to the irregular sheath-node and undifferentiated vascular bundles.

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Variation of Parallel-to-Grain Compression and Shearing Properties in Moso Bamboo Culm (Phyllostachys pubescens)

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Influence of assemble patterns on bonding strength of glued bamboo

Influence of assemble patterns on bonding strength of glued bamboo

Preservative treatment and chemical modification of bamboo for structural purposes

The effect of microstructure on mechanical properties of Phyllostachys pubescens

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