Строение бамбука: Стебель бамбука: особенности строения и роста

Содержание

Стебель бамбука: особенности строения и роста

Бамбук (Bambusa) – это не дерево, как считают многие, а гигантская трава семейства злаковых. Стебель бамбука рода Bambusa, состоящего из 37 видов, отличается большой длиной и массивностью, чем и вызван большой интерес к растениям этого рода с экономической точки зрения.

В молодом возрасте побег бамбука, вылезший из земли, имеет форму початка. В Азиатских странах молодой стебель бамбука употребляют в пищу.

В более взрослом возрасте стебель бамбука становится мощнее, из-за чего его часто называют стволом, хотя это и неверно. На стебле растут побеги, на которых располагаются листья. В тех местах, из которых выходят побеги, стебель бамбука образует утолщения (колена). Зрелый стебель бамбука активно используется в домашнем хозяйстве и интерьере (мебель, коврики, жалюзи, обои, искусство икебана). Также его широко применяют в промышленности, строительстве и технологических устройствах. При этом его часто называют древесиной бамбука.

Это название также неправильное, хотя и фигурирует в технологических процессах обработки бамбуковых стеблей.

Бамбуковое волокно

Стебель бамбука отличает волокнистая структура, благодаря чему бамбуковое сырье используется в текстильной промышленности. Механическим или химическим способом растение размягчают и добывают регенерированное целлюлозное волокно. Бамбуковое волокно крепкое и имеет уникальные антибактериальные свойства, которыми в полной мере обладают и готовые изделия из бамбука.

Таким образом из твердого бамбука получают ткань, из которой в дальнейшем выпускается, в частности, чтобы изготовить белье из бамбука, разнообразные текстильные изделия, занавески, шторы и жалюзи из бамбука, одежду, подушки, одеяла с наполнителем из бамбука.

Бамбуковый текстиль обладает уникальными свойствами: прочность, гипоаллергенность, антибактериальность и изумительная мягкость. Полотенца из нитей бамбука впитывают влагу в несколько раз лучше, чем аналогичные изделия из хлопка или синтетики. А упругость, долговечность и другие характеристики подушки из бамбука делают это изделие прекрасным выбором для сна взрослых и детей.

Бамбук — самое быстрорастущее растение на земле!

Из всех известных на земле растений максимальную скорость роста имеет именно бамбук. Скорость роста молодого бамбука оценивается в 10 см/сутки, но упоминаются и случаи, когда суточный прирост стебля достигал 50 см или даже 1 м!

В доисторические времена высота бамбука достигала 85 метров. До своей максимальной высоты стебель бамбука может вырасти всего за один сезон – деревья на это не способны, их стволы растут в высоту годами. Главное — обеспечить правильный уход этому неприхотливому растению.

Кстати, прямо у себя дома можно вырастить декоративный аналог бамбука — внешне очень похожую на это растение комнатную Драцену Сандериану, которую часто называют счастливым бамбуком. В интерьере такое растение смотрится просто великолепно, а уход бамбук счастья требует минимальный.

Сохранить статью:

Строение бамбука.

Бамбук растение, род и виды описание, фото

Бамбуки относятся к семейству злаковых, имеют деревянистый стебель, подобный соломине, состоящий из нескольких десятков междоузлий, разделенных сплошными перегородками. У некоторых видов бамбука стебель достигает очень больших размеров — высоты 40 м при диаметре 30 см. Бамбуки произрастают ко влажных местностях тропической зоны земного шара, их насчитывают до 490 видов. Бамбуки относятся к однодольным растениям с пучковым типом строения стебля. Поперечный разрез стебля бамбука мадаке, хорошо растущего у нас на Черноморском побережье, показывает, что стенка состоит из трех слоев: наружного, среднего и внутреннего. Наружный покровный слой содержит ряд клеток, вытянутых по окружности стебля и имеющих довольно толстые стенки. Снаружи этот слой покрыт восковым налетом. Внутренний слой имеет один-два ряда также вытянутых по окружности стебля клеток со сравнительно тонкими стенками.

Самый толстый, средний, слой состоит из паренхимных клеток, среди которых разбросаны сосудисто-волокнистые пучки, имеющие на поперечном разрезе вид ромбов темного цвета. Паренхимные клетки на поперечном разрезе многоугольные и овальные (диаметр 32 — 72μ), на радиальном — четырехугольные (длина 32 — 160 μ) с простыми порами на стенках, толщина которых в среднем 12μ. Вполне развившийся сосудисто-волокнистый пучок состоит из сосудов (двух сетчатых сосудов диаметром 108-162μ и одного-двух кольчатых сосудов диаметром 54-60 μ) для проведения воды вверх по стеблю и элементов типа ситовидных трубок, являющихся проводниками пластических веществ. Элементы древесины и луба в пучке окружены мощными группами толстостенных механических волокон. Саксаул — очень распространенная порода среднеазиатских пустынь относится к двудольным растениям (семейства лебедовых). Несмотря на поразительное внешнее сходство древесины саксаула с древесиной наших обычных лесных пород (ясная слоистость, наличие ядра), строение ее иное. Тип строения стебля саксаула пучковатый. Утолщение ствола у него достигается образованием многих вторичных камбиальных слоев, каждый из которых образует ряд сосудисто-волокнистых пучков, погруженных в основную ткань, а затем отмирает.

Вполне развитый сосудисто-волокнистый пучок состоит из элементов древесины (сосудов) и элементов луба (ситовидных трубок). Основная часть построена из коротких волокон, длина которых 0,3-0,5 мм, толщина 12-14 μ. Они выполняют не только механическую, но, по-видимому, и запасающую функцию. Зоны прироста саксаула расположены не в виде концентрических кругов, а по спирали; ширина этих зон колеблется в пределах 0,5-1,5 мм; за год может образоваться несколько (от 7 до 18) таких зон; следовательно, по их числу нельзя определить возраст саксаула. Наружные зоны (5-10, в отдельных случаях 15) окрашены в желтовато-белый цвет и имеют вид заболони; центральная часть ствола окрашена темнее — в желтовато-бурый цвет. Сердцевинные лучи саксаула неразличимы невооруженным глазом. На поперечном разрезе ствол саксаула почти никогда не имеет правильных очертаний; он покрыт глубокими впадинами и характеризуется неправильной, ребристой формой.

Бамбук (лат. Bambusa) – род вечнозеленых многолетников подсемейства Бамбуковые семейства Злаки, или Мятликовые. В садовой культуре выращивают растения, которые относятся не только к роду Бамбук, но и к другим родам подсемейства Бамбуковые, однако для простоты все эти растения называют бамбуками. И мы в своем рассказе будем называть их именно так, однако в разделе о видах и сортах бамбука вы сможете узнать, к какому именно виду и роду относится то или иное выращиваемое в культуре растение.

Произрастают представители рода Бамбук и подсемейства Бамбуковые в тропиках и субтропиках Азии, Европы, Африки, Австралии и Америки, а также в Океании, причем травянистые бамбуки растут исключительно в тропиках. Все большую популярность приобретают бамбуки в культуре: их выращивают на террасах, ими оформляют внутренние дворики, из них получается чудесная живая изгородь.

Посадка и уход за бамбуком (вкратце)

Цветение: один раз в несколько десятилетий.
Посадка: с марта по сентябрь, в средней полосе – с апреля по июнь.
Освещение: яркий солнечный свет или легкая полутень.
Почва: любая с pH 6,0-6,2, кроме глинистой и тяжелой.
Полив: первое время – ежедневный и обильный, но когда саженцы приживутся и пойдут в рост, их поливают не чаще 2-3 раза в неделю.
Подкормка: комплексным минеральным удобрением бамбук подкармливают весной и осенью, но соотношение элементов в весенней и осенней подкормках разное. Если вы применяете органику, то вносите ее небольшими количествами каждый месяц до начала осени.

Ограничение: по периметру участка с бегущим бамбуком, способным распространяться на не предназначенные для него территории, в почву на глубину 1-1,5 м вкапывают листы пластика, железа или шифера, которые должны возвышаться над поверхностью грунта на 10-15 см. Можно использовать для ограничения барьерную пленку.
Обрезка: ежегодно весной вырезайте потерявшие привлекательность стволы и прореживайте заросли в санитарных целях.
Размножение: семенами и делением куста.
Вредители: мучнистые червецы и паутинный клещи.
Болезни: ржавчина.

Подробно о выращивании бамбука читайте ниже

Растение бамбук – описание

В природе почти все бамбуки достигают огромных размеров. Одревесневающие, быстро растущие стебли бамбука (соломины), разветвленные в верхней части, могут вырастать до 35 и даже до 50 м. Бамбуки – одни из самых быстрорастущих растений на планете. Листья у них ланцетные, короткочерешковые. Многоцветковые колоски группами или единично расположены на особых ветках с чешуевидными листьями. Обоеполые цветки бамбука зацветают один раз в несколько десятилетий, причем обильно и массово – практически одновременно на всех растениях популяции. Созревшие зерновки выпадают из цветковых чешуй и разносятся животными или водными потоками. После плодоношения растения популяции как правило погибают полностью или у них отмирает только наземная часть, а корневища сохраняются.

Растение бамбук – отличный строительный материал. В сушеном виде стебель бамбука используют для создания желобов или духовых трубок.

Условия для бамбука

Из-за того, что бамбук растение вечнозеленое, его декоративная ценность для наших широт возрастает многократно: кто откажется наблюдать в феврале из окна за экзотическими стволами с колышущимися на фоне сугробов сочными зелеными листьями? Однако большая часть бамбуков относится к теплолюбивым растениям. Есть лишь около 100 видов, которые выдерживают холода до -20 ºC, и совсем немного растений могут зимовать при -32 ºC. Кстати, счастливые обладатели садовых бамбуков утверждают: если саженец переживет первую зиму, то впоследствии ему двадцатиградусные морозы будут не страшны.

Какие же условия для бамбука необходимо создать в средней полосе? Лучше всего он растет на солнечном или слегка затененном участке, защищенном от сухих и холодных ветров. Хорошей защитой от зимних суховеев может служить обыкновенный забор. Особых требований к почве у бамбука нет, не подходят ему только тяжелые и глинистые грунты. Водородный показатель почвы должен быть в пределах 6,0-6,2 pH.

Посадку осуществляют с весны, как только прогреется почва, и до поздней осени, то есть с марта по сентябрь, однако идеальная пора – временной отрезок с апреля по июнь.

Посадка бамбука

Сажают бамбук в том же порядке, что и другие садовые растения. Сначала выкапывают яму, которая в объеме должна быть в два раза больше корневой системы саженца. Затем на дно котлована помещают слой плодородной садовой земли с добавлением перегноя и приминают его. Саженец, не вынимая из контейнера, помещают на несколько часов в ванну с водой. Когда перестанут появляться пузырьки воздуха, бамбук вместе с земляным комом вынимают из контейнера и помещают в яму, после чего заполняют свободное пространство садовой землей с перегноем, слегка ее утрамбовывая, чтобы в грунте не оставалось пустот. Верхние 2-5 см почвы утрамбовывать не нужно. После посадки саженец обильно поливают, чтобы в яме затянулись все воздушные карманы.

Полив бамбука

Уход за бамбуком не сложнее, чем его посадка. Как вырастить бамбук в условиях средней полосы? Первое время саженцы обильно поливают, а поверхность грунта мульчируют органикой. Когда бамбук тронется в рост, полив ограничивают до 2-3 раз в неделю: частота поливов и расход воды будут зависеть от количества естественных осадков в это время года. Имейте в виду, что бамбук, как и другие злаки, очень влаголюбив, а при недостатке воды он развивает надежную и глубокую корневую систему, позволяющую растению добывать влагу из глубины.

Ограничители для бамбука

В культуре выращивают две основные разновидности бамбука: бегущий и кустистый. Кустистый бамбук растет тесными группами и не расползается по саду, а вот корни бегущего бамбука распространяются поверхностно, на глубине от 5 до 20 см, а то и поверх земли, захватывая территории, предназначенные для других целей, и вам придется обрубать их, причем не один раз за сезон. Отрубленные корневища следует обязательно извлекать из почвы, поскольку они могут развиваться сами по себе. Но намного безопасней вкопать по периметру участка с бегущим бамбуком куски шифера или металла на глубину до 1-1,5 м таким образом, чтобы они выступали над землей на 5-10 см. В качестве ограничителя можно также использовать барьерную пленку, или корень-барьер. Это гибкая, но жесткая пластиковая лента толщиной 6 мм и высотой (шириной) от 50 до 100 см. Ее тоже, как и куски шифера, вкапывают в землю по периметру участка с бамбуком, однако не строго вертикально, а под наклоном: верхний край, выступающий над землей, должен находиться дальше от участка с бамбуком, чем нижний, находящийся в земле. Края листов шифера, железа или пленки соединяйте не встык, а внахлест, иначе корни бамбука прорвутся сквозь ограничитель.

Обрезка бамбука

Один раз в год, весной, вырезайте старые, потерявшие привлекательность или обмерзшие стволы бамбука. В санитарных целях можно проредить заросли, чтобы солнечные лучи попадали вглубь посадки. Имейте в виду, что если вы рубите соломину бамбука выше узла, она может снова вырасти.

Подкормка бамбука

Подкармливают садовый бамбук весной азотными, фосфатными и калийными удобрениями в пропорции 4:3:2. Соотношение между элементами осенней подкормки другое: 2 части азота, и по 4 части фосфора и калия. После внесения удобрений старые стебли обрезают на уровне поверхности, а участок на зиму мульчируют слоем листьев или сосновой коры толщиной 10 см.

Если вы используете в качестве удобрения органику, то подкормки проводят ежемесячно в течение всего сезона и прекращают их в начале осени.

Зимовка бамбука

В первую зиму корни бамбука могут замерзнуть, если температура опустится до -17 ºC, а при -20 ºC может погибнуть и ствол бамбука: замерзнет та его часть, что находится выше уровня снега. Если вы боитесь, что зима будет морозной или бесснежной, то пригните стволы растения, уложите их поверх мульчирующего слоя и накройте еловым лапником, который не позволит бамбуку замерзнуть. И помните: если молодой бамбук удачно перезимует, на следующий год ему будут не страшны морозы в -20 ºC.

Размножение бамбука

Семенное размножение бамбука

Семена бамбука перед посевом замачивают на 12 часов в чистой воде. Пока они набухают, приготовьте питательную смесь из 8 частей верхнего слоя почвы, 1 части мелкодисперсной древесной стружки и одной части древесной золы. Просейте смесь через сито, увлажните и заполните ею ячейки в кассете не уплотняя. Сделайте в каждой ячейке по маленькой лунке глубиной 4-5 мм и разложите в них по одному семечку бамбука (семена извлекают из воды и промокают тканью минут за 20 до посева) и заделайте посевы.

Посевы помещают в полутень, и, пока не появятся всходы, грунт содержат во влажном состоянии, для чего понадобится обрызгивать его дважды в день. Прорастают семена бамбука очень медленно, и всходов можно ожидать только через две, три или три с половиной недели. Когда сеянцам исполнится 3-4 месяца и они начнут формировать побеги, их пикируют по отдельным емкостям, наполненным верховым торфом. С этого времени бамбук поливают один раз в день, и лучше делать это вечером. В открытый грунт сеянцы пересаживают, когда они достигнут в высоту 40-50 см. Однако желательно, чтобы свою первую зиму молодые растения пережили в помещении, поскольку в открытом грунте они могут замерзнуть или погибнуть от недостатка влаги. Вы можете перенести их на зиму в теплицу или другое неотапливаемое, но защищенное от морозов и сквозняков помещение, а когда прогреется почва, можно будет высадить их в сад.

Вегетативное размножение бамбука

Выкопайте весной несколько стеблей, достигших трехлетнего возраста, и пересадите в полутень. Для того чтобы саженцы принялись, их ежедневно обильно поливают, предварительно укоротив побеги на треть длины.

Болезни и вредители бамбука

Бамбук довольно устойчив как к болезням, так и к вредителям, но некоторые виды растения могут стать жертвой мучнистых червецов или паутинных клещей. От червецов бамбук обрабатывают инсектицидами, а от клещей – акарицидами.

Иногда случается заражение бамбука ржавчиной, от которой растение можно излечить фунгицидными препаратами.

Бамбук желтеет

Если листья бамбука начинают желтеть осенью, это естественный процесс: у растений рода Фаргезия желтеет и опадает от 10 до 30 % листвы, а у растений рода Филлостахис – до 15 %. Бамбук избавляется от части листьев, чтобы сохранить энергию для зимних месяцев. Когда наступит зима, ветер унесет всю пожелтевшую листву, и бамбук опять будет выглядеть свежим и зеленым.

Если же растение начинает желтеть весной или летом – это проблема, у которой может быть две причины: подтопление или хлороз. Если растение получает больше влаги, чем ему нужно, его корни может поразить гниль, и если вы сажаете бамбук в тяжелую или глинистую почву, на дно ямы нужно обязательно уложить слой дренажного материала (гравия или песка).

Что касается хлороза, то он обычно возникает из-за дефицита питательных веществ, в частности азота, магния или железа. Иногда причиной хлороза является засоление грунта. Исправьте ошибки в уходе, и новые листья бамбука будут расти зелеными.

Садовые бамбуки можно условно разделить на невысокие травянистые растения и прямоствольные виды с жестким стеблем. Очень важна в выборе вида растения для сада такая характеристика, как морозостойкость, ведь бамбуки – растения из тропиков и субтропиков. Наиболее морозостойкими из подсемейства Бамбуковые являются растения рода Саза. Выносливостью и холодостойкостью отличаются также фаргезии (или синарундинарии). Высокой декоративностью привлекают бамбуки рода Плейобластус, а в более южных районах неплохо чувствуют себя бамбуки филлостахисы. Из растений рода Бамбук наиболее популярен в садоводстве вид бамбук обыкновенный. Кстати, комнатный бамбук , или декоративный бамбук, не имеет к бамбукам никакого отношения: под этими названиями скрывается драцена Сандлера.

Саза (Sasa)

– род подсемейства Бамбуковые, включающий в себя около 70 видов растений из Центральной и Восточной Азии. Растения рода Саза формируют густые заросли на опушках или под пологом высоких деревьев. На стеблях высотой от 30 до 250 см располагаются широкоовальные листья, весной и летом яркого зеленого цвета, а осенью подсыхающие по краям, что создает эффект пестролистности. Наиболее популярными в культуре растениями этого рода являются:

Саза курильская – бамбук высотой от 25 до 250 см со стеблями толщиной около 6 мм и яйцевидно-заостренными листьями длиной до 13 и шириной до 2,5 см. Цветет этот бамбук только однажды, после чего погибает. Развивается саза курильская медленно, хорошо в условиях средней полосы приживаются только ее низкорослые формы, которые используют для японских садов или как почвопокровное растение. Популярностью пользуется сорт Шимофури с желтыми штрихами по зеленым листьям.

Кроме сазы курильской, в культуре можно иногда встретить сазы Вича, колосковую, золотистую, метельчатую, пальчатую (сорт Небулоза с пальмовыми листьями), сетчатую и ветвистую.

Фаргезия (Fargesia)

– горный китайский бамбук, обнаруженный в 80-х годах XIX столетия французскими миссионерами. Сегодня насчитывают около 40 видов этих вечнозеленых растений высотой от 50 см, образующих рыхлые кусты с множеством побегов, покрытых ярко-зелеными изящными ланцетными листьями длиной до 10 и шириной до 1,5 см, которые к осени приобретают желто-зеленую расцветку. Самыми распространенными в культуре растениями этого рода являются:

фаргезия блестящая (Fargesia nitida = Sinarundinaria nitida) – вид зимостойкого бамбука с яркими, глянцевыми, темно-красно-коричневыми, почти черными стеблями высотой от 50 см до 2 м. Листья у фаргезии блестящей узколанцетные, длиной до 12 см. Популярностью пользуются сорт Айзенах с темно-зелеными мелкими листьями, высокорослый сорт МакКлюэ, сорт Нью коллекшн с фиолетово-вишневыми стеблями, Грэйт Уолл – сорт с темно-зелеными листьями для высоких живых изгородей и Нимфенбург – сорт с узкими листьями на дугообразных ветвях;
фаргезия Мюриэли (Fargesia murielae = Sinarundinaria Murielae) – вид морозостойких бамбуков родом из Центрального Китая. Стебли у растений этого вида желто-зеленые, плавно изгибающиеся, с восковым налетом. Листья длиннозаостренные, остроконечные, щетинистые. Зацветает фаргезия Мюриэли один раз в столетие и после цветения гибнет. Последний раз цветение началось в конце 70-х годов прошлого столетия и длилось 20 лет! В настоящее время популярны такие сорта фаргезии Мюриэли: Симба (новый датский компактный сорт), Джамбо (кустистый бамбук с деликатными зелеными листьями) и Бимбо (самый миниатюрный сорт с желто-зелеными листьями).

Кроме описанных, в культуре выращивают также фаргезии покрывальцевую и Цзючжайгоу.

Филлостахис (Phyllostachys)

– в этот род подсемейства Бамбуковые включены 36 видов растений с цилиндрическими сплющенными или рифлеными стеблями зеленого, желтого, черного или синеватого цвета с относительно короткими междоузлиями, ползучими корневищами и зелеными листьями. В высоту эти бамбуки достигают 3,5-5,5 м. Наиболее известными в культуре видами рода являются:

филлостахис золотисто-желобчатый (Phyllostachys aureosulcata), вырастающий в высоту до 10 м при диаметре стеблей от 2 до 5 см. У этого растения темно-фиолетовые, очень выпуклые узлы и золотисто-желтые желобки. Чаще всего выращиваются разновидности Спектабилис (необычной красоты растение с зигзагообразными тростями, удостоенное премии RHS) и Ареокаулис – тоже отмеченная премией разновидность со стеблями золотистого цвета;
филлостахис черный (Phyllostachys nigra) – растение высотой до 7 м, стебли которого со второго года жизни приобретают почти черную окраску. Листья у растения мелкие, темно-зеленого цвета. Чаще всего вид культивируют на родине – в Японии и Китае. Популярностью пользуются сорта Боряна – растение высотой до 4,5 м, стебли которого на солнце покрываются пятнами, и Хемонис – растение высотой до 9 м с зелеными стеблями;
филлостахис съедобный, или мосо (Phyllostachys edulis = Bambusa moso) из юго-восточного Китая. Это самый крупный вид рода, сильносбежистые стебли которого с гладкими узлами достигают в высоту 20 м. Интересна своей уродливостью черепаховая форма этого вида с попеременным косым расположением узлов, которую можно встретить в Сухуми, Батуми и Сочи.

В садах выращиваются также филлостахисы сладкий, Симпсона, опушенный, Мейера, мягкий, гибкий, зелено-голубой, сетчатый (он же бамбуковый) и золотой.

Плейобластус (Pleioblastus)

– род длиннокорневищных низкорослых бамбуков, в который входит 20 видов родом из Японии и Китая. Некоторые из этих растений отличаются морозостойкостью, что позволяет их выращивать в садовой культуре средней полосы. Бамбуки этого рода теневыносливы, однако пестролистные сорта лучше выращивать на солнечных участках. Лучшими растениями для садов считаются:

плейобластус Симона (Pleioblastus simonii) – этот вид достигает в природе высоты 8 м. У него прямые сильноветвистые стебли с междоузлиями длиной до 45 см, выпуклые узлы и ланцетные листья длиной от 8 до 30 см. К сожалению, в средней полосе плейобластус Симона не растет выше 50-60 см, однако он декоративен за счет плотных кустов с хорошо облиственными побегами. У пестролистной формы Вариегата ярко-зеленые листья украшены кремовыми полосами различной толщины;
плейобластус пестрый (Pleioblastus variegatus) в культуре встречается на Кавказе: в Батуми, Сухуми и Сочи. В высоту он достигает от 30 до 90 см, у него тонкие, коленчатые стебли с короткими междоузлиями и слегка опушенные зеленые с белой полосой листья высокой декоративности. В морозную зиму этот вид иногда теряет листву, но весной очень быстро восстанавливается. Развивается плейобластус пестрый быстро, образуя широкие кусты.

Неплохо растут в культуре плейобластусы узколистный, низкий, карликовый, злаковый, зелено-полосатый, двурядный, Гиндза, Шина и Форчуна, однако встречаются они пока нечасто.

Из других представителей подсемейства Бамбуковые в южных районах культивируют некоторые виды индокаламуса и шибаты. Что касается рода Бамбук, то в садовой культуре он представлен видом бамбук обыкновенный.

Бамбук обыкновенный (Bambusa vulgaris)

является травянистым листопадным растением с одревесневающими густооблиственными ярко-желтыми негнущимися стеблями с зелеными полосами и толстыми стенками. Стебли бамбука достигают в высоту 10-20 м, толщина стеблей от 4 до 10 см, а длина колен – от 20 до 45 см. Листья ярко-зеленые, копьевидные, опушенные. Цветет бамбук обыкновенный редко и не дает семян, поэтому обычно растение размножают делением кустов, отводками, отростками и корневищами. У вида три разновидности: зеленоствольная, золотая (желтоствольная) и вариегатная (трехметровое растение с коленами длиной около 10 см). К самым известным сортам этого вида относятся:

стриата – не такое крупное, как основной вид, растение с ярко-желтыми перетяжками между коленами и длинными темно-зелеными и светло-зелеными пятнами, расположенными на стволах произвольно;
вамин – некрупное растение с утолщенными и уплощенными нижними перетяжками, придающими бамбуку необычный вид;
виттата – распространенный в культуре сорт высотой до 12 м с многочисленными, похожими на штрих-код полосами на стволе;
макулата – сорт с зелеными стволами, покрытыми черным крапом и штрихами. С возрастом стволы растения чернеют полностью;
вамин стриата – растение достигает в высоту не более 5 м. У него светло-зеленый ствол с темно-зелеными полосками и увеличенными нижними перемычками;
ауреовариегата – у этого распространенного в культуре сорта тонкие золотистые стебли с зелеными полосками;
киммеи – сорт с желтыми стволами в зеленую полоску.

4.5 Рейтинг 4.50 (12 голоса(ов))

После этой статьи обычно читают

Бамбук — это вечнозеленое многолетнее растение, которое относится к семейству злаков и распространено в тропических регионах Азии.

Это растение известно как прочный строительный материал и как самое быстрорастущее растение на планете.

В течение 2000 лет бамбук повсеместно использовался как материал для постройки мостов, жилищ, плавательных средств, домашней утвари и музыкальных инструментов. Всезнающие китайцы делали из бамбука иглы для своих древних медицинских операций, толщиной в десятые доли миллиметра, а также водопровод, который использовался вплоть до 3 века до нашей эры. С помощью такого водопровода они транспортировали соленую воду из соленых источников в Цу-Лиу-Чинг (провинция Сучиан).

Стебли бамбука могут вырастать до 40 метров. При этом скорость роста растения может достигать 75 см в сутки.

Группа бамбука на определенной территории цветет только один раз в несколько десятилетий. При этом бамбук одного вида цветет одновременно, независимо от места произрастания.

С плодоношением бамбука связана еще одна загадка. Растения одной группы, которые произошли от одного «родителя», в возрасте от 33 до 66 лет расцветают и после плодоношения погибают. Такая массовая гибель рощ бамбука крайне негативно сказывается как на жизни людей, так и на жизни животных, например больших панд из Китая.

Бамбуковые рощи — это на самом деле заросли гигантской травы, как растение относится к семейству злаковых.

Еще одна особенность бамбука — различный диаметр стволов, который зависит от влажности, состава почвы и вида. Поэтому набрать большое количество побегов одного диаметра весьма трудно. Для переправки стволов используются хитроумные узлы, позволяющие группировать побеги разных диаметров и толщины. В современное время иногда используются специальные клеи и даже фурнитура вроде болтов.

В странах, где произрастает бамбук, к этому растению относятся с уважением. Бамбук используют не только для строительства, но и для изготовления мебели и поделок. бамбук считается символом чистоты и счастья.

Некоторые сорта бамбука выделяют особое масло, табашир, которая используется, например, как лекарство от астмы, кашля и даже как афродизиак в юго-западной Азии. А из нагретого бамбука выделяют горючую смолу, применяемую в фонарях. Кстати, первая лампочка, изготовленная в 1880 году Томасом Эдисоном, в качестве нити накаливания использовала именно особым образом обработанное бамбуковое волокно.

Некоторые конструкции, сделанные из бамбука, пережили тысячелетия. Закрытый бамбуковый мост в Ан-Лан, переброшенный через реку Мин (юго-западный Китай) построен в 3 веке нашей эры. Длина его 320 метров, это подвесной мост, несущими конструкциями которого являются 15 бамбуковых тросов, по 5 сантиметров в диаметре. Он и сейчас в исправном состоянии, два раза в год проходит профилактику.

Даже в 1905 году в Китае были буровые станции, сделанные целиком из бамбука. Высота этих сооружений равнялась 75 метров, а построены они были в 220 году нашей эры — почти 1800 лет назад! Вот это долговечность…

Еще одно преимущество бамбука — если вы спилите его ствол, на этом месте начнет расти новый. Корни бамбука очень разветвлен, и пускают новые побеги на расстоянии до 6 метров от центра. На гектаре бамбукового леса находится около 180 центральных корней, которые поддерживают всю эту плантацию на протяжении десятилетий. Также бамбуковые корни весьма устойчивы против эрозии, оползней и даже землетрясений, благодаря своей исключительной прочности и живучести.

Строение бамбуковой древесины похоже на древесину дуба. Однако прочность ее, согласно исследованиям французских ученых, в два с половиной раза выше прочности древесины дуба.
В финансовом выражении стоимость постройки бамбукового дома в 8 раз меньше, чем постройка такого же по размерам современного бетонного здания. Но в случае землетрясения бетонне здание рухнет намного раньше. Поэтому бамбук широко используется для строительства домов в наше время в юго-западной Азии, Африке и Латинской Америке.

Существует более тысячи видов бамбука. Некоторые из них растут в условиях сурового холода в горах, при температуре воздуха -24 градуса по Цельсию, на высотах около 5000 метров над уровнем моря. Аргентинские и чилийские виды бамбука, наоборот, растут в условиях высокой влажности и невыносимой для человека температуры.

Основные производители бамбука в мире — , Пакистан, Бангладеш, Тайланд, Малайзия, Индонезия, Китай, Филиппины, Шри-Ланка, Танзания, Кения, Коста-Рика и Бразилия. Все они выращивают до 10 миллионов тонн бамбука в год.

Рекорд роста бамбука был зафиксирован в Японии. Стебель бамбука мадаке вырастал за час на 5 см, увеличившись на 120 см за сутки.

Бамбук используют не только в строительства. Из этого растения добывают сахар, а молодые побеги, корни и семена употребляют в пищу.

В мире насчитывается больше тысячи видов бамбука. При этом некоторые растения могут переносить как суровые минусовые температуры и жить на высотах около 5000 м над уровнем моря, так и условия высокой влажности и высокой температуры.

Корневая система бамбука отличается своей прочностью и живучестью. На одном гектаре бамбуковой рощи может располагаться только 180 центральных корней, поддерживающих все растения.

Самое старое строение из бамбука, которое сохранилось до наших дней — бамбуковый подвесной мост длиной 320 метров в Ан-Лан, переброшенный через реку Мин в юго-западной части Китая. Этот мост был построен в III веке нашей эры.

То растение, которое растет в квартирах и называется бамбук комнатный, не относится к тому сорту бамбуков, растущих в дикой природе. Дикий бамбук относится к травянистым растениям, правда, порой вытягиваясь до сорока метров. В комнатных условиях под названием комнатный бамбук выращивается разновидность драцены, а точнее драцена Сандера или Сандериана. А она ближе к древесным растениям, чем к травам. Размножение бамбука в домашних условиях и его выращивание в дальнейшем имеют свои нюансы. По этой причине нужно как можно больше знать об этой растении и уходе за ним.

Описание растения

Растение это имеет голый гладкий ствол. На верху ствола имеются побеги и листья. Ствол мясистый и обычно растет прямо вверх, а может изгибаться спиралью. Этот кустик имеет ярко-зеленый или серо-зеленый цвет, но есть также и соломенно-золотистые оттенки. Если растение весь день освещают яркие солнечные лучи, цвет его приобретает темно-зеленый цвет. Высота многолетника не превышает одного метра, а стволов может быть несколько.

Листья у многолетника растут прямо из ствола. При срезании верхушки растения, оно дает боковые побеги и новую верхушку. Большинство цветоводов считает, что этот многолетник не цветет в комнатных условиях, но если за драценой Сандера правильно ухаживать, она может подарить красивую стрелку белых цветков, имеющих сильный и очень сладкий аромат. Но цветут далеко не все сорта такого типа драцен.

Корни у растения не очень мощные и растут пучками на конце стеблей, не углубляясь далеко в почву. Они располагаются близко к поверхности земли.

Этот вид драцены считается приносящим удачу растением. По этой причине многие, кто является поклонником теории Фэн-шуй, стремятся выращивать этот цветок у себя дома.

Нюансы ухода

Сандериана является неприхотливым растением и выживает даже в неблагоприятной обстановке. Но для получения красивого и изящного бамбука, важно знать некоторые особенности ухода за растением. Поскольку корневая система неглубоко уходит в грунт, горшок для него выбирается широкий и неглубокий.

Этот комнатный многолетник не нуждается в постоянных пересадках. Если корни растения начинают вылезать из горшка, их просто можно обрезать.

Кроме того, комнатный бамбук не любит сквозняков даже летом, о зимнем времени и говорить не приходится. По этой причине окно, где стоит бамбук, не должно открываться. Если Сандериана попадет на сквозняк, она погибнет.

Читайте также: Выращивание алоказии Полли и особенности ее размножения и ухода

Освещение

Драцена Сандера очень светолюбива и хорошо растет при качественном освещении, однако ее нужно беречь от прямых лучей солнца, которые могут вызвать ожог листьев и привести к их пожелтению. Если света очень много, растение начинает терять листья. В этом случае нужно переставить горшок на окно, где нет прямых лучей солнца.

Помещать растение лучше на окно, которое «смотрит» на восток.

Полив

Поливать нужно регулярно, чтобы грунт в горшке не пересыхал полностью, воды должно быть много. Дело в том, что этот многолетник может расти просто в воде, без грунта, причем в таких условиях он растет лучше, чем в почве. В случае недостатка влаги листья папоротника скручиваются и увядают, а при излишке влаги могут загнить корни, а листья начнут желтеть — поэтому растению нужен дренаж.

Подкормка

Для этой цели лучше брать удобрения, предназначенные для подкормки всех сортов драцены. Разрастающиеся многолетники нужно каждый месяц подкармливать, а в летнюю пору подкормки проводят не менее раза в две недели, а зимой бамбуку не нужны такие частые подкормки, их удобряют раз в месяц.

Температура

Допустимый температурный режим 18 ° С – 30 ° С, то есть Сандериана не требует строгого, особого температурного режима и легко адаптируется к обычной температуре в комнате. Если температура выше 30 ° С или ниже 18 ° С, растение может заболеть.

Влажность

Специального режима влажности для многолетника не требуется. Она не нуждается в опрыскивании, но с ее листьев нужно снимать пыль. Это делается специальной губкой.

Пока такое средство используется цветоводами очень редко. Такой метод мало распространен при выращивании Сандерианы в квартирах. Да и многие любители подобных цветов мало знают, что это такое. Гидрогель продается в специализированных цветочных магазинах. Многолетник помещают в сосуд с водой и капсулами гидрогеля. Капсулы со временем меняют свою форму и окраску.

Для такого содержания драцены не требуется особенных условий. Удобряют при таком выращивании бамбук всего дважды в году. Воду добавляют, когда она начинает высыхать.

Особенности выращивания в воде

Чтобы можно было выращивать цветок в воде, его корни хорошо промывают в проточной воде. После этого проверяют на наличие повреждений. Если есть царапины или надломы корневой системы или стеблей, их нужно удалить. Причем можно удалять около трети корешков. Вода для посадки бамбука должна быть дистиллированной или отстоянной. Растение помещают в стеклянный сосуд (можно использовать для этой цели вазу). Корни нужно закрепить красивыми декоративными камешками, которые предварительно следует прокипятить, как для аквариума. Затем в сосуд наливают подготовленную воду. Через две недели воду меняют, но если вода стала мутной, замену воды проводят раньше. Меняют жидкость и тогда, когда листья у бамбука начинают желтеть. В воду нужно добавить азотное удобрение. Потом такую подкормку растению дают каждые 28-30 дней. Подойдут для этого удобрения, которые используют для пальм и драценовых многолетников.

Читайте также: После того, как астильба отцвела, что делать?

Многих любителей этого комнатного бамбука часто интересует вопрос, как размножить бамбук в домашних условиях. К самым распространенным видам размножения комнатного бамбука относится черенкование. Но все же при сухом воздухе в комнате эта драцена ощущает себя не очень комфортно.

Верхушечное черенкование

Это растение легко размножать с помощью срезанных верхушек. Верхушку стебля срезают примерно на 15 см вниз. Затем черенок помещают в сосуд с водой, в которой разведен «Гетероауксин», а после того, как появятся корешки, черенок высаживают в грунт.

Стеблевое черенкование

Наиболее часто этот способ применяют, если у растения погибла верхушка. С помощью острого лезвия разделяют стебель на несколько частей, которые можно укоренить просто в воде, с растворенным в ней стимулятором.

Можно высаживать черенки и в грунт, для укоренения, но этот способ менее результативен.

Размножение коленцами

Размножают многолетник еще с помощью коленцев. Там, где на коленцах имеются утолщения, у растения могут появиться корни. Поэтому черенок, на котором есть утолщение, опускают в воду и постоянно ее меняют, чтобы она была свежей. Как только появятся корешки, молодой бамбук высаживают в грунт.

Размножение делением корней

Взрослые растения комнатного бамбука можно размножать делением корней. Для этого при пересадке растения отделяют наиболее крупные стебли вместе с корнями и сразу же высаживают в отдельный горшок или в сосуд с водой. Если отросток высажен в горшок, несколько дней его обильно поливают. Молодое растение не любит обильного освещения, поэтому его нужно ставить на окно, где будет рассеянный свет.

Размножение семенами

Если в магазине предлагают семена комнатного бамбука, поддаваться искушению не стоит. Драцена семенами практически не размножается, потому покупка семян будет простой тратой денег, нервов и времени. Из этих семян не вырастет бамбук, а если что и вырастет, то не он. Так что следует об этом помнить, что для растения бамбук размножение семенами нереально.

Растение бамбука является гигантской травой. Подсемейство бамбуковых (Bambusoideae) входит в семейство злаков. Со злаками (пшеницей, рожью, ячменем) бамбук роднит одинаковый тип плода, именуемого в ботанике зерновкой, и строение цветков и стеблей-соломин. При этом, соломины чаще называют стеблями или даже стволами из-за их больших размеров у многих видов бамбука.
Далее по классификации идет супертриба Bambusodae, затем трибы Olyreae (неодревесневающие) и Bambuseae (одревесневающие). В свою очередь одревесневающие из трибы Bambuseae разделяются на 9 подтриб, и, далее, на 77 родов.

Растения Bambusa являются одним из таких родов и включают в себя 37 видов. Они имеют самые длинные и массивные стволы (соломины), отсюда представляют больший интерес в экономическом отношении, чем другие виды. Наиболее узнаваемым видом является Бамук обыкновенный (лат. Bambusa vulgaris).

Строение растения

Растение Bambusa имеет надземную и подземную части. Молодые побеги, вылезшие из земли, имеют форму початков. По мере их роста образуется стебель (стволом, соломина). Это и есть надземная часть. Стебель постепенно одревесневает и меняет цвет от зеленого до желто-коричневого.

От стебля отходят побеги, на которых расположены листья. В тех местах, где побеги выходят из стебля, образуются утолщения. Они называются узлами, а части ствола между узлами — междоузлиями.
Из стебля получают так называемую древесину бамбука. С научной точки зрения такое название неправильное, но оно часто используется при технологических процессах.

Бамбук является самым быстрорастущим растением на земле. В среднем, молодое растение вытягивается ввысь по 10 см в сутки, но есть упоминания и по 50 см, и по одному метру ежесуточного роста. В отличие от деревьев, оно может вырастать до своей полной высоты за один сезон.
Секрет быстрого роста заключается в том, что рост идет одновременно всеми своими междоузлиями. Структура ствола сформирована уже в его почке и все растение как бы только растягивается одновременно всеми своими междоузлиями. Скорость их роста неравномерна и уменьшается от корня к верхушке. Узлы тоже увеличиваются (утолщаются).

Стебель имеет волокнистую структуру. Это свойство используется для получения волокна, из которого делают ткань для одежды , штор и других предметов интерьера. Правда, не вся пряжа производится механическим способом, значительная часть — это искусственые волокна, называемые вискозой.

Корневище и корни являются подземной частью растения бамбука. Корневище располагается горизонтально, а корни отходят от него вертикально вниз. На корневище прямо в земле образуются почки, которые преобразуются в ростки, выходящие наверх.

«Поведением» своего корневища бамбук напоминает малину. Свою экспансию вширь он проводит именно с помощью корневища. Так же как малина, он доставляет проблемы соседям, когда перешагивает за пределы участка хозяина.

Немногие виды цветут ежегодно. Большинство же видов цветет один раз в 60-120 лет.

Размножение

Растение бамбука размножается довольно быстро. В естественных условиях размножение происходит через корневища.

Второй естественный способ размножения — семенами, довольно редок. Как было выше сказано, бамбук цветет очень редко и семена образуются не у всех видов. Но некоторые любители практикуют и это способ.

На плантациях и в домашних условиях размножение производится путем деления куста. Вначале откапывают корни и отделяют несколько сильных корневых отростков. На каждом из них должно быть по 2-3 побега (узелка) и несколько тонких корешков. Отростки садят в хорошую почву. После посадки необходим регулярный полив. Земля должна постоянно быть влажной, но, без застоя в ней воды.

Внешний вид

Внешний вид растения бамбука изящен благодаря клиновидным листьям и необычному стеблю. Поэтому его любили рисовать восточные художники и упоминать в литературных произведениях поэты и писатели. Особенно, большое место он занимает в искусстве стран восточной Азии.
Сочетание успокаивающих цветов (зеленого и желтого) еще больше притягивает к нему взгляд человека. На фото растение бамбука выглядит красиво, но, не так возвышенно, как на рисунках.

Благодяря красивому внешнему виду бамбук часто используется в декоративном озеленении в некоторых странах.

Внешний вид растения формируют преимущественно обрезанием ветвей и верхушки ствола.

Строение стеблей бамбука и саксаула.

Самый толстый, средний, слой состоит из паренхимных клеток, среди которых разбросаны сосудисто-волокнистые пучки, имеющие на поперечном разрезе вид ромбов темного цвета. Паренхимные клетки на поперечном разрезе многоугольные и овальные (диаметр 32 — 72μ), на радиальном — четырехугольные (длина 32 — 160 μ) с простыми порами на стенках, толщина которых в среднем 12μ. Вполне развившийся сосудисто-волокнистый пучок состоит из сосудов (двух сетчатых сосудов диаметром 108—162μ и одного-двух кольчатых сосудов диаметром 54—60 μ) для проведения воды вверх по стеблю и элементов типа ситовидных трубок, являющихся проводниками пластических веществ. Элементы древесины и луба в пучке окружены мощными группами толстостенных механических волокон. Саксаул — очень распространенная порода среднеазиатских пустынь относится к двудольным растениям (семейства лебедовых). Несмотря на поразительное внешнее сходство древесины саксаула с древесиной наших обычных лесных пород (ясная слоистость, наличие ядра), строение ее иное. Тип строения стебля саксаула пучковатый. Утолщение ствола у него достигается образованием многих вторичных камбиальных слоев, каждый из которых образует ряд сосудисто-волокнистых пучков, погруженных в основную ткань, а затем отмирает.

Вполне развитый сосудисто-волокнистый пучок состоит из элементов древесины (сосудов) и элементов луба (ситовидных трубок). Основная часть построена из коротких волокон, длина которых 0,3—0,5 мм, толщина 12—14 μ. Они выполняют не только механическую, но, по-видимому, и запасающую функцию. Зоны прироста саксаула расположены не в виде концентрических кругов, а по спирали; ширина этих зон колеблется в пределах 0,5—1,5 мм; за год может образоваться несколько (от 7 до 18) таких зон; следовательно, по их числу нельзя определить возраст саксаула. Наружные зоны (5—10, в отдельных случаях 15) окрашены в желтовато-белый цвет и имеют вид заболони; центральная часть ствола окрашена темнее — в желтовато-бурый цвет. Сердцевинные лучи саксаула неразличимы невооруженным глазом. На поперечном разрезе ствол саксаула почти никогда не имеет правильных очертаний; он покрыт глубокими впадинами и характеризуется неправильной, ребристой формой.

Растение бамбука

Чтобы вырастить настоящий бамбук дома или даже на даче необходим минимум базовых знаний об этом растении.

Растущий бамбук, средняя часть стволов

О бамбуке как о растении на этом сайте есть несколько статей:

Выращивание
Уход
Комнатный бамбук
Бамбук счастья
Где купить

Прежде всего, бамбук это трава, а не дерево. Это — гигантская трава. Подсемейство бамбуковых (Bambusoideae) входит в семейство злаков. Со злаками (пшеницей, рожью, ячменем) бамбук роднит одинаковый тип плода, именуемого в ботанике зерновкой, и строение цветков и стеблей-соломин. При этом, соломины чаще называют стеблями или даже стволами из-за их больших размеров у многих видов бамбука.

Далее по классификации идет супертриба Bambusodae, затем трибы Olyreae (не одревесневающие) и Bambuseae (одревесневающие). В свою очередь одревесневающие из трибы Bambuseae разделяются на 9 подтриб, и, далее, на 77 родов.

Растения Bambusa являются одним из таких родов и включают в себя 37 видов. Они имеют самые длинные и массивные стволы (соломины), отсюда представляют больший интерес в экономическом отношении, чем другие виды. Наиболее узнаваемым видом является Бамбук обыкновенный (лат. Bambusa vulgaris).

Строение

Стебель имеет волокнистую структуру. Это свойство используется для получения волокна, из которого делают ткань для одежды , штор и других предметов интерьера. Правда, не вся пряжа производится механическим способом, значительная часть — это искусственные волокна, называемые вискозой.

Немногие виды цветут ежегодно. Большинство же видов цветет один раз в 60-120 лет.

Размножение

На плантациях и в домашних условиях размножение производится путем деления куста. Вначале откапывают корни и отделяют несколько сильных корневых отростков. На каждом из них должно быть по 2—3 побега (узелка) и несколько тонких корешков. Отростки садят в хорошую почву. После посадки необходим регулярный полив. Земля должна постоянно быть влажной, но, без застоя в ней воды.

Схема надземной части растения бамбука

Внешний вид

Благодаря красивому внешнему виду бамбук часто используется в декоративном озеленении в некоторых странах.

Внешний вид растения формируют преимущественно обрезанием ветвей и верхушки ствола.

Растения– строение цветка, листа, виды растений – съедобные и ядовитые, галлюциногенные и смертельные растения, гистология

загрузка…

Бамбук, тот самый высоченный бамбук, на самом деле является травой, вы знали это? Более того, бамбук – это ближайший родственник знакомых всем пшеницы, ржи, кукурузы и овса, одним словом, всех злаковых культур. Вот так-то!

Бамбук растет в основном в субтропическом и тропическом поясах, а также, как ни странно, на высоте, в горах. А ведь там температура порой падает до минус двадцати по Цельсию!

У бамбука есть более полутора тысяч разных видов. Кстати, несколько видов дикорастущих растений этого семейства растет и в России, в частности, на Сахалине и Курилах. А на черноморском побережье выращивается (культивируется) еще двадцать видов.

Стебель бамбука больше всего напоминает строение стебля злаков, хоть по размеру он куда больше. Он также состоит из междоузлий и узлов. Растет бамбук за счет увеличения междоузлий.

Бамбук может быть древовидным или травянистым, в зависимости от принадлежности к тому или иному виду. Толщина ствола также бывает разной, от пары сантиметров до трех десятков в диаметре. Представляете, тридцать сантиметров!

Кстати, хоть бамбук и трава, хоть он и родственник злаков, и представляется нам как длинный, как палка побег, он может ветвиться.

Сначала ткани бамбука очень мягкие и привлекательные для пищевых целей (их и употребляют в пищу, кстати), а с течением времени они деревенеют, и в конце концов, года через три, их твердость больше, чем у дуба.

Если условия обитания подходящие, бамбук растет очень скоро (в очень хороших условиях за сутки растение может вырасти до метра), а максимальная его высота – больше трех десятков метров. Поэтому своих максимальных пределов бамбук достигает всего за пару месяцев.

Не все виды бамбука пригодны в пищу, точнее, нельзя есть только один – по причине ядовитости. Это тростниковый бамбук.

Если вы хотите посадить бамбук у себя и порадовать домочадцев экзотикой, ищите тот вид, который подойдет к вашему климату. Главным критерием отбора должна стать обычная зимняя температура – если и первую зимовку растение не переживет однозначно, есть ли смысл обрекать его?

Особенно красив бамбук черный, что родом из КНР. Его молодые побеги обычного зеленого цвета. Но спустя пару лет ствол становится почти черным, тогда как листья остаются прежнего цвета. И! Что особенно приятно для жителей средней российской полосы, этот вид бамбука с легкостью выдержит температуру в минус двадцать градусов по Цельсию.

Цветет ли бамбук? Наверняка, вы уверены, что нет. Потому что не видели его цвета. Неудивительно, это редкое явление. Цветет бамбук древовидный только единственный раз, через три, шесть или двенадцать десятков лет. Причем зацветает сразу весь бамбуковый лесок, покрываясь цветами, похожими на овсяную метелку. И после этого весь лесок погибает.

Из бамбука чего только не делают! Раньше его палочки использовали для письменности, из них делали кисточки, флейты или даже иголки и барабаны, а бумагу из него делают и по сей день.

Newer news items:

Older news items:

загрузка…

Подушка Бамбук Эко — белая Бренд: Classic by T

Подушка Бамбук Эко из коллекции Classic.Состав: верх чехла — 100% микрофибра; наполнитель – 60% бамбук, 40% полиэфирное волокно.Детали: подушка прямоугольная стеганая, кант, съемный чехол на молнии.Цвет: белый.
Размер: 50×70.Комплектация: 1 предмет.Уход: не подвергайте химической чистке для сохранения уникальных природных свойств бамбукового волокна.
Рекомендуется машинная стирка в щадящем режиме с обычными моющими средствами при температуре не выше 30С°, без последующего отжима в центрифуге.
Не отжимайте подушку вручную.
Сушите в горизонтальном положении в теплом вентилируемом помещении.
Для хранения и транспортировки используйте чехол, в который подушка была упакована при покупке.
Периодически взбивайте и проветривайте.
Подушка из бамбукового волокна – настоящая «кладовая здоровья», неисчерпаемый источник молодости и жизненных сил.
Бамбук — экологически чистый продукт.
Его природные антибактериальные свойства знамениты на весь мир: бамбуковые волокна имеют в своем составе сильный антисептик, поэтому примерно 95% бактерий, попавших на бамбуковое волокно, умирают в течении 24 часов.
Бамбуковое волокно мягкое и приятное на ощупь, по виду напоминает шелк и кашемир.
Одно из главных свойств бамбука – его гипоаллергенность: он безопасен для людей с самой чувствительной кожей и прекрасно подходит маленьким детям.
Бамбук содержит ряд важнейших природных компонентов (зеленый пектин, аминокислоты, витамин Е, бамбуковый мед), оказывающих в целом благотворное влияние на организм: нормализующих функцию сна, улучшающих кровообращение, расслабляющих и снимающих мышечное напряжение.
В сочетании с полиэфирным волокном — высокопрочным, гипоаллергенным материалом, бамбуковый наполнитель приобретает способность восстанавливать форму, особую комфортность, мягкость и упругость; экологически чистый, гигиеничный чехол из микрофибры надежно удерживает его внутри.
При соблюдении рекомендаций по уходу такая подушка прослужит вам долгие годы, не утратив своих замечательных свойств.

Брендовый Текстиль для Вашего дома от Греческой текстильной компании «Togas»

Когда же наконец зубной врач сможет вырастить нам новый зуб?

Тиффани Вен
BBC Future

31 октября 2016

Автор фото, Thinkstock

Обозреватель BBC Future рассказывает о щадящих и эффективных методах лечения зубов, которые позволят забыть о боли в кабинете стоматолога.

Если вы не любите посещать зубного врача, вы не одиноки. Большинство людей в той или иной степени волнуются перед визитом к стоматологу.

Исследование, проведенное в Нидерландах, показало, что 24% взрослых людей боятся лечить зубы.

Более того, очень многие пациенты, испытывающие страх перед визитом к стоматологу, откладывают его до тех пор, пока у них не начнутся серьезные проблемы.

Этим, например, можно объяснить тот факт, что у 92% взрослых американцев есть кариес в коренных зубах.

Но есть и хорошие новости. Результаты недавних исследований показали, что вскоре мы сможем заполнять полости в коренных зубах безвредным живым материалом, способным дать им второй шанс.

Зубы разные нужны, зубы всякие важны

Может показаться, что в сравнении с другими животными человеку очень не повезло иметь один и тот же набор постоянных зубов на протяжении почти всей жизни.

Те, кто интересуется акулами, знают, что зубы у них растут всю жизнь. Более того, в пасти этих животных под кожей находится запасной ряд зубов, что позволяет быстро восполнить потерю своего главного оружия.

Интересно и то, что эти хищники меняют зубы каждые три недели, так что, как предполагают ученые, дно океана буквально усеяно зубами акул.

Так почему же, если у акул, равно как и у многих рептилий и амфибий, зубы могут отрастать неограниченное количество раз, у человека они сменяются лишь однажды?

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Мало кто хотел бы иметь улыбку, как у акулы, но ученые надеются, что когда-нибудь мы обретем способность этих хищников регенерировать свои зубы

Эбигейл Такер, профессор в области развития и эволюции из Королевского колледжа Лондона, говорит, что между сложностью строения зубов и их способностью отрастать заново существует обратная взаимосвязь.

Поскольку млекопитающие умеют жевать, то есть измельчать пищу, двигая челюстями из стороны в сторону (особенно ярко это заметно на примере жевательных движений коров и лошадей), их зубы имеют сложное строение, а форма зубов определяется наличием на них бугорков.

Так, на клыках всего один бугорок, на премолярах (малых коренных зубах) — по два, а на молярах (коренных зубах) — по четыре или пять бугорков.

«Сложность строения зубов обусловлена рационом. Например, у животных, употребляющих в пищу бамбук, зубы устроены сложнее всего, — говорит она. — Гигантские панды и некоторые виды лемуров, питающиеся бамбуком, имеют сложные задние зубы с множеством острых бугорков для пережевывания и измельчения этой твердой пищи. Поэтому их зубы похожи, хотя они относятся к совершенно разным видам».

Существуют и другие интересные примеры животных с необычным строением зубов. Так, у пираний зубы срастаются вместе, образуя нечто похожее на острый нож. Поэтому они теряют сразу четверть своих зубов и пользуются оставшимися тремя, ожидая, пока не отрастут новые зубы.

У большинства млекопитающих зубы сменяются только раз в жизни — на месте молочных вырастают постоянные. Тем не менее, у некоторых видов млекопитающих сохранилась (или вновь развилась) способность к регенерации зубов.

К примеру, у ламантинов в течение всей жизни на месте потерянных задних зубов вырастают новые.

У других же животных зубы и вовсе никогда не меняются, но вместо этого постоянно растут. Таковы мадагаскарская руконожка и некоторые грызуны, в том числе крысы и мыши.

«Как правило, у грызунов и кроликов у основания зуба находятся стволовые клетки, из которых образуется дентин (твердая ткань внутри зуба) и эмаль. Так они адаптировались к поеданию твердой пищи», — говорит Такер.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Из-за трудностей, связанных с перевариванием бамбука, у панд строение зубов более сложное, чем у других млекопитающих

Вряд ли у людей когда-нибудь будут заново отрастать потерянные зубы, ведь, как считается, в процессе эволюции появляются только те способности, которые влияют на выживание потомства.

Тем не менее, это не значит, что наше развитие остановилось. Эксперты считают, что у людей все реже появляются зубы мудрости — третьи моляры, вырастающие в молодости, когда наша челюсть уже полностью сформировалась.

«Мы готовим пищу [подвергая ее термической и прочей обработке], и она становится более мягкой, поэтому третьи моляры нам не нужны. Кроме того, наши челюсти становятся меньше, поэтому им [зубам мудрости] просто не хватает места», — говорит Такер.

«Из-за этого количество людей без третьих моляров постоянно растет. Примерно у 20% населения нет зубов мудрости», — поясняет она.

Зубы из пробирки

Возможно, тот момент, когда у людей на месте потерянных зубов начнут вырастать новые, не наступит никогда, однако это не помешало ученым попытаться найти способ заменять выпавшие зубы живой тканью.

В одной из лабораторий Королевского колледжа Лондона успешно прошел эксперимент по имплантации биозубов мышам. Используя клетки десенной ткани человека и клетки, отвечающие за формирование зубов у мышей, они сумели вырастить у мышей зубы с дентином и эмалью.

«Невероятно, но ученые сегодня уже могут имплантировать этот зародыш зуба в десну, и он самостоятельно сформирует вокруг себя систему кровеносных сосудов из окружающих его тканей. Таким образом, мы получаем полноценный зуб с живым корнем», — говорит Такер.

Однако сложность применения этого метода при лечении людей, по ее словам, связана с тем, что стволовые клетки, выращенные в пробирке, часто оказываются нежизнеспособными.

Еще один разработанный недавно подход основан на способности зуба восстанавливаться самостоятельно.

Ручи Сахота, стоматолог из Калифорнии и пресс-секретарь Американской ассоциации стоматологов, сравнивает строение зуба с яблоком.

«Как яблоко покрыто кожицей, так и зуб покрыт тонким слоем эмали, защищающей то, что находится внутри, — твердую ткань. А нервы внутри наших зубов можно сравнить с яблочными косточками», — говорит она.

«Как правило, кариес начинается с эмали, а когда проникает и в дентин, то уже пора ставить пломбу. А если он доберется до нерва, то пломбировать придется и корневой канал», — рассказывает она.

Компания Reminova уже работает над тем, чтобы вывести на рынок новую технологию, также основанную на разработках ученых из Королевского колледжа Лондона.

Она заключается в использовании электрического тока для реминерализации зубной эмали при первых признаках кариеса. Процедура совершенно безболезненная.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Электрический ток может способствовать восстановлению эмали и лечить кариес

Существуют и другие технологии, предназначенные для лечения кариеса, уже проникшего в дентин.

Для заполнения подобных полостей предлагается использовать клетки внутри зуба, способствующие образованию дентина — кальцифицированной ткани, составляющей основную часть зуба.

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Science Translational Medicine, к примеру, показало, что воздействие лазера с низким уровнем мощности на обнаженную пульпу зубов крыс перед заполнением полости может стимулировать рост стволовых клеток, из которых впоследствии образуется дентин.

Исследователи из Ноттингемского и Гарвардского университетов разрабатывают лечебный биоматериал для зубов, благодаря которому можно будет избежать пломбирования корневого канала.

Этот материал способен стимулировать взаимодействие между стволовыми клетками в пульпе с другим материалом, в результате чего образуется новый вид клеток, способных производить дентин.

«Этот материал наносят на пульпу, и под воздействием ультрафиолетовых лучей он затвердевает, превращаясь в пластичную массу», — говорит Адам Селиз, исследователь с докторской степенью, занимающийся разработкой новой технологии.

«Родные клетки зуба взаимодействуют с этой массой и превращаются в другие клетки, способные вырабатывать дентин. Мы надеемся восстановить слой дентина, чтобы зуб вновь стал жизнеспособным и чтобы пульпу не пришлось удалять из канала».

Главное — профилактика. И немного шоколада

Конечно же, любой стоматолог скажет вам, что для здоровья зубов самое важное — это профилактика кариеса. Для этого необходимо соблюдать гигиену полости рта и не забывать о регулярных визитах к стоматологу и правильном питании.

«Помните, что для профилактики кариеса самое важное — это вода, особенно фторированная», — говорит Сахота.

«Фтор помогает минерализировать и регенерировать зубные ткани, которые может поразить кариес, а вода смывает остатки пищи, бактерии и любые посторонние частички, которые могут застрять у вас в зубах», — объясняет она.

Она добавляет, что молочные продукты также полезны для зубов, так как богаты кальцием, и что «постный» белок помогает укрепить и восстановить эмаль.

Но даже если мы получим возможность восстанавливать зубы, нам все же стоит воздержаться от употребления рафинированного сахара — одного из самых опасных компонентов в рационе современного человека.

Расщепляя сахар, бактерии, находящиеся в полости рта, выделяют кислоту, которая может вызвать кариес.

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

Хорошие новости для любителей шоколада: он легко удаляется из полости рта

Так каких сладостей следует избегать прежде всего? Сахота говорит, что наибольшую опасность представляют собой леденцы, в том числе конфеты на палочке, так как при их употреблении вы постоянно контактируете с сахаром.

По ее словам, жевательные конфеты также вредны, так как могут застревать в зубах на долгое время.

Однако для любителей шоколада у нее хорошие новости. «Кусочек шоколада после обеда или ужина — намного лучше, чем многие другие сладости, потому что он легче удаляется из полости рта. Поэтому в качестве десерта я советую именно его».

Молекулярное происхождение прочности и жесткости фибрилл бамбука

Сатицуксано, Н., Чжу, З., Хо, Т. Дж., Бай, М. Д. и Чжан, Ю. Х. П. Специальный выпуск о лигноцеллюлозном биоэтаноле: текущее состояние и перспективы. Биоресурсы. Technol. 101, 4926–4929 (2010).

CAS PubMed Статья Google ученый

Диксон, П. Г. и Гибсон, Л. Дж. Структура и механика бамбукового материала Moso. Дж.R. Soc. Интерфейс . 11, 20140321 (2014).

PubMed PubMed Central Статья Google ученый

Tan, T. et al. Механические свойства функционально-ступенчатых иерархических бамбуковых структур. Акта Биоматер . 7. С. 3796–3803 (2011).

CAS PubMed Статья Google ученый

Хабиби, М. К. и Лу, Ю. Распространение трещин в иерархической ячеистой структуре бамбука.Научные отчеты. 4. С. 5598–5604 (2014).

ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

Лоу, И., Че, З. и Лателла, Б. Картирование структуры, состава и механических свойств бамбука. J. Mater. Res. 21, 1969–1976 (2006).

ADS CAS Статья Google ученый

Zou, L., Jin, H., Lu, W. Y. & Li, X.Наноразмерные структурные и механические характеристики клеточной стенки бамбуковых волокон. Матер. Sci. Eng., C. 29, 1375–1379 (2009).

CAS Статья Google ученый

Wegst, U.G., Bai, H., Saiz, E., Tomsia, A.P., Ritchie, R.O. Биоинспидированные конструкционные материалы. Nature Mater. 14, 23–36 (2015)

ADS CAS Статья Google ученый

Фернандес, А.N. et al. Наноструктура микрофибрилл целлюлозы в древесине ели. Proc. Natl. Акад. Sci. 108, 1195–1203 (2011).

Артикул Google ученый

Мун, Р. Дж., Мартини, А., Нэрн, Дж., Симонсен, Дж. И Янгблад, Дж. Обзор целлюлозных наноматериалов: структура, свойства и нанокомпозиты. Chem. Soc. Ред. 40, 3941–3994 (2011).

CAS PubMed Статья Google ученый

Лахиджи, Р.R. et al. Исследование нанокристаллов целлюлозы методом атомно-силовой микроскопии. Ленгмюра. 26, 4480–4488 (2010).

CAS PubMed Статья Google ученый

Ивамото, С., Кай, В., Исогай, А. и Ивата, Т. Модуль упругости отдельных целлюлозных микрофибрилл из оболочки, измеренный с помощью атомно-силовой микроскопии. Биомакромолекулы. 10. С. 2571–2576 (2009).

CAS PubMed Статья Google ученый

Синько, Р., Мишра, С., Руис, Л., Брандис, Н. и Кетен, С. Размеры нанокристаллов биологической целлюлозы увеличивают прочность на излом. ACS Macro Lett. 2013. Т. 3. С. 64–69.

Артикул CAS Google ученый

Куласински К., Кетен С., Чураков С. В., Дером Д. и Кармелье Дж. Сравнительное молекулярно-динамическое исследование кристаллического, паракристаллического и аморфного состояний целлюлозы. Целлюлоза . 21. С. 1103–1116 (2014).

CAS Статья Google ученый

Казинс, W. Модуль упругости лигнина в зависимости от содержания влаги. Wood Sci. Technol. 10, 9–17 (1976).

Артикул Google ученый

Cousins, W. Модуль упругости гемицеллюлозы Юнга в зависимости от содержания влаги Wood Sci. Technol. 12. С. 161–167 (1978).

CAS Статья Google ученый

Бергандер, А.И Салмен, Л. Дж. Свойства клеточной стенки и их влияние на механические свойства волокон. Матер. Sci. 37, 151–156 (2002).

ADS CAS Статья Google ученый

Салмен, Л. Микромеханическое понимание структуры клеточной стенки. C.R. Biol. 327, 873–880 (2004).

CAS PubMed Статья Google ученый

Дри, Ф., Гектор, Г.Дж., Мун, Р. и Заваттьери, П. Анизотропия упругих свойств кристаллической целлюлозы Iβ из первых принципов теории функционала плотности с взаимодействиями Ван-дер-Ваальса. Целлюлоза. 20. С. 2703–2718 (2013).

CAS Статья Google ученый

Чанг, К. и Ю, В. Механические свойства конструкционного бамбука для бамбуковых лесов. Англ. Struct. 24. С. 429–442 (2002).

Артикул Google ученый

Джин, К., Qin, Z. & Buehler, M. J. Механизмы молекулярной деформации материала клеточной стенки древесины. J. Mech. Behav. Биомед. Матер. 2015. Т. 42. С. 198–206.

CAS PubMed Статья Google ученый

Besombes, S. & Mazeau, K. Сборка целлюлоза / лигнин, оцененная с помощью молекулярного моделирования. Часть 1: адсорбция димера треогваяцил β-O-4 на нитевидном кристалле целлюлозы Iβ. Plant Physiol. Biochem. 43, 299–308 (2005).

CAS PubMed Статья Google ученый

Besombes, S.& Мазо, К. Сборка целлюлозы / лигнина, оцененная с помощью молекулярного моделирования. Часть 2: поиск доказательств организации молекул лигнина на границе с целлюлозой. Plant Physiol. Biochem. 43, 277–286 (2005).

CAS PubMed Статья Google ученый

Линднер, Б., Петридис, Л., Шульц, Р. и Смит, Дж. С. Предпочтительная ассоциация лигнина с областями кристаллической целлюлозы при моделировании молекулярной динамики на основе растворителей. Биомакромолекулы . 14. С. 3390–3398 (2013).

CAS PubMed Статья Google ученый

Динг, С. Ю. и Химмель, М. Е. Микрофибриллы первичной клеточной стенки кукурузы: новая модель, полученная на основе прямой визуализации. J. Agri. Food Chem. 54, 597–606 (2006).

CAS Статья Google ученый

Пакзад А. и Яссар Р. Новые границы наночастиц и нанокомпозитных материалов.Adv. Struct. Матер. 4. С. 233–263 (2013).

Артикул Google ученый

Malherbe, S. & Cloete, T. Биодеградация лигноцеллюлозы: основы и приложения. Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 1. С. 105–114 (2002).

CAS Статья Google ученый

Пу, Й., Чжан, Д., Синг, П. М., Рагаускас, А. Дж. Новый сектор биотоплива для лесного хозяйства. Биотопливо, Биопрод.Биорефин. 2, 58–73 (2008).

CAS Статья Google ученый

Адлер, Э. Лигнин Химия — прошлое, настоящее и будущее. Древесина. Sci. Technol. 11, 169–218 (1977).

CAS Статья Google ученый

Brauns, F. Растворимый нативный лигнин, измельченный древесный лигнин, синтетический лигнин и структура лигнина. Holzforschung-Международный журнал биологии, химии, физики и технологии древесины.16, 97–102 (1962).

CAS Google ученый

Форсс К., Фремер К. Э. и Стенлунд Б. Еловый лигнин и его реакции при сульфитной варке. I. Строение лигнина. Пап. Пуу-пап. Оч. Tra. 48, 565–574 (1966).

CAS Google ученый

Нимз, Х. Бук лигнин — предложение конституционной схемы. Энгью. Chem. Int. Эд. Англ. 13. С. 313–321 (1974).

Артикул Google ученый

Glasser, W.Г. и Глассер, Х. Р. Компьютерное моделирование реакций с лигнином (Simrel). II. Модель для лигнина хвойных пород. Holzforschung-Международный журнал биологии, химии, физики и технологии древесины. 28, 5–11 (1974).

CAS Google ученый

Сакакибара А. Структурная модель лигнина хвойных пород. Древесина. Sci. Technol. 14, 89–100 (1980).

CAS Google ученый

Ванхольм, Р., Морриль, К., Ральф, Дж. И Бурджан, В. Лигнин, инженерное дело. Curr Opin Plant Biol. 11. С. 278–285 (2008).

CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

Xiao, B., Sun, X. & Sun, R. Химические, структурные и термические характеристики щелочнорастворимых лигнинов, гемицеллюлоз и целлюлозы из стеблей кукурузы, ржаной соломы и рисовой соломы. Polym. Деграда. Stab. 74, 307–319 (2001).

CAS Статья Google ученый

Вс, р.С., Фанг, Дж. И Томкинсон, Дж. Делигнификация ржаной соломы с помощью перекиси водорода. Ind Crop Prod. 12. С. 71–83 (2000).

CAS Статья Google ученый

Шеллер, Х. В., Ульвсков, П. Гемицеллюлозы. Plant Biol. 61, 263–288 (2010).

CAS Статья Google ученый

Maekawa, E. Исследования гемицеллюлозы бамбука. Лес Рес-Словакия.59, 153–179 (1976).

Google ученый

Shi, Z. et al. Выделение и структурное исследование гемицеллюлоз из крупнейших видов бамбука: Dendrocalamus sinicus. Биоресурсы. 8. С. 5036–5050 (2013).

Google ученый

Джеффрис Т. В. Биодеградация лигнин-углеводных комплексов. Физиология биоразлагаемых микроорганизмов, 163–176 (Springer) 1991.

Джеффри Г. А. и Такаги С. Структура водородных связей в кристаллах углеводов. В соотв. Chem. Res. 11. С. 264–270 (1978).

CAS Статья Google ученый

Momany, F., Carruthers, L., McGuire, R. T. & Scheraga, H. Межмолекулярные потенциалы по данным кристаллов. III. Определение эмпирических потенциалов и приложение к конфигурациям упаковки и энергиям решетки в кристаллах углеводородов, карбоновых кислот, аминов и амидов.J. Phys. Chem. 78, 1595–1620 (1974).

CAS Статья Google ученый

Хосоя Т., Кавамото Х. и Сака С. Взаимодействие целлюлозы с гемицеллюлозой и целлюлозы с лигнином в пиролизе древесины при температуре газификации. J. Anal. Прил. Пиролиз. 2007. Т. 80. С. 118–125.

CAS Статья Google ученый

Сан, Х., Рен, П. и Фрид, Дж. Силовое поле КОМПАСА: параметризация и проверка для фосфазенов.Comput. Теор. Polym. Sci. 8. С. 229–246 (1998).

CAS Статья Google ученый

Базояр, Ф., Момани, Ф. А. и Болтон, К. Проверка эмпирических силовых полей для моделирования растворения целлюлозы на молекулярном уровне. Comput. Теор. Chemi. 2012. Т. 984. С. 119–127.

CAS Статья Google ученый

Танака Ф. и Ивата Т. Оценка модуля упругости кристалла целлюлозы с помощью моделирования молекулярной механики.Целлюлоза. 13. С. 509–517 (2006).

CAS Статья Google ученый

Эйххорн, С. Дж., Янг, Р. Дж. И Дэвис, Г. Р. Моделирование кристаллов и молекулярной деформации в регенерированных целлюлозных волокнах. Биомакромолекулы. 6. С. 507–513 (2005).

CAS PubMed Статья Google ученый

Mazeau, K. & Heux, L. Моделирование молекулярной динамики объемных природных кристаллических и аморфных структур целлюлозы.J. Phys. Chem. Б. 107, 2394–2403 (2003).

CAS Статья Google ученый

Мэйо, С. Л., Олафсон, Б. Д., и Годдард, В. А. ДРЕЙДИНГ: общее силовое поле для молекулярного моделирования. J. Phys. Chem. 94, 8897–8909 (1990).

CAS Статья Google ученый

Нишияма, Ю., Джонсон, Г. П., Френч, А. Д., Форсайт, В. Т. и Ланган, П. Исследования нейтронной кристаллографии, молекулярной динамики и квантовой механики природы водородных связей в целлюлозе Iβ.Биомакромолекулы. 9. С. 3133–3140 (2008).

CAS PubMed Статья Google ученый

Нишино Т., Такано К. и Накамаэ К. Модуль упругости кристаллических областей полиморфов целлюлозы. J. Polym. Sci. Часть B Polym. Phys. 33, 1647–1651 (1995).

ADS CAS Статья Google ученый

Дидденс, И., Мерфи, Б., Криш, М., Мюллер, М.Анизотропные упругие свойства целлюлозы, измеренные с помощью неупругого рассеяния рентгеновских лучей. Макромолекулы. 41, 9755–9759 (2008).

ADS CAS Статья Google ученый

Фельдман Д. Химическая модификация, свойства и использование лигнина. 81–99 (Springer) 2002.

Глава

Google ученый

Любешкина, Е. Лигнины как компоненты полимерных композиционных материалов.Русь. Chem. Ред. 52, 675–692 (1983).

ADS Статья Google ученый

Эрнрут, Э. М. Изменение плотности волокон целлюлозы при кислотно-хлоритной делигнификации. J. Wood Chem. Technol. 1984. Т. 4. С. 91–109.

CAS Статья Google ученый

Regis, S. et al. Адсорбция фибронектина на функционализированных электроспрядных поликапролактоновых каркасах: экспериментальные и молекулярно-динамические исследования.J Biomed Mater Res A. 102, 1697–1706 (2013).

PubMed Статья CAS Google ученый

Юссефиан С., Рахбар Н. Наномасштабная адгезия в многослойных стентах с лекарственным покрытием. J. Mech. Behav. Биомед. Матер. 18, 1–11 (2013).

CAS PubMed Статья Google ученый

Хансен, Дж. П. и Макдональд, И. Р. Теория простых жидкостей. 95–144 (Elsevier) 1990.

Hossain, D. et al. Молекулярно-динамическое моделирование механизмов деформации аморфного полиэтилена. Полимер. 51, 6071–6083 (2010).

CAS Статья Google ученый

Капальди, Ф. М., Бойс, М. К. и Ратледж, Г. С. Молекулярный отклик стеклообразного полимера на активную деформацию. Полимер . 45, 1391–1399 (2004).

CAS Статья Google ученый

Bamboo Botanicals — Анатомия бамбука и привычки роста

Бамбуковая чаша

Бамбук — это многолетнее вечнозеленое растение, которое относится к семейству трав (очень высокая и древесная трава).Подобно траве, бамбук характеризуется сочлененным стеблем, называемым стеблем. Обычно стебли полые, но некоторые виды бамбука имеют сплошные стебли. Каждый сегмент стебля начинается и заканчивается прочным соединением, называемым узлом. Узлы характеризуются вздутием, окружающим концы сегментов стебля. Сегменты между узлами называются междоузлиями. Из узлов растут листья и ветки. Подобно стеблям, ветви также сегментированы узлами и междоузлиями.

Анатомия бамбуковой стебли Секция бамбуковой стебли в разрезе

Корневище и корневая система бамбука

Подземная корневая система бамбука очень похожа на корневую систему стебля.Его можно охарактеризовать как подземный стебель, горизонтально растущий в почве. Этот подземный стебель называется корневищем. Единственная разница в том, что вместо ветвей и листьев корневища производят корни и побеги в узлах. Бамбук — растение с очень мелкой корневой системой. Корневища бамбука обычно растут в пределах первых 6 дюймов от поверхности земли. Корни производят кормовые корни, которые растут глубже в почву. Обычно корни не растут более чем на 20 дюймов (50 см) от поверхности земли.У большинства бамбуковых растений развитие и рост корневища происходит в конце лета — начале осени.

Корневища бамбука обладают двумя уникальными характеристиками. Они либо растут комковатым образованием, либо могут расти в беге. Модели роста корневища классифицируют бамбук либо как бамбук, либо как бегущий бамбук.

Бамбук комки

Сгущение корневищ бамбука в почву

Сгущающееся бамбук имеет корневища пахиморфа, которые растут вверх и превращаются в новую стебель. Новые корневища появляются из почек на существующем корневище и так далее.Этот накопительный эффект заставляет рощу медленно расширяться по периметру. Такое поведение роста придает бамбуку привычку «слипаться».

Это предсказуемое поведение роста облегчает поддержание без применения методов сдерживания, которые могут понадобиться бегущему бамбуку. Для большинства бамбуковых зарослей они расширяются всего на несколько дюймов в год вокруг основного растения. Это зависит от вида и зрелости бамбука. Медленное расширение глыбовой бамбуковой рощи в конечном итоге достигнет границы (т.е.граница участка, забор и т. д.), при этом необходимо будет провести обрезку корней.

Привычка к слипанию также придает сгущающемуся бамбуку желаемую черту для выращивания в горшках или контейнерах. Слипшийся бамбук, как правило, хранится в горшке намного дольше, прежде чем он прирастет к корням и потребует пересадки.

Комкующийся (пахиморф) бамбук

Бамбук бегущий

У бегущего бамбука корневища лептоморфа проходят горизонтально под землей. Из узлов корневищ появляются новые почки и корни.Большинство почек остаются бездействующими, но могут развиться в новый стебель или в другое новое корневище. Любые новые корневища также будут проходить горизонтально под землей и давать больше стеблей и корневищ. Такое поведение роста дает бамбуку привычку «бегать».

Бегущий (Лептоморф) Бамбук Запуск корневища бамбука (почва удалена)

Запуск корневища бамбука с корневищами лептоморфа обычно требует методов, чтобы контролировать их привычку к распространению. См. Раздел «Контроль бамбукового разброса».

Побеги бамбука и рост стеблей

Почки, которые развиваются в побеги, играют решающую роль в росте новой стебли.

Новые побеги бамбука могут расти с ошеломляющей скоростью. Некоторые виды бамбука могут вырасти более чем на 3 фута (90 см) за один день. Это более 1,5 дюймов (3,8 см) за 1 час! Весь период роста от нового побега до стебля полной высоты обычно занимает 30 дней.

Для большинства видов бамбука сезон охоты приходится на период с весны до начала лета. По мере того как побег удлиняется, он превращается в новую стебель. Новые ветви и листья вырастают из узлов новой стебли.

В этот период листья от старых стеблей опадают и вырастают новые. Весна — это осенний сезон для бамбука, так как листва обновляется.

В отличие от обычных деревьев лиственных пород, у которых диаметр ствола с возрастом становится шире, бамбуковая стебель остается той же толщины на протяжении всей своей жизни. Диаметр нового побега в некоторой степени определяет толщину нового стебля. Если у вас есть побег диаметром 1 дюйм, новая стебель будет иметь диаметр 1 дюйм. Из побега диаметром 6 дюймов получится стебель диаметром 6 дюймов… и так далее. Кроме того, стебель никогда не вырастает выше на протяжении всей своей жизни.

Биология бамбука — морфология, структура и анатомия бамбука

Биология бамбука — морфология, структура и анатомия

Биология бамбука — содержание статьи

Таксономия и классификация
Морфология, строение и анатомия
Поведение бамбука
Бегунов vs.Clumpers
Идентификационный номер
Бамбуковый цветок

Анатомия бамбукового растения

Этот раздел посвящен морфологии и физиологии бамбука. Морфология относится к внешнему виду компонентов растения, в то время как физиология относится к их биологической функции. Мы постарались объединить эти два различия, чтобы дать вам общее представление о том, как работает бамбук. Бамбук имеет красивую структуру и отличается от других растений и деревьев, которые имеют схожие характеристики и особенности.Основные компоненты бамбукового растения включают корневища, корни, стебли, ветви, листья и цветы.

Корневища — Корневища представляют собой горизонтальные стебли, отходящие от доменного растения, которые перемещаются под землю с целью колонизации новой территории. По мере того, как корневища распространяются по почве, они собирают и хранят основные питательные вещества для роста. Хранение энергии — основная причина, по которой мы видим, что бамбук демонстрирует быстрый и массовый рост. Это также дает растениям бамбука возможность использовать энергию, созданную как в результате фотосинтеза, так и в корневищах.Со временем корневища образуют взаимосвязанную систему растений, все из которых используют корневища для получения питательных веществ. Например, когда в какой-то район было занесено одно растение бамбука, все остальные вырастающие бамбуковые растения будут принадлежать к тому же организму. По внешнему виду корневища сегментированы и покрыты защитной оболочкой. Листья уменьшены по длине оболочки, так как не обеспечивают фотосинтез под землей. Оболочка обеспечивает растению защиту, необходимую для прорыва поверхности и образования стебля.Здоровое корневище обычно слегка желтого цвета или цвета слоновой кости, хотя возможные цвета могут включать красный, коричневый, зеленый и фиолетовый. Внешний вид и поведение корневищ различаются у разных видов и делятся на две основные категории, которые включают систему пахиморфов и систему лептоморфов.

Корневище лептоморфа бамбука высовывается из почвы.

Система корневищ пахиморфа, которая встречается в группирующемся бамбуке, ежегодно расширяется по горизонтали только на короткие расстояния.Корневища обычно короткие и толстые. Они изгибаются вверх в непосредственной близости от доменного завода. В узлах могут образовываться новые корневища или корни. Новые стебли могут образоваться только на самом верхушке корневища. Именно эта особенность заставляет их изгибаться вверх и проявлять слипание. Усовершенствованная система пахиморфа очень компактна у основания растения, что делает удаление или пересадку бамбука исключительно трудным.

Система корневищ лептоморфа встречается у бегущего бамбука.В отличие от пахиморфной системы, корневища имеют тенденцию ответвляться от доменного растения. Корневища, как правило, длинные и тонкие на вид, и некоторые виды могут отправлять корневища на расстояние до 20 футов за один вегетационный период. В узлах у них есть способность производить бутоны, которые образуют новые стебли или корневища. Бамбук с системой корневищ пахиморфа будет расположен на большой площади. Они инвазивны по своей природе, и удалить хорошо укоренившееся растение может быть чрезвычайно сложно.

Корни — Основная функция корней бамбука — прикреплять стебель к земле. Без корневой системы стебель был бы уязвим для повреждения от суровой погоды. Это также позволяет стеблю удерживать больший вес, давая ему возможность вырастить больше листьев на больших расстояниях. Корни действительно хранят питательные вещества, однако это не их основная функция. По внешнему виду корни обычно симметричны по размеру и форме. Они образуются у основания стебля из узлов корневища и обычно проходят не глубже, чем на один фут ниже поверхности.

Типичная корневая система бамбука, обнаруженная у рода Phyllostachys.

Стебли — Стебли являются наиболее заметной отличительной чертой бамбукового растения. Стебли могут различаться по размеру, форме, цвету и даже запаху. Внешний вид может варьироваться от толстого или тонкого, высокого или короткого, прямостоячего или изогнутого и может иметь неправильные узоры, такие как те, что встречаются у бамбука из панциря черепахи (P. heterocycla f. Heterocycla ‘Kiko’). Большинство стеблей имеют круглую форму, но некоторые виды могут иметь квадратный вид.Цвет стеблей также имеет широкий спектр характеристик. Хотя большинство бамбуков зеленые, они также могут быть коричневыми, черными, желтыми или полосатыми. Один из самых популярных садовых бамбуков, черный бамбук (Phyllostachys nigra), уникален тем, что стебли имеют почти угольно-черный цвет. Стебли также могут иметь сильный запах. Одним из наиболее интересных примеров является бамбук благовоний (Phyllostachys atrovaginata), который имеет восковой налет на стеблях, излучающий приятный аромат, похожий на аромат ладана.

Новые стебли обычно появляются весной, однако время для разных видов может быть разным. По мере того, как стебель вырастает из почвы, он уже достигнет своего максимального диаметра или обхвата. Вновь появившийся стебель будет быстро расти и достигнет своей окончательной высоты к концу первого вегетационного периода. Окончательный размер определяется местными условиями выращивания, а также возрастом и размером бамбуковой рощи.

Бамбуковые стебли со значительным изменением цвета.

Ветви — Большинство видов бамбука вырастают несколько ветвей из одной почки, расположенной в узле. У некоторых родов, таких как Chusquea, есть способность выращивать несколько почек на каждом узле.

Листья — Листья присутствуют на каждой основной части бамбукового растения, включая корневища, стебель и ветви. Анатомия самого листа включает пластинку, влагалище и язычок. Листья сначала присутствуют в корневище, где они почти полностью состоят из влагалища.На этом этапе листья служат защитным покровом, покрывающим корневище, когда оно перемещается под землю. После того, как корневище прорвется сквозь почву и превратится в стебель, преобладающим элементом станет лезвие. Лезвие обеспечивает фотосинтетическую функцию растения, преобразовывая солнечный свет в энергию. Внешний вид лезвия варьируется в зависимости от вида. У некоторых видов листья очень большие и менее многочисленные, в то время как у других видов большое количество очень мелких листьев. Внешний вид листьев играет большую роль в идентификации бамбука.

Цветы — См. Раздел о цветках бамбука.

<< ПРЕДЫДУЩИЙ - СЛЕДУЮЩИЙ >>

Структура бамбукового растения | Скачать научную схему

ABSTRAK Dalam penelitian ini, komposit serat bambu dibuat menjadi panel Struktur Honeycomb sandwich dan diuji untuk mengukur kemungkinan pemanfaatannya sebagai bahan Untukmbuat sudu turbin angin sumbu vertical. Соты sanwich serat bambu янь dibuat memiliki inti (core) янь berbentuk gelombang sinus pada arah memanjang панель.Sebagai pengikat pada komposit ini digunakan смола полиэстер. Сотовая панель сэндвич ян дибуат мемилики панджанг 500мм дан лебар 200мм, седангкан тебал панель дибуат денган дуа вариаси, яиту денган тингги инти соты 12мм дан 17мм. Сотовый сэндвич панели ini diuji dengan uji bending untuk mendapatkan angka kekuatan lentur (прочность на изгиб) дан angka kekakuan (жесткость). Панель Dari tiga yang dibuat identityk untuk masih-masing ketinggian inti honeycomb, diperoleh angka kekuatan lentur dan kekakuan terbesar pada panel dengan ketinggian inti honeycomb17mm, yaitu dengan angka kekuatan lentur 0,91 кг / мм2 дан Ката кунчи: сэндвич с сотами, композит серат бамбу, геломбанг синус, кекуатан лентур, кекакуан.АННОТАЦИЯ В этом исследовании бамбуковые волокнистые композиты превращаются в ячеистую сэндвич-панель и должны быть протестированы на предмет их способности использоваться в качестве материала для лопастей ветряных турбин с вертикальной осью. Сотовый сэндвич из бамбукового волокна имел сердцевину синусоидальной формы в продольном направлении панели. В качестве связующего для этого композита использовалась полиэфирная смола. Изготовленные сотовые панели имеют длину 500 мм и ширину 200 мм. Толщина панелей была двух вариантов, с высотой ячеистого ядра 12 мм и 17 мм.Сотовая сэндвич-панель была испытана на изгиб для определения прочности на изгиб и жесткости. Из трех панелей, которые были изготовлены с одинаковыми размерами для каждой высоты сотовой сердцевины, наибольшая прочность на изгиб и жесткость была получена у образца с сотовой сердцевиной высотой 17 мм, с прочностью на изгиб 0,91 кг / мм2 и жесткостью. 11,35кг / мм. Ключевые слова: сотовый сэндвич, композит из бамбуковых волокон, синусоидальная волна, прочность на изгиб, жесткость.

Анализ полой структуры мозаичного бамбука с использованием функционально градиентных материалов | Journal of Wood Science

Полая структура, а также градиентное распределение бамбукового волокна являются воплощением превосходной бамбуковой конструкции.Чтобы проверить это, на основе экспериментальных данных были построены численные модели для сравнительного анализа.

Влияние полой конструкции на поведение бамбуковой конструкции

Когда общее количество материала, а также высота конструкции постоянны, полая конструкция имеет очевидные преимущества перед твердой конструкцией в отношении несущих нагрузок. Чтобы подтвердить превосходство полой структуры бамбука, были построены числовая полая модель и числовая твердотельная модель с эквивалентным объемом материала для проведения сравнительного анализа их механического поведения.Полая модель представляет собой полую трубчатую конструкцию длиной 500 мм, внешним радиусом 52,83 мм и внутренним радиусом 42,96 мм. Данные о размерах взяты из данных измерений секции бамбука moso. Твердая модель, которую можно представить как древесину, которая имеет прочную структуру с градуированными упругими свойствами, зависящими от угла микрофибрилл в клеточной стенке, была построена для того, чтобы подчеркнуть преимущества полых армированных трубчатых структур. Полая модель и твердотельная модель (рис. 6) разделены на 4 слоя в радиальном направлении, соответственно, получая осевую MOE каждого слоя из результатов растяжения образцов бамбука.В двух моделях использовались анизотропные материалы. Механические свойства материала каждого слоя одинаковы, за исключением осевого MOE ( E _х), что показано в таблицах 1, 2.

Рис. 6

Полая модель ( a ) и цельная модель ( b )

Таблица 1 Значения осевой МОЭ каждого слоя (ГПа) Таблица 2 Механические свойства материала бамбука модели

Чтобы смоделировать реальную ситуацию с бамбуком, аналитическая модель ограничена фиксированным концом, а другой конец свободен.На свободный конец нагружен изгибающий момент 10 ⁶ Н мм.

Так как полая модель и твердотельная модель разделены на 4 слоя по радиальному направлению соответственно, осевой MOE E _xi и момент инерции I _zi каждого слоя отличаются от слоя к слою. Таким образом, \ (M = \ sum {M_ {i}} \), а изгибающий момент M _и каждого слоя можно получить по формуле.4.

$$ \ frac {1} {\ rho} = \ frac {{M_ {i}}} {{E_ {xi} I_ {zi}}} $$

(4)

Максимальное осевое напряжение, возникающее в поперечном сечении в среднем положении каждой модели, можно рассчитать по формуле. 5, уравнение для расчета максимального напряжения чистого изгиба.

$$ \ sigma _ {\ hbox {max}} = \ frac {{E_ {xi} y _ {\ hbox {max}}}} {\ rho} $$

(5)

Максимальное смещение каждой модели может быть получено с помощью метода удельной нагрузки.{l} {\ frac {{\ overline {M} M_ {i}}} {{E_ {xi} I_ {zi}}}}, $$

(6)

где \ (\ overline {M} \) — изгибающий момент, вызванный удельной нагрузкой.

Таким образом, аналитические и численные решения двух моделей решены, и данные о максимальной деформации, а также о максимальном осевом напряжении, которые возникли в поперечном сечении в среднем положении каждой модели, извлекаются из результатов решения.

Аналитические и численные решения полой модели (рис.6а) и твердотельная модель (рис. 6б) показаны в таблице 3. Как видно из таблицы, существует очень небольшая разница между решениями аналитической модели и численной модели. Максимальная ошибка между двумя решениями составляет всего 0,57%.

Таблица 3 Аналитические и численные решения полой модели и твердотельной модели

С целью сравнения аналитических и численных решений максимального осевого напряжения максимальное осевое напряжение, возникшее в поперечном сечении в среднем положении каждой модели, извлекается из результатов, как показано на рис.7а, б.

Рис.7

Осевое напряжение твердотельной модели ( a ) и полой модели ( b )

Как видно на рис. 7, аналитические и численные решения максимального осевого напряжения, возникающего на поперечном сечении в среднем положении каждой модели, хорошо согласуются друг с другом в каждом слое, но отличаются границей между двумя слоями. ; Поскольку осевая MOE аналитической модели внезапно изменилась на границе на смежной поверхности двух слоев, осевое напряжение появилось ступенчато измененным в аналитической модели.В то время как осевое напряжение в численной модели было средним осевым напряжением на стыке двух слоев.

Сравнивая аналитические решения двух моделей, мы можем заметить, что максимальное смещение полой модели составляет всего 24,93% от смещения твердотельной модели, в то время как максимальное осевое напряжение в среднем положении полой модели составляет только 42,83%. из твердой модели. Соответственно, можно сделать вывод, что при условии использования одного и того же материала, полая структура бамбука moso имеет явные и значительные преимущества перед твердой структурой с точки зрения прочности и жесткости.

Влияние градиента распределения волокон на поведение бамбуковой структуры

Объемные доли волокна бамбука уменьшаются в радиальном направлении от внешней к внутренней части стенки стебля, в результате чего бамбук становится типичным материалом с функциональной градацией. С целью анализа влияния распределения градиента волокон на поведение бамбуковой структуры были построены модели, состоящие из волокон и паренхиматозной наземной ткани, на основе различных распределений волокон для сравнительного анализа.

Путем анализа формы и правила распределения бамбукового волокна на поперечных сечениях натурального бамбука (рис. 8) квадраты и треугольники разных размеров выстраиваются в иерархию, чтобы имитировать распределение бамбукового волокна, в то время как материалы между волокнами устанавливаются. быть паренхиматозной тканью. На рис. 8а темная часть, которая может быть помещена в квадрат, означает, что форма волокна может быть упрощена до квадрата. Площадь волокна, близкая к внешней части бамбука, настолько мала, что мы используем треугольник, чтобы смоделировать его.Что касается распределения бамбукового волокна, геометрические центры соседних квадратов в направлении по окружности находятся на одном круге, на одном круге такое же количество квадратов, и мы контролируем процент волокна, регулируя площадь квадрата в слоях. от внешнего к внутреннему.

Рис.8

Поперечное сечение натурального бамбука ( a ) и числовая модель ( b )

Были построены три числовые модели, состоящие из волокон и паренхиматозной ткани.Первая модель (Модель I) представляет собой твердый цилиндр, который имеет тот же объем материала, что и твердотельная модель, как на рис. 6b (см. Рис. 9а). На рис. 9а показано поперечное сечение модели I, из которого видно, что волокно равномерно распределяется снаружи внутрь в радиальном направлении. Объемная доля волокна составляет 26,1%, что соответствует данным измерений для бамбука moso. Вторая модель (Модель II) и третья модель (Модель III) представляют собой полые цилиндры, форма и размер которых такие же, как у упомянутой выше полой модели (см.рис.6а). Разница между моделью II и моделью III заключается в том, что волокно модели II распределяется равномерно снаружи внутрь в радиальном направлении (рис. 9b), тогда как волокно имеет ступенчатое распределение в модели III (рис. 9c).

Рис.9

Поперечное сечение модели I ( a ), модели II ( b ) и модели III ( c )

Для эффективного и сравнительного анализа трех моделей поперечное сечение каждой модели было разделено на 8 слоев.Изменение объемной доли волокна в каждом слое имитирует равномерное распределение волокон и градиентное распределение волокон трех моделей. На рисунке 10 показана объемная доля волокна в каждом слое Модели II (Рис. 10a) и Модели III (Рис. 10b). Сравнивая результаты Модели II и Модели I, можно изучить, имеет ли полая структура преимущество перед твердой структурой по прочности и жесткости при условии использования одного и того же материала. И сравнивая результаты Модели II с результатами Модели III, мы можем исследовать, обеспечивает ли распределение градиента волокон бамбука механические характеристики превосходными для бамбуковой структуры.

Рис.10

Объемная доля волокна в каждом слое Модели II ( a ) и Модели III ( b )

Три модели были решены при одинаковых нагрузках и граничных условиях. Максимальное смещение всей модели, а также максимальное осевое напряжение в поперечном сечении в среднем положении модели извлекаются из решения, как показано в таблице 4.

Таблица 4 Максимальное смещение и максимальное осевое напряжение

Сравнивая результаты Model II и Model I, можно увидеть, что максимальное смещение Model II составляет всего 20.27% от максимального смещения модели I, в то время как максимальное осевое напряжение в среднем положении первой составляет только 36,04% от последнего. Это показывает, что при условии использования одного и того же материала полая структура имеет явное преимущество перед твердой структурой по прочности и жесткости.

Аналогичным образом, сравнивая результаты Модели II и Модели III, мы видим, что максимальное смещение Модели III составляет 12,32%, что меньше, чем у Модели II; максимальное осевое напряжение в среднем положении каркаса — 11.83%, что меньше, чем у последнего. Это показывает, что механические свойства бамбуковой структуры были значительно улучшены из-за распределения градиента волокон.

Как мы видим из сравнения, максимальное смещение модели III составляет всего 17,77% от максимального смещения модели I, в то время как максимальное осевое напряжение в среднем положении первой составляет лишь 31,77% от максимального смещения последней. Соответственно, мы можем сделать вывод, что при условии использования того же материала полые структуры, а также распределение градиента волокон бамбука делают механические характеристики превосходными для бамбуковой структуры.

Для того, чтобы охарактеризовать степень использования прочности на разрыв волокна и паренхиматозной ткани в аналитической модели, ниже вводится понятие прочности на разрыв. Если взять волокно в качестве примера, прочностная способность волокна — это отношение разницы между пределом прочности на разрыв и максимальным осевым напряжением к пределу прочности волокна на разрыв. Отношение может быть рассчитано по формуле. 7.

$$ \ alpha _ {\ text {f}} = \ frac {{\ sigma _ {\ text {fb}} — \ sigma _ {\ text {b}}}} {{\ sigma _ {\ text {fb }}}} \ times 100 \; \%, $$

(7)

где σ _f — максимальное осевое напряжение и σ _fb — предел прочности волокна на разрыв.Предел прочности волокна σ _fb составляет 587,786 МПа, а прочность на разрыв паренхиматозной основной ткани σ _mb составляет 13,494 МПа. Максимальные осевые напряжения волокна и паренхиматозной ткани в среднем положении каждой модели извлекаются из раствора, и рассчитываются прочностные характеристики волокна и паренхиматозной ткани, как показано в таблице 5.

Таблица 5 Остаточная прочность волокна и паренхиматозная ткань

Сравнивая прочностные способности волокна и паренхиматозной ткани модели III и модели I, мы можем видеть, что прочность волокна и паренхиматозной ткани первой модели составляет 29.88 и 7,82%, что больше, чем у последней модели соответственно. Другими словами, если предположить, что коэффициенты безопасности волокна и паренхиматозной основной ткани в Модели I равны 1, то коэффициенты безопасности волокна и паренхиматозной основной ткани в Модели II равны 2,83 и 2,89, соответственно. Далее, коэффициенты безопасности волокна и паренхиматозной ткани в Модели III равны 3,23 и 3,30 соответственно. С точки зрения сравнения прочностных характеристик волокон и паренхиматозной основной ткани каждой модели можно увидеть, что полая структура, а также градиентное распределение волокон бамбука являются основной причиной того, почему бамбуковая структура обладает превосходными механическими характеристиками.

Границы | Механические свойства бамбука путем измерения физических свойств пломбы для изготовления композитных материалов для армирования конструкционного бетона

Введение

Спрос на строительные материалы во всем мире растет по мере роста населения и его стремлений. Развивающиеся страны Африки и Азии изо всех сил пытаются удовлетворить этот спрос из-за отсутствия инфраструктуры и отраслей. Чтобы удовлетворить потребности в жилье и инфраструктуре для растущего населения в новых городах, такие страны, как Индонезия, Таиланд, Вьетнам и Мьянма, должны полагаться в основном на импортные строительные материалы, например песок, цемент, сталь, а также древесину для строительства.Однако в долгосрочной перспективе это может быть проблематичным, поскольку эти строительные материалы либо ограничены для местных поставок (песок или древесина), либо доступны только за счет импорта (медь, железная руда, сталь или другие металлы). Без альтернатив многие страны больше не смогут удовлетворять растущий спрос на строительные материалы. К счастью, появляются предложения по замене древесины и стали возобновляемыми, недорогими и экологически безопасными формами строительных материалов, которые можно найти на местном уровне в развивающихся регионах.

Композитные материалы, армированные волокном, сделали возможным множество промышленных инноваций. В настоящее время композиты, армированные стекловолокном и углеродными волокнами, широко используются во многих конструкционных приложениях. Однако есть экономические и экологические проблемы. Большинство синтетических волокон трудно перерабатывать, и они производятся из химикатов из очищенной нефти. Кроме того, их производство требует значительных затрат энергии. Композиционные материалы на основе синтетических неорганических волокон, таким образом, дороги и экологически непригодны.Перспективной альтернативой является использование натуральных волокон вместо синтетических неорганических волокон. Преимуществами по сравнению с синтетическими волокнами являются их обилие, возобновляемость, биоразлагаемость и более низкая стоимость. Среди различных натуральных волокон бамбук оказался устойчивой, но доступной альтернативой.

Бамбук — один из доступных на местном рынке натуральных материалов, который в последние годы привлек внимание при создании новой категории устойчивых композитных материалов, армированных бамбуковыми волокнами.Бамбук — это быстрорастущий, недорогой и доступный природный ресурс в большинстве развивающихся стран, обладающий выдающимися качествами материала. Выращивание и промышленная переработка бамбука открывает огромный потенциал для нового поколения строительных материалов, производимых путем встраивания натуральных бамбуковых волокон в матрицу из смолы для применения в архитектуре и строительстве (Faruk et al., 2014; Hebel et al., 2014; Yu. et al., 2014; Javadian et al., 2016; Javadian, 2017; Rahman et al., 2017; Archila et al., 2018).

Бамбук — это естественный иерархический ячеистый материал, обладающий хорошими механическими свойствами, включая прочность на растяжение и изгиб вдоль направления волокон. Поскольку бамбук представляет собой функционально различающийся природный композит, границы раздела между его различными ингредиентами, включая волокна, клетки паренхимы и лигниновую матрицу, могут оказывать значительное влияние на его механические свойства (Wegst and Ashby, 2004). Иерархическая микроструктура бамбука возникает из-за того, что сосудистые пучки в матриксе паренхимы окружены поддерживающими волокнами целлюлозы.Эти волокна обеспечивают основные механические свойства бамбука. Кроме того, волокна целлюлозы действуют как армирующие, укрепляя лигниновую матрицу, подобно композитам с полимерной матрицей, армированным волокном. Эта структура создает кристаллические и аморфные области в микроструктуре бамбука, где линейные цепи глюкозы с водородными связями образуют кристаллические области, а нерегулярные водородные связи создают аморфные области (Gibson, 2012; Youssefian and Rahbar, 2015).

Бамбук имеет более высокие механические свойства вдоль направления волокон, чем поперек.Уникальные микроструктурные свойства натурального бамбука в отношении его механических свойств делают его подходящим возобновляемым материалом для композитов с высокими эксплуатационными характеристиками.

Обычно плотность бамбука выше на внешней поверхности и уменьшается по направлению к внутренним слоям поперечного сечения стены (Lakkad, Patel, 1981; Murphy, Alvin, 1992; Ray et al., 2004; Zou et al., 2009). ; Wahab et al., 2010; Kaur et al., 2016). Следовательно, предполагается, что внешние слои бамбуковых стеблей обладают лучшими механическими свойствами (Liese, 1985; Lo et al., 2008; Ю. и др., 2008). Однако на сегодняшний день не было обнаружено всесторонних и систематических исследований свойств бамбука с точки зрения плотности и геометрии стебля, включая толщину стенки, диаметр и высоту стебля. Идентификация участков с более высокой плотностью волокон и, следовательно, с возможным превосходным качеством с точки зрения физических и механических свойств, может оказать значительное влияние на характеристики изготовленных композитных материалов.

Предыдущие исследования бамбука Guadua angustifolia из Колумбии показали, что верхняя часть стебля имеет наивысшую прочность и модуль упругости по сравнению с более низкими частями, поскольку верхняя часть стебля имеет более высокую плотность (Correal et al., 2010). Тем не менее, это исследование не включало верхние срезы стебля, и, таким образом, корреляция положения стебля с механическими и физическими свойствами не изучалась.

Аналогичные исследования были проведены в Бангладеш по механическим свойствам, содержанию влаги и плотности четырех местных видов бамбука в зависимости от соответствующей высоты стебля (Kamruzzaman et al., 2008). В этом исследовании были протестированы Bambusa balcooa, Bambusa tulda, Bambusa salarkhanii и Melocanna baccifera для определения модуля упругости и модуля разрыва.Однако никакой корреляции между высотой стебля и механическими свойствами обнаружено не было.

Bamboo Gigantochloa levis (buluh beting) из Малайзии был изучен на предмет изменения плотности, модуля разрыва и модуля упругости в зависимости от высоты и возраста стебля (Nordahlia et al., 2012). Исследование показало, что, хотя модуль разрыва существенно не менялся с высотой стебля, модуль упругости увеличивался с увеличением высоты стебля. Однако не было предоставлено никакой информации о значениях прочности на разрыв и модуля упругости при изгибе, а также их влиянии на толщину стенки или высоту стебля.

Вакчауре и Куте изучали содержание влаги, удельный вес, водопоглощение, размерные изменения, прочность на растяжение и сжатие бамбука Dendrocalamus strictus из Индии на нескольких высотах (Wakchaure and Kute, 2012). Они не обнаружили значительной разницы между нижней и средней частями в отношении прочности на растяжение, сжатие и модуля упругости. Влагосодержание снизилось от нижней части к верхней, а удельная плотность увеличилась. К сожалению, влияние толщины стенки и диаметра стебля на физико-механические свойства не изучалось.

Содержание влаги (MC) является важным свойством сырого бамбука, особенно в строительстве и строительстве, а также для изготовления композитов. MC может отрицательно влиять на прочность сцепления бамбуковых волокон в композитных изделиях и бамбуковых ламинатах, как показали исследования, проведенные Okubo et al. (2004), Chen et al. (2009), Кушваха и Кумар (2009). Таким образом, ожидается, что MC будет иметь большое влияние на характеристики и срок службы новых композитных материалов из бамбука.

Помимо влияния MC на механические свойства необработанного бамбука, такие как прочность на разрыв и прочность на изгиб, он также влияет на геометрические свойства необработанного бамбука, такие как стабильность размеров. Хотя несколько исследований включали влияние водопоглощения на стабильность размеров сырых бамбуковых и бамбуковых композитных образцов, они не изучали корреляцию между водопоглощением зеленого бамбука и его механическими свойствами (Роуэл и Норимото, 1988; Нугрохо и Андо, 2000, с. 2001).Быстрые изменения влажности могут привести к сильной усадке или расширению слоев бамбука, что может, особенно в ламинатах или композитах, привести к нарушению сцепления слоев (Lee et al., 1996; Zaidon et al., 2004; Malanit et al., 2011 ). Поэтому важно определить MC различных секций необработанного бамбука и классифицировать MC в соответствии с расположением в пределах длины стебля перед переработкой необработанных бамбуковых волокон в композиты или ламинаты.

Удельная плотность (SD) — это сухой вес данного объема сырого бамбука, деленный на вес равного объема воды.Значения SD тесно связаны со значениями MC. Стандартный метод измерения SD и MC необходим для обеспечения сопоставимости результатов с другими исследованиями. SD необработанного бамбука является потенциальным индикатором свойств продуктов на основе бамбука, таких как ламинат и бамбуковые композитные материалы, и поэтому важно измерять значения SD и MC и соотносить их с механическими свойствами необработанного бамбука.

Поскольку плотность волокна изменяется по толщине стенки, значения SD будут отличаться от внешнего к внутреннему сечению поперечного сечения стенки.Поэтому для любого применения сырого бамбука важно знать, какая часть поперечного сечения стены обрабатывается и каковы соответствующие MC и SD этой части. Измерение значений MC и SD для их корреляции со значениями толщины стенок и механических свойств обеспечивает доступный и ценный метод выбора лучших бамбуковых секций для производства изделий на основе бамбука с заранее определенными качествами.

Исследование механических свойств иерархических структур сырого бамбука должно привести к лучшему контролю производства и качества новых композитов на основе бамбука.Поскольку бамбук — это трава, которая достигает своей полной высоты в 20–30 м за чрезвычайно короткий период, всего несколько месяцев, механические свойства по длине стебля могут существенно различаться (Liese, 1998).

Подобные вариации свойств могут встречаться во всех трех основных направлениях, например, в продольном, радиальном и тангенциальном (Liese, 1987). Были проведены исследования различных видов бамбука с целью изучения различий в механических свойствах (Limaye, 1952; Liese and Jackson, 1985; Rao et al., 1988; Идальго-Лопес, 2003; Янссен, 2012). Однако ни влияние толщины стенки, ни геометрии стебля на механические свойства не исследовалось и не соотносилось с естественной иерархической структурой бамбука.

В некоторых исследованиях изучались механические свойства ламинатов и композитов, изготовленных из Dendrocalamus asper (Malanit et al., 2009, 2011; Febrianto et al., 2012). Результаты показывают, что композиты и плиты, изготовленные из Dendrocalamus asper , обладают высокими механическими свойствами по сравнению с коммерческими изделиями из дерева.Однако в этих исследованиях также не учитывались вариации механических свойств различных срезов Dendrocalamus asper и различных диаметров стеблей.

В этой статье проводится всестороннее и систематическое исследование влагосодержания (MC), удельной плотности (SD), прочности на разрыв (TS) в направлении волокна, модуля упругости при растяжении (E _t), прочности на изгиб или модуля упругости. Представлен разрыв (MOR) и модуль упругости при изгибе (E _f).Затем эти свойства коррелируют с соответствующей геометрией стебля бамбука, чтобы лучше понять его иерархическую структуру, которая затем может быть рассмотрена для синтеза новых композитных материалов, армированных бамбуковыми волокнами, изготовленных из бамбука Dendrocalamus asper . Наконец, использование этих соотношений исследуется на примере разработки бамбукового композита для использования в железобетоне. Затем результаты механических испытаний используются для проверки этого нового подхода.

Материалы и методы

Виды бамбука

Dendrocalamus asper или Бамбук Петунг Путих был отобран из бамбукового леса на острове Ява в Индонезии. Этот бамбук широко доступен на Яве и в основном используется для строительства небольших домов в местных деревнях. У Dendrocalamus asper с Явы средняя длина стебля составляла 15 м. Внешний диаметр выбранных стеблей составлял от 80 до 150 мм. Выбранные стебли имели толщину стенок от 6 до 20 мм.Начальная MC солей колеблется от 12 до 15%. Стебли были разрезаны на три части и помечены как верхняя, средняя и нижняя. Каждая секция имела длину 5 м. Образцы для этого исследования были получены только из средней и нижней частей, так как верхняя часть стеблей не была доступна для этого исследования.

Подготовка образца

Для исследования было выбрано пятнадцать стеблей длиной 15 м. В итоге нижняя и средняя секции были разделены на пять частей длиной 1 м.Затем участок длиной 1 м был разрезан по длине и произвольно вырезаны образцы различной толщины для проведения физико-механических испытаний. Подразделы были разделены на семь групп в зависимости от диаметра стебля и толщины стенки, как показано в Таблице 1.

Таблица 1 . Классификация образцов, использованных в данном исследовании, по диаметру стебля и толщине стенки.

Секции большего диаметра обычно имеют большую толщину стенки по сравнению с секциями меньшего диаметра.Для классов 6 и 7 образцы с большей толщиной стенки до 20 мм использовались для испытаний, чтобы оценить влияние сечения стенки толщиной более 15 мм на свойства стебля.

Содержание влаги

MC был измерен для образцов, взятых с 1-метровых участков. Из каждого подраздела было приготовлено по 10 образцов. Применялся стандартный метод испытаний ASTM D4442-07 для прямого определения содержания влаги в древесине и древесных материалах (ASTM International, 2015). Размер образца составлял (10) мм × (10) мм × (толщина сечения).После того, как образцы были вырезаны из стеблей, они были взвешены на весах Shimadzu BL320H с точностью до 0,001 г. Затем образцы сушили в конвекционной печи, которая могла поддерживать температуру 103 ° C в течение 24 часов. MC рассчитывалась по формуле (1):

. MC,% = A-BB × 100 (1)
где A — исходный вес в граммах, а B — высушенный вес в граммах.
Удельная плотность
Образцы для измерения SD были приготовлены в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D2395-14 для определения плотности и удельного веса древесины и древесных материалов (ASTM International, 2014a).Из каждого подраздела случайным образом были приготовлены 10 образцов. Для каждого образца определялись ширина, длина и толщина для расчета объема ( V ). Начальная масса ( м ) каждого образца измерялась на весах Shimadzu BL320H с точностью до 0,001 г. Плотность (ρ) и SD рассчитывались по формулам:
, где K = 1000 мм ³ / г, ( м ) в граммах и ( V ) в мм ³.
Предел прочности при растяжении вдоль волокна
Предел прочности образцов был измерен в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D143-09 для небольших прозрачных деревянных образцов с использованием испытательной машины на растяжение Shimadzu AG-IC 100 кН (ASTM International, 2014b). Образцы были вырезаны из 1-метровых секций бамбуковых стеблей и были выбраны из различных радиальных местоположений вдоль секций, а затем приготовлены в форме собачьей кости. Средняя ширина и длина захвата образцов составляли 25 и 50 мм соответственно.Средняя колея 130 мм.
Образцы, приготовленные из толстых стеблей, сначала разделяли на секции одинаковой толщины по длине. Впоследствии каждый участок был оклеен обоями в соответствии с ASTM D143-09 в форме собачьей кости и испытан.
Затем для анализа и оценки были использованы средние значения испытаний на растяжение двух секций. Пять образцов были взяты из междоузлий 1-метровой подсекции. Скорость нагружения была установлена на 1 мм / мин. Все испытания проводились при комнатной температуре и относительной влажности 65%.Предел прочности на разрыв (σ _t) был рассчитан путем измерения предельной нагрузки при отказе в испытании ( F _ult) и последующего деления его на поперечное сечение образца по измерительной длине ( А ). Следующая формула была использована для определения прочности на разрыв.
Модуль упругости при растяжении (E
_t)
Модуль упругости при растяжении был измерен с использованием машины Shimadzu AG-IC 100 кН в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D143-09 для небольших прозрачных образцов древесины (ASTM International, 2014b).Для этого испытания использовались образцы прочности на разрыв в форме собачьей кости. Длину манометра отрегулировали для модуля упругости при испытании на 80 мм, а ширина и длина захвата остались неизменными. Осевой экстензометр Epsilon с измерительной длиной 80 мм использовался для измерения деформации образца во время испытания. Скорость нагружения была установлена на 1 мм / мин. Кривые нагрузки-деформации были получены из каждого испытания для измерения модуля упругости при растяжении. Модуль упругости был рассчитан по наклону начального линейного участка кривой напряжения-деформации, полученного из кривых нагрузки-деформации.
Модуль упругости при разрыве (MOR)
MOR или прочность на изгиб был измерен в соответствии со стандартным методом испытания строительных панелей на изгиб ASTM D3043-00 (2011) (ASTM International, 2011). В этом исследовании было проведено испытание на изгиб по двум точкам. Преимущество испытания на изгиб в двух точках по сравнению с испытанием на изгиб в центральной точке состоит в том, что большая площадь образца подвергается пиковому напряжению — в отличие от испытания на изгиб в центральной точке, где пиковое напряжение прикладывается к изолированному месту. Следовательно, вероятность того, что между двумя опорами для нагружения существует какая-либо трещина или дефект, будет выше, а результаты будут более надежными при испытании на двухточечный изгиб.Пять образцов без узлов были приготовлены из 1 м частей каждого стебля. Скорость нагружения рассчитывалась согласно ASTM D3043 в зависимости от толщины и ширины образца.
Модуль упругости при изгибе (E
_f)
Модуль упругости при изгибе был измерен путем получения кривой нагрузка-деформация в испытании на прочность при изгибе. Экстензометр Epsilon с шагомером 25 мм использовался для измерения прогиба образцов в середине пролета во время испытания прочности на изгиб.Измерение и расчет модуля упругости проводились согласно ASTM D3043-00 (2011) при комнатной температуре и относительной влажности 65%. В этом исследовании были проведены множественные сравнения между несколькими толщинами стенок и диаметрами стеблей.
Статистический анализ
Статистический анализ данных, полученных в этом исследовании, был выполнен с использованием SPSS версии 22 (SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс). Коэффициенты корреляции Пирсона ( r ) были рассчитаны, чтобы найти взаимосвязь между геометрией стебля, SD, MC и механическими свойствами бамбука.Были определены три уровня корреляции (т. Е. Сильная, r > 0,5; умеренно сильная, 0,3 < r <0,5; и слабая, r <0,3). Для дальнейшего изучения взаимосвязи между геометрией стебля и механическими свойствами иерархической структуры натурального бамбука были выполнены пошаговые множественные линейные регрессии. Производительность модели оценивалась с помощью скорректированного значения r ², которое представляет собой процент вариаций, описываемых независимыми переменными. r ² в целом является статистическим параметром, демонстрирующим, что результаты исследования близки к модели, полученной с помощью множественного регрессионного анализа. Значения r ² обычно находятся в диапазоне от 0 до 1; однако, если значения r ² ближе к 1, это означает, что полученная модель может представлять большее количество точек данных.
Результаты и обсуждение
Содержание влаги (MC)
Содержание влаги было измерено при двух условиях относительной влажности: при 20 ° C и относительной влажности 65% и при 45 ° C при относительной влажности 80%.Результаты для образцов из различных категорий бамбука Dendrocalamus asper показаны в таблице 2.
Таблица 2 . Содержание влаги в бамбуковом петунге при двух условиях относительной влажности для разных классов.
При относительной влажности 80% MC увеличивается для всех классов одинаково. Это условие было достигнуто через 6 дней при толщине стенки более 13 мм и всего через 3 дня при толщине стенки <13 мм. Прирост MC для всех классов находится в пределах 25–35%.Изменение MC для классов 4–7 незначительно при относительной влажности 80%. На рисунке 1 показано сравнение средних значений MC вместе с планками ошибок для каждого класса.
Рисунок 1 . Сравнение среднего MC для всех классов бамбукового петунга в двух условиях относительной влажности с планками погрешностей, равными двум стандартным отклонениям.
Хотя среднее значение MC при обоих условиях относительной влажности для классов 4–7 существенно не меняется, для классов 1–3 оно увеличивается с увеличением диаметра стебля.Стебли диаметром 100 мм или менее и с более тонкими стенками имеют более низкий процент лигниновой матрицы и большее присутствие целлюлозных волокон по сравнению со стеблями диаметром более 100 мм, как показано в других исследованиях (Alvin and Murphy, 1988; Murphy and Alvin , 1992; Mohmod et al., 1993).
Поскольку бамбук имеет иерархическую структуру, его лигниновая матрица устанавливает водородные связи с водой, поэтому крупные стебли более устойчивы при изменении относительной влажности по сравнению с небольшими стеблями с более тонкими стенками.Секция с более тонкими стенками в стеблях меньшего диаметра имеет более высокую плотность волокон и, следовательно, более низкий процент лигниновой матрицы по сравнению с крупными стеблями (Zou et al., 2009). В результате изменение относительной влажности будет иметь большее влияние на MC небольших стеблей с тонкостенными секциями по сравнению с большими стеблями с толстостенными секциями. Несмотря на наблюдаемую тенденцию изменения MC в зависимости от диаметра стебля и толщины стенки стебля, различия в значениях MC для различных классов бамбукового петунга для каждого условия относительной влажности несущественны.
Для переработки сырых бамбуковых стеблей на секции, пригодные для изготовления композитных материалов на основе бамбука, необходимо было тщательно проанализировать иерархическую структуру натурального бамбука в отношении изменения MC при различных диаметрах стеблей и толщине стенок. Средняя MC необработанных бамбуковых стеблей, выбранных для обработки, должна быть ниже 10%, чтобы уменьшить эффект чрезмерного расслоения или долгосрочного воздействия на окружающую среду из-за разложения конечного композитного продукта.Путем измерения содержания влаги в выбранных бамбуковых стеблях для производства композитов стала возможной предварительная оценка времени, необходимого для достижения определенного процентного содержания MC, подходящего для обработки необработанного бамбука и изготовления композитов.
Удельная плотность (SD)
Результаты измерения SD представлены в таблице 3 для различных классов бамбуковых стеблей.
Таблица 3 . SD для сушки в духовке для различных диаметров стеблей и толщины стенок бамбукового петунга.
Односторонний тест ANOVA (дисперсионный анализ) показывает, что нет существенной разницы между SD значениями толщины стенок в пределах класса 1–3. SD для классов 5–7 уменьшается с увеличением диаметра стебля. Общая категория толщины стенок между классами 5, 6 и 7 составляет 11–12 мм. SD для этой категории толщины стенки и для классов 5, 6 и 7 составляло 0,741, 0,738 и 0,735 соответственно. С увеличением диаметра стебля для стеблей диаметром 120–150 мм SD уменьшается.
Уменьшение SD более крупных стеблей объясняется характеристиками плотности волокна.Лемя большего диаметра с более толстыми стенками обычно находится на дне стебля, где плотность волокон ниже. Как правило, бамбуковые стебли имеют более высокую плотность волокон в верхних частях, где волокна плотно упакованы, как показали другие исследования микроструктуры бамбуковых стеблей различных видов (Alvin and Murphy, 1988; Ray et al., 2004). В результате SD будет ниже в нижней части, где диаметр стебля и толщина стенки намного больше, чем в средней и верхней частях.
Предел прочности при растяжении вдоль волокна
Результаты испытаний образцов бамбукового петунга на разрыв вдоль направления волокон представлены в таблице 4. Максимальный предел прочности на разрыв образцов класса 1 составляет 295 МПа при толщине стенки 7–8 мм. Категории толщины стенок 6–7 мм и 8–9 мм того же класса имеют одинаковую прочность на разрыв. Во 2 классе образцы с толщиной стенки 7–8 мм имеют наивысший предел прочности на разрыв 298 МПа. Другие категории толщины стенки имеют аналогичные свойства при растяжении, и между значениями нет значительной разницы.
Таблица 4 . Прочность на разрыв бамбукового петунга для различных диаметров стеблей и толщины стенок.
Как показано на Рисунке 2, нет существенной разницы между средней прочностью на разрыв для образцов класса 1–3. Однако средняя прочность на разрыв для классов 4–7 уменьшается с увеличением диаметра стебля. Взаимосвязь между диаметром стебля, удельной плотностью и пределом прочности выявляется при сравнении результатов измерения SD и прочности на разрыв.Для классов 1–3 не наблюдается значительного изменения SD и прочности на разрыв при увеличении диаметра стебля. Для классов 4–7 при увеличении диаметра стебля уменьшается как прочность на разрыв, так и SD.
Рисунок 2 . Средняя прочность на разрыв бамбукового петунга с ошибками двух стандартных отклонений.
Для стеблей диаметром более 110 мм на прочность на разрыв влияет плотность волокна бамбука. Более крупные стебли, вероятно, будут иметь меньшее количество целлюлозных волокон и более высокое содержание лигнина.Следовательно, прочность на разрыв сырого бамбука, которая в основном обусловлена растягивающей способностью волокон целлюлозы, значительно снижается. Это соответствует тенденции, наблюдаемой для SD бамбукового Петунга. Как упоминалось ранее, SD в основном зависит от плотности волокна, поэтому уменьшение плотности волокна приводит к более низкому SD, как показано также в предыдущем исследовании (Ray et al., 2004). Корреляция между SD, прочностью на разрыв и плотностью волокна важна при выборе бамбуковых стеблей для обработки композитов.Возможность различать стебли с различной прочностью на разрыв путем измерения только их стандартного отклонения является ценным методом выбора наиболее подходящих стеблей для бамбуковых композитных материалов.
Модуль упругости при растяжении (E
_t)
Модуль упругости при растяжении бамбукового петунга был измерен для различных классов бамбукового петунга с различными диаметрами стеблей и толщиной стенок в соответствии с ASTM D143-14. Результаты представлены в таблице 5.
Таблица 5 .Модуль упругости при растяжении бамбукового петунга для различных диаметров стеблей и толщины стенок.
Модуль упругости бамбука является мерой жесткости бамбуковой матрицы и ее устойчивости к упругой деформации. Самый высокий модуль упругости наблюдается для образцов класса 4 с толщиной стенки от 9 мм до 10 мм и при давлении 28 230 МПа, а самый низкий модуль упругости обнаружен для образцов класса 7 с толщиной стенки от 19 мм до 20 мм при давлении 18 140 МПа.
Односторонний тест ANOVA не показал существенной разницы между модулями упругости стенок различной толщины в образцах класса 1.Модуль упругости образцов класса 4 увеличился по сравнению с образцами класса 1, 2 и 3. В классе 4 модуль упругости увеличивается с увеличением толщины стенки.
Среди семи классов бамбука петунг четвертый класс демонстрирует самый высокий средний модуль упругости. В классах 5-7 модуль упругости уменьшается с увеличением толщины стенки. Аналогичные тенденции наблюдаются для образцов 6 и 7 классов. Это соответствует тенденции, наблюдаемой в отношении прочности на разрыв образцов от класса 5 до класса 7, где увеличение толщины стенки снижает предел прочности на разрыв.Сравнение таблицы 5 с таблицей 4 показывает, что для классов 5, 6 и 7 как предел прочности на разрыв, так и модуль упругости уменьшаются с увеличением толщины стенки.
Как упоминалось ранее, на высокую прочность на разрыв бамбука в значительной степени влияет прочность на разрыв целлюлозных волокон в естественной иерархической структуре бамбука. Это также верно для модуля упругости бамбука. Модуль упругости может быть оценен путем суммирования модуля целлюлозных волокон и модуля лигниновой матрицы, взвешенных по их объемным долям.Дуги диаметром менее 110 мм имеют почти одинаковое объемное соотношение целлюлозных волокон и лигнина, поэтому они показали одинаковый модуль упругости во всех категориях толщины стенок.
При увеличении диаметра стебля увеличивается и толщина стенки. С увеличением толщины стенок в более крупных стеблях объемное отношение целлюлозных волокон к лигнину также уменьшается, как это наблюдалось в других исследованиях (Alvin and Murphy, 1988; Murphy and Alvin, 1992). В результате ожидается более высокий процент лигнина по сравнению с целлюлозными волокнами в секциях с более толстыми стенками.Это приводит к более низкому модулю упругости более крупных бамбуковых стеблей по сравнению с более мелкими стеблями, в которых объемное отношение целлюлозных волокон к лигнину выше.
Модуль упругости при разрыве (MOR)
В таблице 6 приведены результаты испытаний MOR для различной толщины стенок и диаметров стеблей бамбукового петунга. Образцы класса 1 имеют самую высокую MOR — 209 МПа, а образцы класса 7 — самую низкую MOR — 121 МПа. Для образцов класса 1 увеличение толщины стенки с 6 до 9 мм приводит к снижению MOR с 209 до 198 МПа.Для образцов классов 2 и 3 не обнаружено существенной зависимости между толщиной стенки и MOR. В образцах класса 4 увеличение толщины стенки с 6 до 10 мм снижает MOR со 166 до 155 МПа, что соответствует снижению на 6,7%. Для класса 5 MOR для толщины стенки 10–11 мм является самым низким и составляет 149 МПа. MOR в классе 5 находится в том же диапазоне, что и для толщины стенки 9–12 мм со стандартным отклонением 5%. Для образцов класса 6 наблюдается аналогичная тенденция по сравнению с классами 1, 4 и 5 бамбука Петунг.
Таблица 6 . MOR бамбукового петунга для семи классов.
Стандартное отклонение этих образцов в классе 6 было <4%. MOR для образцов класса 7 уменьшается с увеличением толщины стенки. Толщина стенок от 19 до 20 мм имела наименьшее значение MOR 121 МПа. На рис. 3 показаны средние значения MOR для семи классов бамбуковых петунг.
Рисунок 3 . Средняя СОХ бамбукового Петунга.
Лопаты большего диаметра имеют более толстые стенки, особенно в нижних частях.Более толстая толщина стенки приводит к более высокому процентному содержанию лигнина и более низкому содержанию целлюлозных волокон. Как отмечалось ранее в отношении прочности на разрыв и ее взаимосвязи с плотностью волокна, аналогичные выводы можно сделать в отношении MOR. Волокна целлюлозы плотно упакованы в верхних частях иерархической структуры бамбуковых стеблей, где преобладает меньший диаметр. MOR увеличивается с уменьшением диаметра стебля. За исключением образцов класса 2, MOR уменьшается с увеличением толщины стенки в пределах класса.Это подчеркивает важность плотности волокна для механических свойств сырого бамбука. Волокна целлюлозы способствуют высоким механическим свойствам натурального бамбука. Плотность целлюлозного волокна выше в наружном слое секций стенки и в верхних частях стеблей. Следовательно, MOR увеличивается с увеличением содержания волокна и уменьшением содержания лигнина в окружении волокон.
Модуль упругости при изгибе (E
_f)
Модуль упругости при изгибе берется из кривой прогиба под нагрузкой, полученной с помощью экстензометра.Влияние толщины стенки и диаметра стебля на модуль упругости при изгибе изучено для всех семи классов бамбуковых петунг.
В таблице 7 представлены результаты этого испытания для диапазона толщин стенок и диаметров стебля, которые были испытаны в соответствии с ASTM D3043-00 (2011).
Таблица 7 . Модуль упругости при изгибе для бамбука Петунг.
Наибольший модуль упругости 14 279 МПа наблюдался для образцов класса 2 с толщиной стенки в диапазоне 9–10 мм.Самый низкий модуль упругости 9375 МПа наблюдался у образцов класса 7 с толщиной стенки от 19 до 20 мм. Этот результат сопоставим с результатами испытаний MOR, где образцы класса 7 показывают самый низкий MOR из всех образцов. При сравнении результатов для различной толщины стенки наблюдались случайные изменения модуля упругости с увеличением толщины стенки. Однако, как показано в Таблице 7, бамбук Петунг показывает снижение среднего модуля упругости при изгибе с увеличением диаметра стебля с 80 до 150 мм.Образцы с диаметром стебля <120 мм показывают менее значительные изменения модуля упругости при изменении диаметра стебля. Тем не менее для образцов с диаметром стебля 120 мм и более модуль упругости падает с увеличением диаметра стебля.
Влияние диаметра стебля на модуль упругости при изгибе аналогично MOR. С увеличением диаметра стебля средний модуль упругости уменьшается. Это наблюдение можно отнести к иерархической микроструктуре кульминации.С увеличением диаметра стебля, в основном в нижней и средней частях бамбука, плотность волокна уменьшается из-за более высокого содержания лигнина по сравнению с содержанием волокна.
Как описано ранее, верхние секции стебля имеют более высокую плотность волокон по сравнению с нижними секциями. Такая высокая плотность волокна является причиной сильных механических свойств бамбуковой стебли, особенно модуля упругости, MOR и прочности на разрыв.
В пределах одного класса бамбука изменение модуля упругости при различной толщине стенки не является линейным для всех образцов.Это происходит из-за пространственно изменяющейся микроструктуры стенок бамбуковой стебли. Образцы, протестированные в этом исследовании, были собраны случайным образом в разных поперечных сечениях и на разной высоте. Таким образом, изменение модуля упругости в зависимости от толщины стенки ожидалось от корки к соломе.
Сравнение механических свойств бамбука Петунг с доступными местными породами древесины, которые обычно используются в строительстве в Индонезии, демонстрирует превосходные свойства, которые предлагает бамбук Петунг по сравнению с древесиной.В таблице 8 представлен диапазон удельной плотности, прочности на разрыв по волокну, модуля упругости при растяжении и MOR древесных пород, обычно используемых в конструкционных приложениях, а также в композитных изделиях (Green et al., 1999). Обычно в Индонезии используются такие породы древесины, как балау, суматранская сосна и индонезийский палисандр.
Таблица 8 . Сравнение свойств обычных древесных пород в Индонезии и бамбука Петунг (Green et al., 1999).
Средняя прочность на разрыв бамбука петунг выше, чем у балау, суматранской сосны и индонезийского розового дерева.Что касается модуля упругости, бамбук Петунг жестче, чем все породы древесины, указанные в Таблице 8, за исключением верхнего диапазона Балау, который по модулю упругости близок к модулю упругости бамбукового Петунга. Индонезийский палисандр имеет низкий модуль упругости по сравнению с бамбуком петунг и другими распространенными в Индонезии породами древесины. У Балау самый высокий диапазон MOR среди обычных древесных пород. Однако бамбук Петунг имеет более высокие значения MOR по сравнению со всеми породами древесины. Секции бамбукового петунга с самыми низкими механическими свойствами по-прежнему превосходят некоторые из наиболее распространенных структурных пород древесины, встречающихся в Индонезии, как показано в Таблице 8.
Корреляционные исследования и статистическое моделирование физико-механических свойств
Для измерения силы любой возможной взаимосвязи между механическими свойствами, диаметром стебля, толщиной стенки, удельной плотностью и содержанием влаги рассчитываются коэффициенты корреляции Пирсона ( r ). В таблице 9 приведены коэффициенты корреляции только для статистически значимых корреляций со значением p <0,05 по двустороннему тесту t между механическими и физическими свойствами, измеренными в этом исследовании.Как показано в Таблице 9, толщина стенок стеблей и удельная плотность (SD) имеют умеренную или сильную отрицательную и положительную корреляцию со всеми механическими свойствами, соответственно. Диаметр кульминации показывает сильную отрицательную корреляцию со всеми механическими свойствами, кроме модуля упругости при растяжении (E _t). Этот вывод согласуется с результатами испытаний модуля упругости, представленными в Таблице 5. Содержание влаги (MC) имеет только умеренно отрицательную корреляцию с модулем разрыва (MOR) в этом исследовании.Следовательно, невозможно оценить механические свойства, включая предел прочности на разрыв и модуль упругости, только путем измерения MC секций бамбуковой стебли. Самый высокий коэффициент корреляции Пирсона наблюдается между пределом прочности на разрыв и толщиной стенки ( r = -0,742) бамбука Dendrocalamus asper . Следовательно, больший диаметр стебля показал бы меньшую прочность на разрыв.
Таблица 9 . Корреляция Пирсона между механическими и физическими свойствами.
Среди всех механических свойств, измеренных в этом исследовании, только модуль разрыва (MOR) показал сильную корреляцию с изучаемыми физическими свойствами [геометрия стебля, содержание влаги (MC) и удельная плотность (SD)]. Коэффициенты корреляции Пирсона показывают, что при увеличении диаметра стебля, толщины стенки и MC MOR уменьшается, а увеличение удельной плотности (SD) будет иметь положительное влияние на MOR. Как и ожидалось, удельная плотность (SD) положительно коррелирует со всеми механическими свойствами.Это согласуется с предыдущими исследованиями, проведенными на других видах бамбука в отношении влияния плотности на механические свойства (Lakkad and Patel, 1981; Lo et al., 2004). SD представляет собой плотность волокон в поперечных сечениях стебля. Следовательно, чем выше плотность волокон в поперечных сечениях бамбука, тем больше SD и, как следствие, эти сечения демонстрируют лучшие механические свойства. Кроме того, были предложены математические модели и уравнения для оценки механических свойств бамбукового петунга путем измерения только диаметра стебля и толщины стенки.В таблице 10 показаны значения параметров линейной модели, созданные на основе данных, полученных в этом исследовании. В таблице 14 все механические свойства указаны в МПа, в то время как D и t указаны в мм, а MC — в процентах. Здесь разработаны и обобщены эмпирические зависимости между MOR, Ef, Et, CS, TS и физическими свойствами соломы. Эти уравнения следует рассматривать как предварительную оценку механических свойств бамбука Dendrocalamus asper. Для других видов бамбука и бамбука из других регионов мира коэффициенты и константы модели могут отличаться.
MOR = -0,78D + 250 (5) Et = -362t + 25300 (7a) Et = 18550SD + 6874 (7b) Et = 33600SD + 70,4D + 13075 (7c) Et = 27200SD + 95.1D-364.6t-7180 (7d)
Таблица 10 . Модели множественной линейной регрессии для механических свойств бамбука Dendrocalamus asper (bamboo Petung).
Кроме того, стандартное отклонение бамбуковых стеблей также можно оценить путем измерения только диаметра стеблей и толщины стенок с помощью уравнения 9.
SD = -0,002D-0,009t + 1,075 (9)
Применение бамбука для изготовления композитов для железобетона
Бетон в настоящее время широко используется во всем мире для крупных проектов в строительстве.Однако у бетона есть серьезный недостаток; имеет низкую прочность на разрыв. Следовательно, когда он используется в приложениях, где он должен выдерживать растягивающие усилия, большие трещины и преждевременный выход из строя неизбежны.
Чтобы преодолеть это ограничение, в конструкционном бетоне используются арматурные стержни с высокой прочностью на разрыв. В настоящее время стальная арматура используется в широком спектре конструкционных бетонных зданий и объектов инфраструктуры. Однако проблемой, связанной с использованием стальной арматуры в бетоне, является коррозия и связанное с ней разрушение железобетонного элемента.Коррозия стальной арматуры в бетоне инициируется карбонизацией бетона или воздействием на бетонный элемент хлорид-ионов, как это обсуждается в различных работах (Slater, 1983; Macias and Andrade, 1987). Следовательно, в присутствии кислорода и влаги коррозия арматуры приводит к растворению железа в форме гидроксида железа [Fe (OH ₂)], который впоследствии образует слой ржавчины, окружающий арматурный стержень. В результате того, что ржавчина занимает объем, превышающий объем арматурного стержня, в бетоне возникают большие растягивающие усилия в виде растягивающего напряжения.Силы растяжения вызывают растрескивание бетонных слоев вокруг стальных стержней в виде отслоения бетона или отслоения арматурных стержней от бетона (Bertolini et al., 2013).
Альтернативные армирующие материалы, включая армированные волокном полимеры (FRP), которые не подвержены коррозии, поскольку полимерная матрица защищает волокна. Они имеют механические свойства, сопоставимые со стальной арматурой. Большой интерес вызывает применение натуральных волокон в производстве композитов FRP для замены синтетических волокон, таких как стеклянные и углеродные волокна.Натуральные волокна широко доступны в природе, поэтому для их производства требуется относительно мало энергии. Когда в производстве композитов из стеклопластика используются натуральные волокна, они могут привести к получению композитов с высокими эксплуатационными характеристиками, которые потенциально могут заменить все, если не многие, синтетические композитные материалы по более низким ценам для применений в строительстве и строительном секторе, где снижение веса имеет существенное значение. влияние на снижение энергопотребления и общей стоимости здания или инфраструктуры.
Применение полимерных композитов, армированных натуральным волокном, в строительстве в последние годы было успешным, но в основном в качестве неструктурных элементов, применяемых в качестве изоляционного элемента для конструктивных элементов, для покрытий полов и стен, в дверных и оконных рамах, для установки элементов, таких как дверные и оконные ручки, а также для ограждений.Среди различных высокопрочных природных материалов бамбук считается одним из старейших природных строительных материалов, используемых в зданиях, особенно в Южной Америке, Африке и, в частности, в Юго-Восточной Азии.
Различия в свойствах бамбуковых композитов FRP, производимых различными группами по всему миру, в основном связаны с видами бамбука, длиной бамбукового волокна, используемого при изготовлении, ориентацией волокна, типом используемой эпоксидной смолы / смолы и типом обработки. выполняется на сырых бамбуковых волокнах (Ichhaporia, 2008).До сих пор не проводилось исследований по использованию бамбука для изготовления композитов из стеклопластика для конструкционных и несущих элементов в строительстве и строительстве. Большая часть работы над бамбуковыми композитами FRP посвящена ненесущим элементам, например, ограждениям или полам в зданиях, где структурные свойства и механические характеристики намного ниже, чем у любого элемента конструкции, такого как балки и колонны (Jindal, 1986 ; Нугрохо, Андо, 2000; Окубо и др., 2004). Это исследование направлено на восполнение этого пробела, предлагая новый подход к улучшению свойств бамбуковых композитов из стеклопластика за счет новых технологий обработки и изготовления композитов из бамбукового стеклопластика, а затем за счет использования нового материала в качестве армирующего материала для структурно-бетонных элементов.
Изготовление бамбукового композитного материала с использованием корреляционных отношений материалов
В этом исследовании бамбук Dendrocalamus asper или бамбук Петунг использовался для изготовления высокоэффективного полимерного композита, армированного бамбуковыми волокнами. В ходе подробного исследования, проведенного недавно исследовательской группой, были разработаны запатентованные инструменты для обработки бамбуковых стеблей в пучки бамбуковых волокон различной толщины, ширины и длины (Hebel et al., 2014; Hebel and Heisel, 2016; Javadian et al., 2016; Джавадиан, 2017).
Обработанные бамбуковые волокна сначала сушили в печи с циркуляцией воздуха при 80 ° C до тех пор, пока содержание влаги не стало <10%. Содержание влаги измеряли согласно стандартному методу испытаний ASTM D4442-07. Впоследствии обработанные бамбуковые волокна были отсортированы по толщине. Пучки сырых бамбуковых волокон, использованные в исследовании, представляли собой среднюю коллекцию волокон из верхней, средней и нижней частей бамбуковой стебли в почти равных соотношениях.
Перед переработкой бамбуковых стеблей в пучки волокон свойства сырья при растяжении и изгибе оценивались только на основе корреляционных соотношений, установленных в разделе «Корреляционные исследования и статистическое моделирование физических и механических свойств», при условии отсутствия испытательных устройств.Средний диаметр стебля и толщина стенки бамбука, использованного в этом исследовании, составляли 90 и 8 мм соответственно. Используя соотношение свойств материала, можно найти соответствующие механические свойства бамбуковых стеблей, как показано ниже;
MOR = -0,78D + 250 = -0,78 (90) + 250 = 179,8 МПа Ef = -33D + 14300 = -33 (90) + 14300 = 11330 МПа Et = -362t + 25300 = -362 (8) + 25300 = 22404 МПа TS = -8,5т + 363 = -8,5 (8) + 363 = 295 МПа
Эти значения были использованы в качестве основы для изготовления полимерного композита, армированного бамбуковым волокном, в данном исследовании.Дальнейшая оценка этих чисел была проведена путем измерения механических свойств готовых образцов бамбукового композита и сравнения результатов со свойствами необработанного бамбука, найденными на основе соотношения материалов.
В качестве матрицы использовалась двухкомпонентная эпоксидная система со смолой и отвердителем. После смешивания смолы и отвердителя эпоксидной системы каждый пучок бамбуковых волокон пропитывали эпоксидной матрицей и выравнивали по направлению волокон. Пучки пропитанных волокон уложены друг на друга, образуя слоистую структуру.Впоследствии пучки пропитанных бамбуковых волокон подвергались воздействию различных давлений (от 15 до 25 МПа) и температур (от 80 до 140 ° C) при разном времени нажатия / выдержки для получения плотно спрессованных композитов. Наконец, панели были подвергнуты дополнительному отверждению в течение еще 48 часов при температуре 55 ° C, а затем были приготовлены для придания подходящей формы для измерения их механических свойств. Время отверждения после отверждения должно было гарантировать, что оптимальные сшитые сети были полностью развиты при рекомендованной температуре, обеспечивая необходимую энергию, чтобы дать молекулам эпоксидной смолы гибкость, необходимую для движения, и для полного формирования сетей внутри микроструктурных поперечных сечений. эпоксидной матрицы.Средняя удельная плотность бамбукового композитного армирования составила 1,33. Эта процедура обеспечивает достаточную защиту волокон от окружающей среды, тем самым гарантируя, что их свойства не ухудшаются с течением времени (Javadian, 2017).
На рис. 4 показан арматурный стержень из бамбукового композитного материала после того, как он был удален из машины горячего прессования.
Рисунок 4 . Бамбуковый композитный образец.
Свойства растяжения бамбукового композитного образца, включая предел прочности при растяжении и модуль упругости при растяжении, были измерены в соответствии с ASTM D3039-08 «Стандартный метод испытаний свойств при растяжении композитных материалов с полимерной матрицей», в то время как свойства изгиба, включая модуль разрыва ( MOR) и модуль упругости при изгибе были измерены в соответствии с ASTM D7264, «Стандартный метод испытаний свойств изгиба композитных материалов с полимерной матрицей посредством испытания на четырехточечный изгиб».«Все испытания проводились на машине Shimadzu AG-IC 100 кН. По крайней мере, пять образцов были протестированы на каждое механическое свойство, и результаты, превышающие 10% диапазон стандартного отклонения, который был статистически установлен как доверительный интервал, были отклонены. В таблице 11 показаны механические свойства образцов бамбукового композита, изготовленных в данном исследовании.
Таблица 11 . Механические свойства образцов бамбукового композита.
Как показано в Таблице 11, средние механические свойства образцов бамбукового композита выше, чем средние механические свойства пучков сырых бамбуковых волокон.Результаты показывают, что новые методы переработки бамбука в пучки волокон вместе с новыми методами производства, использованными в этом исследовании, улучшили механические свойства конечного бамбукового композита. Это также наблюдалось Hebel et al. (2014), Javadian (2017) и Rahman et al. (2017). Когда модуль упругости при изгибе бамбуковой композитной плиты сравнивается со свойствами необработанного бамбука, наблюдается улучшение модуля упругости при изгибе до двух раз по сравнению с модулем упругости необработанного бамбука.Точно так же MOR, предел прочности на разрыв и модуль упругости при растяжении бамбуковых композитных панелей увеличиваются по сравнению с исходным материалом на 30, 2 и 39% соответственно.
Корреляционные зависимости помогли сэкономить время, необходимое для предварительного тестирования сырья перед изготовлением композита. Кроме того, в этом исследовании показано, что с помощью новых технологий, основанных только на механических процессах, доступное в природе сырье (например, бамбук) можно превратить в высокоэффективные композитные материалы, которые можно использовать в строительной индустрии для армирования конструкционного бетона.
Конструкция из железобетона с использованием композитной бамбуковой арматуры
Для армирования бетонных балок используется два типа арматуры: продольная и поперечная (поперечная) арматура. Продольная арматура размещается параллельно длинной оси балки для обеспечения требуемой прочности на растяжение, в то время как арматура на сдвиг используется для обеспечения достаточной прочности на сдвиг перпендикулярно длинной оси бетонной балки.
Вся бамбуковая композитная арматура, произведенная в этом исследовании, имеет квадратное поперечное сечение 10 × 10 мм.Квадратное поперечное сечение является результатом процесса производства бамбуковых композитных материалов, как объяснялось ранее. Наиболее распространенная арматура, которая в настоящее время используется для конструкционного бетона, имеет круглое поперечное сечение с ребрами на поверхности и без них, включая системы армирования из стали и армированного стекловолокном полимера (GFRP). Однако в данном исследовании для простоты изучаются только квадратные сечения (Javadian, 2017). Согласно требованиям Американского института бетона (ACI) 318 «Требования к строительным нормам для конструкционного бетона и комментарии» (Американский институт бетона, 2008 г.), чтобы обеспечить достаточное ограничение продольной арматуры балки, поперечная арматура имеет форму замкнутого контура, в которой он остается неповрежденным до того, как произойдет разрушение из-за продольной растянутой арматуры.Кроме того, из-за того, что бетонная балка имеет форму замкнутого контура, разрушение бетонной балки не начинается с разрушения поперечной арматуры. Вместо этого наблюдается разрушение продольной арматуры. На рисунке 5 показана бамбуковая композитная система армирования, разработанная в этом исследовании для армирования образцов бетонных балок.
Рисунок 5 . Бамбуковая композитная система армирования, используемая для армирования бетонной балки.
Изогнутая часть поперечной арматуры имеет более низкие механические свойства по сравнению с прямыми частями поперечной арматуры.Предыдущее исследование различных типов армирования на сдвиг из армированного волокном полимера (FRP), в том числе армированного стекловолокном полимера (GFRP), показало снижение прочности на разрыв до 45% от прочности параллельно направлению волокон для изогнутых участков. из-за локальной концентрации напряжений в результате кривизны, которая привела к радиальным напряжениям в изогнутых частях (Javadian, 2017).
В более раннем исследовании, проведенном исследовательской группой, был подробно исследован механизм связывания бамбуковой композитной арматурной системы с окружающей бетонной матрицей (Javadian et al., 2016). Достаточный механизм связи между бетоном и бамбуковой композитной арматурой способствовал более высокой предельной несущей способности железобетонного элемента. Было показано, что за счет обеспечения межфазной микроструктуры (системы покрытия), которая обеспечивает плавную передачу растягивающего напряжения между бетоном и системой армирования, можно активировать максимальные механические способности бамбуковой композитной арматуры, что приводит к более высокой предельной несущей способности по сравнению с не- армирование с покрытием.
Была проведена серия испытаний на отрыв, чтобы найти подходящую технику, которая улучшит сцепление между двумя материалами. Чтобы улучшить механизм связи между бамбуковой композитной арматурой и бетонной матрицей, в более раннем исследовании были рассмотрены четыре типа покрытий и две длины склеивания: 200 мм (20 × толщина) и 100 мм (10 × толщина). Водонепроницаемая пароизоляционная мембранная система, система эпоксидной смолы на биологической основе, двухкомпонентное общее покрытие на основе эпоксидной смолы и двухкомпонентная система покрытия на основе эпоксидной смолы с частицами песка и без них были среди покрытий, используемых для исследования механизма сцепления.Средняя сила сцепления бамбуковой композитной арматуры, покрытой водонепроницаемой пароизоляционной мембранной системой и частицами песка с длиной заделки 200 мм, была аналогична прочности сцепления простой арматуры, армированной стекловолокном, в бетоне нормальной прочности. Поэтому для оценки армирования из бамбукового композитного материала в образцах бетонных балок, во-первых, они были покрыты покрытием, а во-вторых, длина заделки, в 20 раз превышающая толщину бамбукового композитного материала, была включена как часть конструкции балки (Javadian et al., 2016).
Покрытие, нанесенное на поверхность бамбуковой композитной арматуры, обеспечивает длительную стойкость к щелочным средам и проникновению воды из матрицы бетона. Следовательно, в бетоне, имеющем щелочную среду, нанесение покрытия на поверхность арматурных стержней обеспечивает дополнительную защиту арматуры (в дополнение к эпоксидной матрице) от долговременной деградации и обеспечивает необходимое сцепление с бетонной матрицей.
Руководство Американского института бетона (ACI) по проектированию и строительству конструкционного бетона, армированного армированными волокном полимерными стержнями (FRP) (ACI 440.1R-15) использовалась в качестве основного руководства при проектировании и оценке бамбуковых композитных железобетонных балок в этом исследовании (Американский институт бетона, 2015). ACI 440.1R-15 предоставил необходимые руководства по проектированию для применения материалов из стеклопластика в качестве арматуры в бетоне, чтобы обосновать более низкую пластичность железобетонных элементов из стеклопластика (например, стеклопластика) по сравнению со стальными железобетонными элементами. Размер бамбуковой композитной арматуры и бетонной балки в этом исследовании были спроектированы таким образом, чтобы не превышалась грузоподъемность испытательной машины.Вся продольная арматура в этом исследовании имела аналогичные размеры поперечного сечения 10 × 10 мм, в то время как толщина поперечной арматуры составляла 6 мм. На рис. 6 схематично показано поперечное сечение бетонной балки, армированной бамбуковой композитной арматурой.
Рисунок 6 . Поперечное сечение бамбуковой композитной железобетонной балки.
В этом исследовании все бамбуковые композитные железобетонные балки имели поперечное сечение 160 × 160 мм и общую длину 1300 мм, а их диапазон нагрузки (L) сохранялся на уровне 1050 мм в соответствии с четырехточечной (или так называемой третьей точкой). нагрузка) установка для испытания на изгиб.Четырехточечная установка нагрузки позволила создать зону нулевого сдвига вдоль средней секции бамбуковой композитной железобетонной балки. Зона нулевого сдвига позволяет исключить сдвиговую арматуру в этом исследовании, таким образом, продольная арматура полностью нагружена при растяжении и изгибе, и расчет предельной несущей способности бетонных балок стал упрощенным. Продольная арматура имела сечение 10 × 10 мм. В этом исследовании было подготовлено и испытано в общей сложности 15 бетонных балок с прочностью на сжатие 20 МПа.Расположение арматуры и расстояние нагрузки приведены в Таблице 12.
Таблица 12 . Детали бамбуковых композитных железобетонных балок.
Всего в этом исследовании было рассмотрено три сценария проектирования путем изменения количества нижней арматуры или количества и расстояния поперечной арматуры, как показано в таблице 12. Для каждого сценария проектирования были подготовлены и испытаны пять образцов. Две арматуры были использованы в качестве верхней арматуры сжатия для всех балок, испытанных в этом исследовании.Бетонные балки были испытаны до разрушения, и для каждого испытания были получены предельная разрушающая нагрузка, предельная способность к изгибу (MOR), нагрузка, соответствующая первой трещине, и способность к изгибу во время первой трещины. Таблица 13 содержит результаты испытаний на изгиб.
Таблица 13 . Сводка результатов, полученных при испытании образцов бетонной балки на четырехточечный изгиб.
На рис. 7 показана одна из балок, испытанных в этом исследовании после окончательного разрушения. Оценить результаты, полученные в этом разделе по предельной разрушающей нагрузке, в соответствии с рекомендациями и расчетами, указанными в ACI 440.1R-15 была проведена серия расчетов на основе ACI 440.1R-15 для оценки нагрузки отказа.
Рисунок 7 . Бамбуковая композитная железобетонная балка после разрушения.
В таблице 14 показано сравнение нагрузок на растрескивание, номинальных и расчетных предельных разрушающих нагрузок между значениями, измеренными во время испытаний, и расчетными значениями, полученными в соответствии со стандартными рекомендациями ACI 440.1R-15. Значения, представленные для экспериментальных результатов, были средними значениями, полученными для каждой серии пучков, показанных в Таблице 13.
Таблица 14 . Сравнение расчетных значений ACI 440.1R-15 и экспериментальных результатов, полученных в этом исследовании.
Бамбуковая композитная арматура показала лучшую начальную растрескивающую нагрузку и гораздо более высокую предельную несущую способность по сравнению с расчетными значениями, полученными в результате расчетов согласно ACI 440.1R-15. Расчетные расчетные нагрузки на растрескивание на основе ACI 440.1R-15 были ниже, чем значения, полученные при испытании бамбуковых композитных железобетонных балок.Нагрузки на растрескивание, измеренные во время четырехточечного испытания балок на изгиб, в среднем в 2–5 раз превышали расчетные значения стандарта ACI 440.1R-15, что подтверждает превосходные характеристики бамбуковой композитной арматуры по сравнению с оценками согласно в соответствии со стандартом ACI. Образцы балок только с двумя бамбуковыми композитными стержнями арматуры на растянутой стороне поперечного сечения бетонной балки разрушились в основном из-за разрыва арматуры, в то время как образцы балок с 4 бамбуковыми композитными стержнями арматуры имели тенденцию к разрушению из-за раздавливания бетона на сторона сжатия балки.В обоих случаях бамбуковая композитная арматура показала хорошие результаты, показывая, что она является подходящей альтернативой арматуре из стали и стеклопластика для бетонных конструкций с точки зрения механических характеристик и технической осуществимости.
Заключение
Бамбук Dendrocalamus asper , местный известный как бамбук Петунг из Индонезии, был выбран для корреляции его механических свойств с физическими свойствами стебля, включая геометрию стебля, удельную плотность и содержание влаги для изготовления композитов для использования в конструкционном бетоне.На основании результатов, полученных в первой части данного исследования, актуальны следующие выводы:
• Физические свойства бамбуковой стебли могут быть использованы для оценки механического потенциала бамбука для использования в производстве новых композиционных материалов на основе бамбука в строительстве.
• Механические свойства бамбуковых секций часто ухудшаются с увеличением толщины стенки стебля. Это связано с уменьшением объемного отношения целлюлозных волокон к лигнину по мере увеличения диаметра стебля.
• Это исследование предоставляет простой метод, который позволяет оценить механические свойства бамбука путем неразрушающего измерения только толщины и диаметра стенок. Эта возможность особенно полезна в условиях питомников и лесов, где доступ к испытательным центрам ограничен.
Эти результаты затем используются для процесса выбора необработанного бамбука для производства конструкционных композитов, когда требуются определенные механические свойства. Тематическое исследование и независимые механические испытания новой композитной арматуры на основе бамбука в бетоне успешно подтверждают взаимосвязи, предложенные в этой статье.Дальнейшая работа включает исследование прочности на сжатие и сдвиг бамбука, такого как Dendrocalamus asper , и оценку зависимости от геометрии стебля, включая диаметр стебля, толщину стенки и высоту. Также будут проведены дальнейшие исследования микроструктурного анализа композитной арматуры на основе бамбука и корреляции с механическими свойствами бамбука.
Авторские взносы
AJ разработал и провел эксперименты. AJ и NS разработали модели и проанализировали данные.AJ и NS написали рукопись в консультации с IS и DH. И.С. принимал участие в планировании и контролировал работу. DH внесла свой вклад в проведение исследования. Все авторы обсудили результаты и прокомментировали рукопись.
Финансирование
Исследование проводилось в Лаборатории городов будущего в Сингапурском центре ETH, который был создан совместно ETH Zurich и Сингапурским национальным исследовательским фондом (FI 370074016) в рамках программы Campus for Research Excellence и Technological Enterprise.
Заявление о конфликте интересов
Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.
Благодарности
Авторы хотели бы выразить признательность за поддержку Sawiris Foundation for Social Development и Singapore-MIT Alliance for Research and Technology Innovation Center в Сингапуре.
Список литературы
Элвин, К.и Мерфи Р. (1988). Различия в толщине волокон и стенок паренхимы стеблей бамбука Sinobambusa tootsik. IAWA J. 9, 353–361. DOI: 10.1163 / 22941932-095
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Американский институт бетона (2008 г.). Требования строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318–08) и комментарий . Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Американский институт бетона.
Американский институт бетона (2015). ACI 440.1R-15 Руководство по проектированию и строительству конструкционного бетона, армированного полимерными стержнями, армированными волокном .Фармингтон-Хиллз, Мичиган: Комитет ACI 440.
Арчила, Х., Камински, С., Трухильо, Д., Зеа Эскамилла, Э., и Харрис, К. А. (2018). Бамбуковый железобетон: критический обзор. Мат. Struc. 51: 102. DOI: 10.1617 / s11527-018-1228-6
CrossRef Полный текст | Google Scholar
ASTM International (2011). Стандартные методы испытаний структурных панелей на изгиб. ASTM D3043–00 (2011) . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International (2014a). Стандартные методы испытаний плотности и удельного веса (относительной плотности) древесины и древесных материалов. ASTM D2395-14e1 . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International (2014b). Стандартные методы испытаний небольших прозрачных образцов древесины. ASTM D143-14 . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
ASTM International (2015). Стандартные методы испытаний для прямого измерения содержания влаги в древесине и древесных материалах.ASTM D4442-15 . Вест Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International.
Бертолини, Л., Эльзенер, Б., Педеферри, П., Редаелли, Э., и Полдер, Р. Б. (2013). Коррозия стали в бетоне: профилактика, диагностика, ремонт . Weinheim: John Wiley & Sons.
Google Scholar
Чен, Х., Мяо, М., и Дин, X. (2009). Влияние влагопоглощения на межфазную прочность композитов бамбук / винилэфир. Compos. Часть А. Прил. С. 40, 2013–2019.DOI: 10.1016 / j.compositesa.2009.09.003
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Корреаль Д., Франсиско Дж. И Арбелаэс К. (2010). Влияние возраста и положения роста на механические свойства колумбийского бамбука Guadua angustifolia. Мадерас. Ciencia Tecnol. 12, 105–113. DOI: 10.4067 / S0718-221X2010000200005
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Фарук, О., Бледски, А. К., Финк, Х. П., и Саин, М. (2014). Отчет о ходе работ по композитам, армированным натуральным волокном. Macromol. Матер. Англ. 299, 9–26. DOI: 10.1002 / mame.201300008
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Фебрианто, Ф., Хидаят, В., Бакар, Э. С., Квон, Г.-Дж., Квон, Д.-Х., Хонг, С.-И., и др. (2012). Свойства ориентированно-стружечной плиты из бамбука Betung (Dendrocalamus asper (Schultes. F) Backer ex Heyne). Wood Sci. Technol. 46, 53–62. DOI: 10.1007 / s00226-010-0385-8
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Грин, Д.W., Winandy, J.E., и Kretschmann, D.E. (1999). «Справочник по древесине: механические свойства древесины» в Общем техническом отчете FPL-GTR-113 , изд. FS Департамент сельского хозяйства, Лаборатория лесных продуктов (Мэдисон, Висконсин: Министерство сельского хозяйства США), 4-1–4-44 .
Google Scholar
Hebel, D., и Heisel, F. (2016). Бамбуковый композитный материал для строительных конструкций и способ его изготовления .
Хебель, Д. Э., Джавадиан, А., Heisel, F., Schlesier, K., Griebel, D., and Wielopolski, M. (2014). Оптимизация прочности на разрыв композитов из бамбукового волокна для структурных применений с контролируемым процессом. Compos. Часть B англ. 67, 125–131. DOI: 10.1016 / j.compositesb.2014.06.032
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Идальго-Лопес, О. (2003). Бамбук Дар БОГОВ. Богота: D’VINNI LTDA.
Google Scholar
Ичхапория, П. К. (2008). Композиты из натуральных волокон. Роли, Северная Каролина: ProQuest.
Google Scholar
Янссен, Дж. Дж. (2012). Механические свойства бамбука. Берлин: Springer Science & Business Media.
Google Scholar
Джавадиан А. (2017). Композитный бамбук и его применение в качестве арматуры в конструкционном бетоне . Цюрих: ETH Zurich.
Google Scholar
Джавадиан А., Велополски М., Смит И. Ф. и Хебель Д. Э. (2016). Исследование связующего поведения недавно разработанной бамбуковой композитной арматуры в бетоне. Constr. Build Mater. 122, 110–117. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2016.06.084
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Джиндал, У. (1986). Разработка и испытание пластиковых композитов, армированных бамбуковыми волокнами. J. Compos. Матер. 20, 19–29. DOI: 10.1177 / 002199838602000102
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Камруззаман, М., Саха, С., Боз, А., и Ислам, М. (2008). Влияние возраста и роста на физико-механические свойства бамбука. J. Trop. Для Sci. 211–217.
Google Scholar
Каур, П. Дж., Кардам, В., Пант, К., Наик, С., Сатья, С. (2016). Характеристика коммерчески важных азиатских видов бамбука. евро. J. Wood Wood Prod. 74, 137–139. DOI: 10.1007 / s00107-015-0977-y
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Кушваха, П. К., и Кумар, Р. (2009). Исследования водопоглощения композитов бамбук-полиэстер: эффект обработки мерсеризованного бамбука силаном. Polym. Пласт. Technol. Англ. 49, 45–52. DOI: 10.1080 / 03602550
3026
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Лаккад С. и Патель Дж. (1981). Механические свойства бамбука, натурального композита. Fiber Sci. Technol. 14, 319–322. DOI: 10.1016 / 0015-0568 (81)-3
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ли, А. В., Бай, X., и Перальта, П. Н. (1996). Физико-механические свойства древесно-стружечной плиты из бамбука moso. Forest Prod. J. 46:84.
Google Scholar
Лизе В. (1985). «Анатомия и свойства бамбука», International Bamboo Workshop (Ханчжоу), 196–208.
Google Scholar
Лизе, В. (1987). Исследования бамбука. Wood Sci. Technol. 21, 189–209.
Google Scholar
Лизе, В. (1998). Анатомия бамбуковых стеблей. Бостон, Массачусетс: БРИЛЛ.
Google Scholar
Лизе, В.и Джексон А. (1985). Биология бамбука, лесные растения, свойства, использование . Эшборн: Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ).
Google Scholar
Лимай В. (1952). Сила бамбука (Dendrocalamus strictus). Дехрадун: менеджер по публикациям.
Google Scholar
Ло, Т. Ю., Цуй, Х., Люнг, Х. (2004). Влияние плотности волокна на прочность бамбука. Mater. Lett. 58, 2595–2598.DOI: 10.1016 / j.matlet.2004.03.029
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ло, Т. Ю., Цуй, Х., Тан, П., и Люн, Х. (2008). Анализ прочности бамбука с помощью микроскопического исследования бамбукового волокна. Constr. Build Mater. 22, 1532–1535. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2007.03.031
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Масиас А. и Андраде К. (1987). Коррозия арматуры из оцинкованной стали в щелочных растворах: Часть 1: электрохимические результаты. руб. Корр. J. 22, 113–118. DOI: 10.1179 / 000705987798271631
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Маланит П., Барбу М. и Фрювальд А. (2009). Склеиваемость и качество склеивания азиатского бамбука (dendrocalamus asper) для производства композитных пиломатериалов. J. Trop. Для. Sci. 21, 361–368.
Google Scholar
Маланит П., Барбу М. К. и Фрювальд А. (2011). Физико-механические свойства ориентированно-стружечных пиломатериалов из азиатского бамбука (Dendrocalamus asper Backer). евро. J. Wood Wood Prod. 69, 27–36. DOI: 10.1007 / s00107-009-0394-1
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Мохмод А. Л., Амин А. Х., Касим Дж. И Джусух М. З. (1993). Влияние анатомических характеристик на физико-механические свойства Bambusa blumeana. J. Trop. Для. Sci. 6, 159–170.
Google Scholar
Мерфи Р. и Элвин К. (1992). Изменения в структуре волоконных стенок бамбука. IAWA J. 13, 403–410.DOI: 10.1163 / 22941932-296
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Нордалия А., Анвар У., Хамдан Х., Зайдон А., Паридах М. и Разак О. А. (2012). Влияние возраста и роста на отдельные свойства малазийского бамбука (Gigantochloa levis). J. Trop. Для Sci. 102–109.
Google Scholar
Нугрохо, Н., Андо, Н. (2000). Разработка конструкционных композитных изделий из бамбука I: основные свойства бамбуковой зефирной доски. J. Wood Sci. 46, 68–74. DOI: 10.1007 / BF00779556
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Нугрохо, Н., Андо, Н. (2001). Разработка конструкционных композитных изделий из бамбука II: основные свойства клееного бамбукового бруса. J. Wood Sci. 47, 237–242. DOI: 10.1007 / BF01171228
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Окубо, К., Фуджи, Т., и Ямамото, Ю. (2004). Разработка полимерных композитов на основе бамбука и их механических свойств. Compos. Часть А. Прил. С. 35, 377–383. DOI: 10.1016 / j.compositesa.2003.09.017
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рахман, Н., Шинг, Л. В., Саймон, Л., Филипп, М., Алиреза, Дж., Линг, К. С. и др. (2017). Улучшенный бамбуковый композит с защитным покрытием для бетонных конструкций. Энергетические процедуры 143, 167–172. DOI: 10.1016 / j.egypro.2017.12.666
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Рао, И. Р., Гнанахаран, Р.и Састри К. Б. (1988). «Бамбук. Текущее исследование. материалы международного семинара по бамбуку, Кочин, Индия, 14–18 ноября 1988 г., в: Bamboos. Текущее исследование (Кочин: Научно-исследовательский институт леса Кералы), 217–290.
Google Scholar
Рэй А.К., Дас С.К., Мондал С. и Рамачандрарао П. (2004). Микроструктурная характеристика бамбука. J. Mater. Sci. 39, 1055–1060. DOI: 10.1023 / B: JMSC.0000012943.27090.8f
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Роуэл Р., и Норимото, М. (1988). Стабильность размеров бамбуковых древесностружечных плит из ацетилированных частиц. Mokuzai Gakkaishi 34, 627–629.
Google Scholar
Слейтер, Дж. Э. (1983). Коррозия металлов в сочетании с бетоном: Руководство, спонсируемое Подкомитетом ASTM G01. 14 по коррозии арматурной стали и свойствам металлов Совет . Филадельфия, Пенсильвания: ASTM International.
Google Scholar
Вахаб, Р., Мустапа, М., Сулейман, О., Мохамед А., Хассан А. и Халид И. (2010). Анатомо-физические свойства культурного двух- и четырехлетнего Bambusa vulgaris. Sains Malays. 39, 571–579. Доступно в Интернете по адресу: http://www.ukm.my/jsm/
Google Scholar
Вакчауре, М., и Куте, С. (2012). Влияние влажности на физико-механические свойства бамбука. Asian J. Civ. Англ. (Построить дом). 13, 753–763.
Google Scholar
Вегст, У., и Эшби, М.(2004). Механическая эффективность натуральных материалов. Philos. Журнал 84, 2167–2186. DOI: 10.1080 / 14786430410001680935
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Ю, Х., Цзян, З., Хсе, К., и Шупе, Т. (2008). Избранные физико-механические свойства мозобамбука (Phyllostachys pubescens). J. Trop. Для. Sci. 258–263.
Google Scholar
Ю. Ю., Ван, Х., Лу, Ф., Тиан, Г., и Лин, Дж. (2014). Бамбуковые волокна для композитных приложений: механические и морфологические исследования. J. Mater. Sci. 49, 2559–2566. DOI: 10.1007 / s10853-013-7951-z
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Зайдон, А., Паридах, М., Сари, К., Разак, В., и Юзия, М. (2004). Характеристики склеивания Gigantochloa scortechinii. J. Бамбуковый ротанг 3, 57–65. DOI: 10.1163 / 156915
2875644
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Zou, L., Jin, H., Lu, W.-Y., и Li, X. (2009). Наноразмерные структурные и механические характеристики клеточной стенки бамбуковых волокон. Mater. Sci. Англ. C Mater. Биол. Прил. 29, 1375–1379. DOI: 10.1016 / j.msec.2008.11.007
CrossRef Полный текст | Google Scholar
Как изгибается бамбук для создания изогнутых структур
Как изгибается бамбук для создания изогнутых структур
Предоставлено BambooU Поделиться
Facebook
Twitter
Twitter

Почта
Или
https: // www.archdaily.com/960417/how-bamboo-bends-to-create-curved-structures
Бамбук имеет безграничные возможности, и в сочетании с творчеством он может создавать широкий спектр интересных форм. В естественном виде это прямая, слегка суживающаяся жердь. Но как его согнуть, чтобы создать плавные, динамичные пространства? Бамбук от природы гибкий, его можно слегка согнуть, а простые каркасные конструкции можно построить, используя естественную прямую форму бамбука.
Однако для получения обширных криволинейных форм требуются специальные методы.В структурах, которые мы строим здесь, на Бали, есть 3 метода создания изогнутых структур с использованием бамбука. Это:
Rup Rup
Разделенные элементы
Lidi Bundles
Соответствующая статья
Если бы мы разработали идеальный строительный материал, это было бы очень похоже на понимание способности бамбука
бамбука сгибаться за счет момента инерции разного сечения. Изображение предоставлено BambooU Прежде чем научиться гнуть бамбук, нам необходимо понять момент инерции различных поперечных сечений материала, который мы используем для этих методов.
Проще говоря, меньшая площадь поверхности и твердая форма будут иметь большую гибкость по сравнению с полой цилиндрической формой. Полные полюса имеют меньшую гибкость, чем расщепленные, а расщепленные — менее гибкие, чем связки lidi (полные полюса <расщепления
Для техники «руп-руп» мы используем бамбук с круглым стержнем в его естественной форме. Для техники разделения элементов мы используем бамбуковые шпагаты, которые представляют собой широкие и плоские планки прямоугольной формы, а для связок лиди мы также используем бамбуковые шпагаты, которые являются более тонкими и имеют твердую цилиндрическую форму.
1. Rup-Rup
Предоставлено BambooU Формирование и изгиб целых полых бамбуковых шестов в их естественной форме является сложной задачей из-за их цилиндрического профиля, но это можно сделать с помощью техники rup-rup. Это процесс, при котором вдоль оси бамбукового шеста делают V-образные надрезы там, где это необходимо для достижения требуемой формы.
Предоставлено BambooU Важно отметить, что такая обрезка стеблей стены снижает структурную целостность полных опор только до той части, которая не была обрезана, а именно от раскола.Чтобы элементы конструкции сохраняли структурную целостность, мы связываем вместе две или более цельных бамбуковых опоры в соответствии с нашим требованием. Мы скрепляем их болтами с помощью стержней с резьбой и бамбуковых шпилек, чтобы гарантировать отсутствие момента в связке.
© James Wolf Этот метод используется для изготовления таких элементов, как структурные арки, элементы коньков для крыш, мебели и таких декоративных элементов, как перила. Dendrocalamus asper, местно известный как Bambu petung, и Gigantochloa apus, местно известный как Bambu tali, обычно используется для структурных элементов, а Bambusa Blumeana, местно известный как Bambu duri, для мебели и декоративных элементов.
Здание Зеленой школы от IBUKU, в процессе строительства. Image © Джеймс Вольф и Жюль де Лааг Новый тренажерный зал Green School Bali, спроектированный IBUKU, является крупнейшей арочной структурой из бамбука в своем роде в мире и состоит из 18 арок, которые построены на земле с использованием руп-рупа. техника. Они объединили 6 полюсов Dendrocalamus asper для достижения структурной целостности в соответствии с дизайном.
Аудитория Мепантиган и класс Черепахи, также в Зеленой школе, спроектированные IBUKU, являются некоторыми другими примерами структур, построенных с использованием техники rup-rup.
2. Колки
Предоставлено BambooU Бамбуковые планки или колки делаются путем разделения целого бамбука на полоски. Сплит традиционно использовался в широком ассортименте продукции. Мы экспериментировали со строительством с использованием разбиения в различных приложениях. Очень прочные и легкие конструкции можно построить, используя лучшее свойство бамбука «прочность на разрыв» с расколами. Разрезки можно свободно изгибать, а арочным системам можно легко придать форму.
Предоставлено BambooU Чтобы некоторые элементы конструкции сохраняли структурную целостность, мы используем связку бамбуковых секций, которые называются секционной связкой.Элементы собираются на земле с помощью шаблонов и легко устанавливаются на место. Расщепления Dendrocalamus Asper используются для структурных элементов, а Gigantochloa Apus — для неструктурных элементов. Разрезанные части склеиваются вместе, разделенные пучки скрепляются бамбуковыми булавками под противоположными углами, чтобы гарантировать отсутствие момента в связке.
Предоставлено BambooU Предоставлено BambooU Чтобы узнать больше о типологии строительства с использованием бамбуковых секций, ознакомьтесь с нашей статьей о стручках для бассейнов и статьей о доме на изгибе реки в Bambu Indah.
3. Связки Lidi
Предоставлено BambooU Связки Lidi представляют собой вырезанные вручную тонкие, длинные и твердые круглые бамбуковые палочки, собранные вместе. В результате получается изогнутый и гибкий элемент, который регулируется по форме, размеру и длине.
Предоставлено BambooU Гибкость связок крышек более красиво и художественно дополняет органические и криволинейные конструкции кровли. Шарма-Спрингс, шестиуровневая бамбуковая резиденция, спроектированная IBUKU, является одним из лучших зданий, демонстрирующих использование пакета lidi.
Жгуты Lidi связываются вместе на земле вручную и стягиваются металлическими зажимами, чтобы обеспечить их плотное сцепление. Связку доставляют на площадку и устанавливают на вертикальных опорах. Пачки Lidi необходимо тщательно связывать, уделяя особое внимание индивидуальному расположению каждой полоски. Жгуты Lidi используются для изготовления как конструктивных, так и декоративных элементов.
Предоставлено BambooU Эта статья была первоначально опубликована здесь Bamboo U, предприятием, занимающимся архитектурой и дизайном бамбука, которое фокусируется на совместном использовании экологически безопасных способов строительства.Курсы по бамбуку доступны в их кампусе на Бали, Индонезия, и в Интернете, они проводятся в сотрудничестве с известной дизайнерской фирмой IBUKU и экспертами по бамбуку со всего мира. От выращивания бамбука до методов обработки, дизайна и изготовления моделей из бамбука, инженерии, столярных работ и строительства: их мастерские охватывают все, что нужно знать о строительстве и дизайне из бамбука.
No related posts.

Последнее изменение: 13.11.2021

Растениеводство в ЗАО «Бирюли» | Бирюли РТ — современное хозяйство

Стебель бамбука: особенности строения и роста

Бамбуковое волокно

Бамбук — самое быстрорастущее растение на земле!

Строение бамбука.

Посадка и уход за бамбуком (вкратце)

Растение бамбук – описание

Условия для бамбука

Посадка бамбука

Полив бамбука

Ограничители для бамбука

Обрезка бамбука

Подкормка бамбука

Зимовка бамбука

Размножение бамбука

Семенное размножение бамбука

Вегетативное размножение бамбука

Болезни и вредители бамбука

Бамбук желтеет

Саза (Sasa)

Фаргезия (Fargesia)

Филлостахис (Phyllostachys)

Плейобластус (Pleioblastus)

Бамбук обыкновенный (Bambusa vulgaris)

Описание растения

Нюансы ухода

Освещение

Полив

Подкормка

Температура

Влажность

Особенности выращивания в воде

Верхушечное черенкование

Стеблевое черенкование

Размножение коленцами

Размножение делением корней

Размножение семенами

Строение растения

Размножение

Внешний вид

Строение стеблей бамбука и саксаула.

Растение бамбука

Строение

Размножение

Внешний вид

Растения– строение цветка, листа, виды растений – съедобные и ядовитые, галлюциногенные и смертельные растения, гистология

Подушка Бамбук Эко — белая Бренд: Classic by T

Когда же наконец зубной врач сможет вырастить нам новый зуб?

Зубы разные нужны, зубы всякие важны

Зубы из пробирки

Главное — профилактика. И немного шоколада

Молекулярное происхождение прочности и жесткости фибрилл бамбука

Bamboo Botanicals — Анатомия бамбука и привычки роста

Бамбуковая чаша

Корневище и корневая система бамбука

Бамбук комки

Бамбук бегущий

Побеги бамбука и рост стеблей

Биология бамбука — морфология, структура и анатомия бамбука

Биология бамбука — морфология, структура и анатомия

Биология бамбука — содержание статьи

Анатомия бамбукового растения

Структура бамбукового растения | Скачать научную схему

Анализ полой структуры мозаичного бамбука с использованием функционально градиентных материалов | Journal of Wood Science

Влияние полой конструкции на поведение бамбуковой конструкции

Влияние градиента распределения волокон на поведение бамбуковой структуры

Введение

Материалы и методы

Виды бамбука

Подготовка образца

Содержание влаги

Удельная плотность

Предел прочности при растяжении вдоль волокна

Модуль упругости при растяжении (E

Модуль упругости при разрыве (MOR)

Модуль упругости при изгибе (E

Статистический анализ

Результаты и обсуждение

Содержание влаги (MC)