竹材的物理和力学特性分析

竹材也是各向异性，其物理、力学性质较木材为稳定。

1.竹材的物理性质

（1）含水率 竹材的纤维管束中含有能溶于热水、酒精的戊糖、果胶和淀粉等物质（占重量的6％～13％），故有强烈的吸湿性和还水性。其含水量随外界温度和湿度而改变，但无明显的纤维饱和点。当含水量在15％左右时，其强度随含水量的减少而增强，但含水量小于7％左右时，强度随水分减少而降低。当含水量介于15％～30％时，强度略减。含水量大于30％时则强度变化甚微。

（2）体积胀缩 竹材体积胀缩随含水量的多少而改变，各个方向不相一致，弦向最大（约0.274％），径向次之（约0.255％），纵向最小（约为0.222％）。

竹青的弦向收缩为髓部的三倍，纵向收缩小于髓部收缩。因此，竹材在干燥过程中极易翘曲和开裂。

（3）重量 竹材的重量随纤维管束分布情况、有无竹节，以及部位的不同而改变。通常竹节部分略重于节间，竹青较竹肉约重50％，基部重于梢部。竹材的容重更受含水量的影响，应以烘干后为准，一般介于0.6～1.2g/cm³之间。(www.xing528.com)

（4）耐久性 竹材在较高温度和湿度环境中容易发霉、变色和腐朽，而大大降低其强度，耐久性还不及木材。用于木材的防腐剂和处理方法也适用于竹材，以氯化锌或硫酸铜防腐剂效果最好。

竹材的开裂是影响其耐久性的另一重要原因，尤其是受压或受弯的竹材。为防止其开裂可采用刮去竹青的办法，并用铁丝或铁箍缠紧，或进行蒸压处理（蒸汽压力为0.2MPa，时间为2h），但效果还不能完全满意。

2.竹材的力学性质

竹材的力学性质随竹材的种类、竹龄、部位和生长条件而有明显的不同，受含水量和竹纹方向的影响最大，其顺纹方向大于横纹方向。节间部分大于竹节部分，竹青部分大于竹内部分，基部大于梢部，一般来说，毛竹、台竹的力学性质以生长6年的竹材最大，超过或不及6年的都有所降低，其顺纹抗拉强度一般在90MPa以上，顺纹抗压强度在50MPa以上。