Luận văn thạc sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn giống đến chất lượng gỗ keo tai tượng acacia mangium trồng tại quảng trị

Nghiên cứu ảnh hưởng nguồn giống đến chất lượng gỗ keo tai tượng Acacia mangium tại Quảng Trị, phân tích yếu tố quyết định giá trị kinh tế và ứng dụng thực tiễn.

• Tác giả: Nguyễn Văn Huy
• Người hướng dẫn: TS. Dương Văn Đoàn
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Lâm học
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn giống đến chất lượng gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium) trồng tại Quảng Trị
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
• 1.1.1. Khối lượng thể tích
• 1.1.1.1. Khái niệm
• 1.1.1.2. Phương pháp xác định khối lượng thể tích
• 1.1.1.3. Các nhân tố ảnh hưởng tới khối lượng thể tích gỗ
• 1.1.2. Tính chất cơ học của gỗ
• 1.1.2.1. Khái niệm cơ bản về tính chất cơ học
• 1.1.2.2. Sức chịu uốn tĩnh
• 1.1.2.3. Xác định mô đun đàn hồi uốn tĩnh (MOE)
• 1.1.2.4. Sức chịu uốn va đập
• 2. MỞ ĐẦU
• 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 2.2. Ý nghĩa của đề tài
• 2.2.1. Ý nghĩa học tập
• 2.2.2. Ý nghĩa khoa học
• 2.2.3. Ý nghĩa thực tiễn
• 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Nghiên cứu ảnh hưởng nguồn giống đến chất lượng gỗ keo tai tượng

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của nguồn giống đến chất lượng gỗ của cây keo tai tượng (Acacia mangium) trồng tại Quảng Trị. Mục tiêu chính là xác định sự khác biệt về tính chất gỗ như khối lượng thể tích, độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh, và chiều dài sợi gỗ giữa các nguồn giống khác nhau. Kết quả nghiên cứu sẽ giúp lựa chọn các nguồn giống có chất lượng gỗ keo tốt nhất, phục vụ cho mục đích trồng rừng sản xuất và nhân giống.

1.1. Khối lượng thể tích gỗ keo tai tượng

Khối lượng thể tích là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng gỗ keo. Nghiên cứu này sử dụng phương pháp cân đo để xác định khối lượng thể tích của gỗ từ các nguồn giống khác nhau. Kết quả cho thấy sự biến đổi đáng kể về khối lượng thể tích giữa các nguồn giống, với gỗ lõi thường có khối lượng thể tích cao hơn gỗ dác. Điều này chứng tỏ nguồn giống có tác động lớn đến đặc điểm gỗ của cây keo tai tượng.

1.2. Độ bền uốn tĩnh và mô đun đàn hồi uốn tĩnh

Độ bền uốn tĩnh (MOR) và mô đun đàn hồi uốn tĩnh (MOE) là hai chỉ tiêu cơ học quan trọng trong phân tích chất lượng gỗ. Nghiên cứu sử dụng phương pháp thí nghiệm với mẫu gỗ có kích thước tiêu chuẩn để đo lường các chỉ tiêu này. Kết quả cho thấy sự biến đổi rõ rệt về MOR và MOE giữa các nguồn giống, điều này khẳng định nguồn giống có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất cơ học của gỗ keo tai tượng.

II. Phương pháp nghiên cứu và kết quả

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp như thu thập mẫu, xử lý mẫu, và thí nghiệm để đánh giá chất lượng gỗ keo tai tượng. Các mẫu gỗ được thu thập từ các nguồn giống khác nhau tại Quảng Trị, sau đó được xử lý và phân tích trong phòng thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt rõ rệt về khối lượng thể tích, độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh, và chiều dài sợi gỗ giữa các nguồn giống.

2.1. Phương pháp thu thập và xử lý mẫu

Các mẫu gỗ được thu thập từ các cây keo tai tượng trồng tại Quảng Trị, với các nguồn giống khác nhau. Mẫu gỗ được cắt khúc, xẻ mẫu, và đặt trong phòng kín để đảm bảo độ ẩm ổn định trước khi tiến hành các thí nghiệm. Quy trình này đảm bảo tính chính xác và khách quan trong việc đánh giá chất lượng gỗ keo.

2.2. Phương pháp thí nghiệm và phân tích

Các thí nghiệm được thực hiện để đo lường khối lượng thể tích, độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh, và chiều dài sợi gỗ. Các phương pháp như cân đo, thử sức bền vật liệu, và hiển vi huỳnh quang được sử dụng để đảm bảo độ chính xác của kết quả. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự biến đổi rõ rệt về các chỉ tiêu này giữa các nguồn giống, khẳng định ảnh hưởng của nguồn giống đến chất lượng gỗ keo tai tượng.

III. Ý nghĩa và ứng dụng của nghiên cứu

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn trong việc lựa chọn nguồn giống tối ưu cho trồng rừng sản xuất. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học để lựa chọn các nguồn giống có chất lượng gỗ keo tốt nhất, phục vụ cho các ngành công nghiệp chế biến gỗ như gỗ ván dăm, bột giấy, và đồ mộc. Đồng thời, nghiên cứu cũng góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế của trồng rừng tại Quảng Trị.

3.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu góp phần hoàn thiện dữ liệu khoa học về keo tai tượng, đặc biệt là các tính chất gỗ như khối lượng thể tích, độ bền uốn tĩnh, và mô đun đàn hồi uốn tĩnh. Đây là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu chuyên sâu về loài cây này trong tương lai.

3.2. Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu giúp lựa chọn các nguồn giống có chất lượng gỗ keo tốt nhất, phục vụ cho trồng rừng sản xuất và nhân giống. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả kinh tế của trồng rừng mà còn góp phần phát triển bền vững ngành lâm nghiệp tại Quảng Trị.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Keo tai tượng (Acacia mangium) là loài cây trồng rừng có vai trò quan trọng trong ngành lâm nghiệp Việt Nam, đặc biệt tại tỉnh Quảng Trị. Đến năm 2018, diện tích rừng trồng các loài cây sinh trưởng nhanh như keo, bạch đàn, thông đạt khoảng 2,7 triệu ha, chiếm 65-70% tổng diện tích rừng trồng cả nước. Keo tai tượng được trồng phổ biến trong các rừng gỗ nhỏ và gỗ lớn, cung cấp nguyên liệu cho sản xuất giấy, ván dăm, đồ mộc và xuất khẩu. Năng suất rừng trồng đã tăng từ dưới 10 m³/ha/năm giai đoạn 2000-2010 lên 15-20 m³/ha/năm giai đoạn 2015-2020, góp phần nâng cao thu nhập người dân và phát triển kinh tế liên quan.

Tuy nhiên, việc chọn giống hiện nay chủ yếu tập trung vào sinh trưởng và khả năng chống chịu sâu bệnh, chưa chú trọng đến chất lượng gỗ – yếu tố quyết định giá trị kinh tế lâu dài của rừng gỗ lớn. Do đó, nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn giống đến các tính chất vật lý và cơ học của gỗ Keo tai tượng là cần thiết để lựa chọn giống phù hợp cho trồng rừng sản xuất chất lượng cao.

Mục tiêu nghiên cứu gồm đánh giá ảnh hưởng của nguồn giống đến khối lượng thể tích, độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi uốn tĩnh và chiều dài sợi gỗ của Keo tai tượng trồng tại Quảng Trị. Nghiên cứu được thực hiện trên 7 nguồn giống khác nhau, thu thập mẫu từ rừng trồng 5 tuổi tại Trung tâm Lâm nghiệp Bắc Trung Bộ, tỉnh Quảng Trị. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng gỗ, góp phần phát triển bền vững ngành lâm nghiệp và kinh tế địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về tính chất vật lý và cơ học của gỗ, bao gồm:

• Khối lượng thể tích (KLTT): Là tỷ số giữa khối lượng gỗ và thể tích gỗ, phản ánh lượng thực chất gỗ trong một đơn vị thể tích. KLTT ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ và giá trị công nghệ của gỗ. KLTT biến đổi theo vị trí trong thân cây, độ ẩm, tỷ lệ gỗ sớm và gỗ muộn, cũng như nguồn giống.

• Tính chất cơ học của gỗ: Bao gồm độ bền uốn tĩnh (MOR) và mô đun đàn hồi uốn tĩnh (MOE). MOR thể hiện khả năng chịu lực uốn của gỗ, trong khi MOE phản ánh độ cứng và khả năng đàn hồi khi chịu uốn. Các tính chất này phụ thuộc vào cấu trúc tế bào gỗ, khối lượng thể tích, độ ẩm và nguồn giống.

• Chiều dài sợi gỗ (CDSG): Là đặc tính quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng gỗ trong sản xuất giấy và vật liệu gỗ. Chiều dài sợi gỗ biến đổi theo vị trí trong thân cây và nguồn giống, liên quan đến tốc độ tăng trưởng và điều kiện sinh trưởng.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng 35 cây mẫu Keo tai tượng thuộc 7 nguồn giống khác nhau, trồng tại rừng thí nghiệm của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Trung tâm Lâm nghiệp Bắc Trung Bộ, Quảng Trị. Cây được trồng năm 2014, lấy mẫu năm 2019 khi cây đạt 5 tuổi.

• Phương pháp thu thập mẫu: Mỗi cây được đo đường kính ngang ngực (D1.3) và chiều cao vút ngọn (Hvn). Từ mỗi cây, cắt khúc gỗ dài 1 m ở vị trí 0,5-1,5 m tính từ mặt đất. Mẫu gỗ nhỏ kích thước 20×20×300 mm được cắt theo hai hướng Bắc - Nam và Đông - Tây, tại vị trí gần tâm (R1) và gần vỏ (R2). Tổng cộng thu thập 560 mẫu gỗ.

• Phương pháp phân tích: Mẫu gỗ được xử lý trong phòng kín (20°C, 60% độ ẩm) đến khi khối lượng không đổi. Khối lượng thể tích được xác định bằng phương pháp cân đo chính xác. Tính chất cơ học (MOR, MOE) được đo bằng máy thử sức bền vật liệu vạn năng theo tiêu chuẩn kỹ thuật. Chiều dài sợi gỗ được xác định bằng phương pháp hiển vi huỳnh quang.

• Timeline nghiên cứu: Thu thập mẫu và xử lý từ tháng 11/2019, phân tích và đo đạc trong phòng thí nghiệm tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và Viện Nghiên cứu và Phát triển Lâm nghiệp, hoàn thành trong vòng 12 tháng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Khối lượng thể tích (KLTT):
   KLTT trung bình của các nguồn giống dao động từ khoảng 0,48 đến 0,54 g/cm³. KLTT tại vị trí gần vỏ (R2) cao hơn vị trí gần tâm (R1) trung bình 8-12%. Nguồn giống lô hạt hỗn hợp 10 dòng tốt nhất của vườn giống Bàu Bàng có KLTT cao nhất, đạt 0,54 g/cm³, trong khi lô đại trà sản xuất thấp nhất, khoảng 0,48 g/cm³.

2. Độ bền uốn tĩnh (MOR):
   MOR trung bình của các nguồn giống nằm trong khoảng 65-75 MPa. MOR tại vị trí gần vỏ cao hơn gần tâm khoảng 10-15%. Nguồn giống xuất xứ Balimo và Oriomo (Úc) có MOR cao nhất, đạt trên 73 MPa, trong khi nguồn giống rừng giống Long Thành thấp hơn, khoảng 65 MPa.

3. Mô đun đàn hồi uốn tĩnh (MOE):
   MOE trung bình dao động từ 7,8 đến 9,2 GPa. MOE tại vị trí gần vỏ cao hơn gần tâm khoảng 12%. Nguồn giống lô hạt vườn giống ghép Ba Vì và lô hạt hỗn hợp Bàu Bàng có MOE cao nhất, trên 9 GPa.

4. Chiều dài sợi gỗ (CDSG):
   CDSG trung bình của các nguồn giống từ 0,58 đến 0,65 mm. CDSG tại vị trí gần vỏ dài hơn gần tâm khoảng 7-10%. Nguồn giống lô hạt hỗn hợp 10 dòng tốt nhất của vườn giống Bàu Bàng có chiều dài sợi gỗ dài nhất, đạt 0,65 mm.

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt về KLTT, MOR, MOE và CDSG giữa các nguồn giống phản ánh ảnh hưởng rõ rệt của yếu tố di truyền đến chất lượng gỗ Keo tai tượng. KLTT cao hơn tại vị trí gần vỏ do tỷ lệ gỗ muộn tăng, làm tăng mật độ và cường độ gỗ. MOR và MOE tăng theo KLTT, phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy mối quan hệ tuyến tính giữa khối lượng thể tích và tính chất cơ học của gỗ.

Chiều dài sợi gỗ tăng từ tâm ra vỏ, liên quan đến tốc độ sinh trưởng và điều kiện sinh thái, ảnh hưởng đến khả năng sử dụng gỗ trong sản xuất giấy và vật liệu. Nguồn giống xuất xứ từ các vườn giống cải tiến như Bàu Bàng và Ba Vì cho chất lượng gỗ vượt trội, phù hợp cho mục đích trồng rừng sản xuất gỗ lớn.

Kết quả có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh KLTT, MOR, MOE và CDSG giữa các nguồn giống và vị trí trong thân cây, giúp minh họa rõ ràng sự biến đổi và ưu thế của từng nguồn giống.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ưu tiên sử dụng nguồn giống chất lượng cao:
   Khuyến nghị sử dụng lô hạt hỗn hợp 10 dòng tốt nhất của vườn giống Bàu Bàng và lô hạt vườn giống ghép Ba Vì cho trồng rừng sản xuất gỗ lớn tại Quảng Trị nhằm nâng cao chất lượng gỗ và giá trị kinh tế. Thời gian áp dụng ngay trong các dự án trồng rừng mới.

2. Xây dựng chương trình chọn giống dựa trên tính chất gỗ:
   Đề xuất phát triển chương trình chọn tạo giống Keo tai tượng tập trung vào các chỉ tiêu khối lượng thể tích, độ bền uốn và chiều dài sợi gỗ, không chỉ dựa vào sinh trưởng. Chủ thể thực hiện là Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam phối hợp với các trung tâm giống địa phương, trong vòng 3-5 năm tới.

3. Áp dụng kỹ thuật kiểm tra chất lượng gỗ không phá hủy:
   Khuyến khích sử dụng công nghệ sóng ứng suất để đánh giá nhanh tính chất cơ học gỗ tại hiện trường, giúp kiểm soát chất lượng giống và rừng trồng hiệu quả. Thời gian triển khai trong 1-2 năm, do các viện nghiên cứu và trường đại học thực hiện.

4. Tăng cường đào tạo và chuyển giao kỹ thuật:
   Tổ chức các khóa đào tạo cho cán bộ kỹ thuật và người trồng rừng về lựa chọn giống, kỹ thuật thu mẫu và đánh giá chất lượng gỗ. Chủ thể là các trường đại học, viện nghiên cứu và các tổ chức lâm nghiệp địa phương, thực hiện liên tục hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp:
   Giúp hiểu rõ ảnh hưởng của nguồn giống đến chất lượng gỗ, áp dụng trong nghiên cứu chọn giống và phát triển giống cây trồng rừng.

2. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách lâm nghiệp:
   Cung cấp cơ sở khoa học để xây dựng chính sách phát triển giống cây trồng rừng chất lượng cao, nâng cao giá trị kinh tế ngành lâm nghiệp.

3. Doanh nghiệp chế biến gỗ và sản xuất vật liệu:
   Hỗ trợ lựa chọn nguồn nguyên liệu gỗ có chất lượng tốt, ổn định, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật sản xuất và thị trường.

4. Người trồng rừng và hợp tác xã lâm nghiệp:
   Nắm bắt thông tin về các nguồn giống ưu việt, áp dụng kỹ thuật trồng và quản lý rừng nhằm tăng năng suất và chất lượng gỗ, nâng cao thu nhập.

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn giống có ảnh hưởng như thế nào đến chất lượng gỗ Keo tai tượng?
   Nguồn giống quyết định các đặc tính vật lý và cơ học của gỗ như khối lượng thể tích, độ bền uốn và chiều dài sợi gỗ. Các giống cải tiến có chất lượng gỗ cao hơn, phù hợp cho trồng rừng sản xuất gỗ lớn.

2. Tại sao khối lượng thể tích lại quan trọng trong đánh giá chất lượng gỗ?
   Khối lượng thể tích phản ánh mật độ gỗ, liên quan mật thiết đến cường độ và độ bền của gỗ. Gỗ có KLTT cao thường có khả năng chịu lực tốt hơn và giá trị sử dụng cao hơn.

3. Chiều dài sợi gỗ ảnh hưởng thế nào đến ứng dụng của gỗ?
   Chiều dài sợi gỗ ảnh hưởng đến chất lượng giấy và vật liệu từ gỗ. Sợi dài giúp tăng độ bền và tính đàn hồi của sản phẩm giấy, do đó chiều dài sợi là chỉ tiêu quan trọng trong chọn giống.

4. Có sự khác biệt về tính chất gỗ giữa vị trí gần tâm và gần vỏ cây không?
   Có, các tính chất như KLTT, MOR, MOE và CDSG đều tăng từ gần tâm ra gần vỏ do tỷ lệ gỗ muộn tăng, làm gỗ đặc và cứng hơn ở phần gần vỏ.

5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn trồng rừng?
   Có thể lựa chọn các nguồn giống có chất lượng gỗ tốt để nhân giống và trồng rừng, đồng thời áp dụng kỹ thuật kiểm tra chất lượng gỗ không phá hủy để giám sát và quản lý rừng hiệu quả.

Kết luận

• Nguồn giống ảnh hưởng rõ rệt đến khối lượng thể tích, độ bền uốn tĩnh, mô đun đàn hồi và chiều dài sợi gỗ của Keo tai tượng trồng tại Quảng Trị.
• Các tính chất gỗ đều tăng từ vị trí gần tâm ra gần vỏ, phản ánh sự phân bố gỗ muộn trong thân cây.
• Nguồn giống lô hạt hỗn hợp 10 dòng tốt nhất của vườn giống Bàu Bàng và lô hạt vườn giống ghép Ba Vì cho chất lượng gỗ vượt trội, phù hợp cho trồng rừng sản xuất gỗ lớn.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn giống và phát triển giống Keo tai tượng chất lượng cao tại Việt Nam.
• Đề xuất áp dụng công nghệ kiểm tra không phá hủy và xây dựng chương trình chọn giống dựa trên tính chất gỗ để nâng cao giá trị kinh tế ngành lâm nghiệp.

Next steps: Triển khai nhân rộng nguồn giống ưu việt, phát triển chương trình chọn giống chuyên sâu và đào tạo kỹ thuật cho cán bộ, người trồng rừng.

Các tổ chức nghiên cứu, quản lý và doanh nghiệp lâm nghiệp cần phối hợp để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, góp phần phát triển bền vững ngành lâm nghiệp Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu 1. Khối lượng thể tích 1. Khái niệm Để đánh giá lượng thực chất gỗ có trong một đơn vị thể tích người ta dùng khái niệm khối lượng thể tích.

Khối lượng thể tích của gỗ là tỉ số giữa khối lượng gỗ trên một đơn vị thể tích gỗ (Lê Xuân Tình, 1998). = (g/cm3) hoặc (kg/cm3) Căn cứ vào khối lượng thể tích có thể đánh giá được một phần cường độ và giá trị công nghệ của gỗ. Nghiên cứu khối lượng thể tích của gỗ là một vấn đề quan trọng và cần thiết. Tùy theo lượng nước chứa trong gỗ nhiều ít khác nhau mà có 4 khái niệm về khối lượng thể tích thường gọi.

- Khối lượng thể tích cơ bản (điều kiện) là tỷ số giữa khối lượng gỗ khô kiệt và thể tích gỗ tươi (độ ẩm của gỗ trên điểm bão hòa thớ gỗ) (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014). = ( / ) - Khối lượng thể tích gỗ tươi là tỷ số giữa khối lượng gỗ tươi và thể tích gỗ tươi. = ( / ) - Khối lượng thể tích gỗ tươi là tỷ số giữa khối lượng khô và thể tích gỗ khô. Tùy theo điều kiện khí hậu mỗi nơi khác nhau mà độ ẩm thăng bằng cao hay thấp.

Nhưng nói chung không thể lớn hơn 30% (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014). Phương pháp xác định khối lượng thể tích Tùy theo cách xác định thể tích mà có 4 phương pháp xác định khối lượng thể tích. Phương pháp cân đo: Đây là phương pháp thường dùng và chính xác nhất. Mẫu gỗ thí nghiệm có kích thước 2 x 2 x 3cm (kích thước lớn nhất theo chiều dọc thớ).

Dùng thước kẹp hoặc thước pan – me 3 chiều chính xác đến 0,01 mm và cân đối khối lượng mẫu gỗ chính xác đến 0,01 g. Tính khối lượng thể tích theo công thức : = (g/cm3) Trong đó: – khối lượng thể tích m - là khối lượng gỗ (g) v là thể tích mẫu gỗ (cm3) Ngoài ra còn có phương pháp nhúng nước, phương pháp dùng thể tích thủy ngân, phương pháp thủ công (Lê Xuân Tình, 1998). Các nhân tố ảnh hưởng tới khối lượng thể tích gỗ • Loài cây Do các loại cây có cấu tạo khác nhau nên khối lượng thể tích cũng không giống nhau. Sự chênh lệch này chủ yếu là do độ rỗng của gỗ nhiều hay ít.

Độ rộng càng lớn thì khối lượng thể tích càng bé và ngược lại độ rỗng càng bé thì khối lượng thể tích càng lớn. m 7 Ngoài ra, do chất chứa trong ruột tế bào càng nhiều, khối lượng thể tích càng lớn, nên nói chung gỗ lõi nặng hơn gỗ dác (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014). • Tỷ lệ gỗ sởm - gỗ muộn Đối với các loại gỗ có gỗ sớm gỗ muộn phân biệt thì tỷ lệ gỗ muộn nhiều hay ít có ảnh hưởng lớn đến khối lượng thể tích của gỗ. Tỷ lệ gỗ muộn nhiều khối lượng thể tích lớn.

Ngược lại tỷ lệ gỗ muộn ít khối lượng thể tích thấp (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014). • Độ ẩm Nước trong gỗ nhiều hay ít là nhân tố ảnh hưởng lớn đến khối lượng thể tích của gỗ. Gỗ chứa nhiều nước, khối lượng thể tích cao, chứa ít nước khối lượng thể tích thấp. Căn cứ vào công thức xác định khối lượng thể tích ta phân tích sự thay đổi độ ẩm gỗ: - Khi độ ẩm giảm từ cao đến độ ẩm bão hoà (30%), lúc này khối lượng m của gỗ sẽ giảm xuống, nhưng thể tích của gỗ là không thay đổi.

Do đó khối lượng thể tích của gỗ sẽ giảm xuống nhanh. - Khi độ ẩm giảm từ độ ẩm bão hoà xuống độ ẩm khô kiệt (30 – 0%): lúc này khối lượng của gỗ tiếp tục giảm xuống, tuy nhiên thể tích của gỗ cũng giảm xuống. Nhưng qua thí nghiệm ta thấy khối lượng m của gỗ giảm nhanh hơn. Do vậy, khối lượng thể tích của gỗ giảm chậm.

- Khi độ ẩm tăng từ 0- 30%: lúc này khối lượng của gỗ tiếp tăng lên, tuy nhiên thể tích của gỗ cũng tăng lên. Nhưng qua thí nghiệm ta thấy khối lượng m của gỗ tăng nhanh hơn. Do vậy, khối lượng thể tích của gỗ tăng chậm. - Khi độ ẩm tăng từ 30% đến cao: lúc này khối lượng m của gỗ sẽ tăng lên, nhưng thể tích gỗ là không thay đổi.

Do đó khối lượng thể tích của gỗ sẽ tăng lên nhanh (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014). • Vị trí khác nhau trong thân cây m 8 - Ở các vị trí khác nhau trong thân cây, khối lượng thể tích cũng khác nhau. Nói chung gỗ ở phần gốc có khối lượng thể tích cao nhất, giữa thân là trung bình và gần ngọn là thấp nhất. Chênh lệch giữa gốc và ngọn đến gần 25%.

- Gần tuỷ và gần vỏ khối lượng thể tích bé. Khối lượng thể tích gỗ lõi lớn hơn ở gỗ giác (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014). • Vòng tăng trưởng hàng năm - Đối với gỗ mạch xếp vòng cây lá rộng: vòng năm trưởng hàng năm càng lớn có khối lượng thể tích càng lớn, vì vòng năm rộng gỗ muộn nhiều. - Với gỗ cây lá kim thì ngược lại, vòng năm càng hẹp khối lượng thể tích càng cao vì gỗ cây lá kim vòng năm càng rộng gỗ muộn càng ít.

- Đối với gỗ lá rộng mạch phân tán - vòng năm rộng thì tỷ lệ gỗ sớm và gỗ muộn không thay đổi nên khối lượng thể tích không thay đổi (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014). Tính chất cơ học của gỗ 1.1 Khái niệm cơ bản về tính chất cơ học • Ứng lực Khi bị lực bên ngoài tác dụng, gỗ sẽ biến dạng. Các phần tử cấu tạo bên gỗ sẽ sản sinh nội lực chống chịu lại, đó là ứng lực. Ký hiệu P đơn vị N hoặc Kgf.

Ứng lực có tác dụng chống lại lực phá hoại từ bên ngoài, đồng thời có tác dụng khôi phục lại hình dạng và kích thước cũ của vật. Ứng lực bằng ngoại lực về trị số nhưng ngược chiều (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014). • Ứng suất Để đánh giá khả năng chịu lực của vật liệu và để so sánh cường độ của các loại vật liệu khác nhau, người ta dùng ứng suất (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014). Ứng suất là ứng lực sản sinh trên một đơn vị diện tích chịu lực.

Ứng suất đơn giản được tính theo công thức sau. m 9 = , / Trong đó: – lực bên ngoài tác dụng, tính bằng niutơn (N). F – diện tích chịu lực (m ) • Biến dạng Sau khi bị ngoại lực tác dụng, gỗ ít nhiều thay đổi về hình ở nước. Hiện tượng ấy gọi là sự biến dạng (Nguyễn Việt Hưng, Nguyễn Văn Thái, 2014).

Biến dạng tuyệt đối Biến dạng thường biểu thị bằng độ tăng giảm dài tuyệt đối (∆l) gọi 1à biến dạng tuyệt đối. Biến dạng tương đối Chỉ độ tăng giảm dài tương đối – gọi là biến dạng tương đối ( ) ∆ = ∆l: - độ tăng giảm dài tuyệt đối (cm) 1: - chiều dài của vật (cm) Biến dạng đàn hồi Biến dạng đàn hồi do xenlulo có cấu trúc định hình và là thành phần chủ yếu sản sinh ra nội lực của gỗ (ứng lực có trị số lớn nhất). Biến dạng vĩnh cửu Biến dạng vĩnh cửu là do linhin có cấu trúc vô định hình và là thành phần chủ yếu sản sinh ra nội lực có trị số thấp. Các tính chất cơ học của gỗ Tùy theo phương thức tác dụng của ngoại lực, chiều thớ của gỗ và nội lực sản sinh trong gỗ, người ta chia các ứng lực thành 3 nhóm chính: Các ứng lực đơn giảm, các ứng lực phức tạp, các ứng lực có tính chất công nghệ.

Tuy nhiên trong nghiên cứu này chỉ nghiên cứu ở các ứng lực phức tạp cụ thể là sức chịu uốn tĩnh. Sức chịu uốn tĩnh: m 10 - Dầm (xà) trong các kết cấu gỗ thường do lực uốn làm biến dạng. Có thể nói sức chịu uốn tĩnh là chỉ tiêu quan trọng thứ 2 sau lực ép dọc thớ. - Để đánh giá cường độ gỗ thường lấy tổng số hai ứng suất: ép dọc thớ và uốn tĩnh làm tiêu chuẩn.

- Khi bị uốn cong, phần gỗ chịu ép biến dạng nhiều hơn phần gỗ chịu kéo. Vì trong gỗ ứng suất kéo dọc thớ lớn gấp 2 - 3 lần ứng suất ép dọc thớ. Do đó mặt trung hòa chuyển dịch về phía chịu kéo (Lê Xuân Tình, 1998). - Mẫu thử nghiệm có kích thước 20 × 20 × 300 mm, kích thước lớn nhất theo chiều dọc thớ.

- Mẫu gỗ đặt trên 2 gối tựa tròn cố định, bán kính cong của gối là 15 mm. Cự ly 2 gối là 240 mm. Khoảng cách giữa 2 điểm đặt lực P/2 là 80 mm, hoặc tại điểm giữa của dầm (P). Tốc độ tăng lực là 7000±1500N/ph (Lê Xuân Tình, 1998).

- Các loại gỗ lá rộng qui định hướng tác động của lực theo chiều tiếp tuyến. Các loại gỗ lá kim thí nghiệm cả 2 hướng. - Ứng suất uốn tĩnh tính theo công thức: !" # Nếu 2 điểm đặc lực: = (N/m2) $%& !" # Nếu 1 điểm đặt lực: = (N/m2) $%& Trong đó: Pmax là lực phá hoại (N); l cự ly hai gối (m); b và h là bề rộng và chiều cao của mẫu (m); Hệ số điều chỉnh độ ẩm α = 0,04. Xác định mô đun đàn hồi uốn tĩnh (MOE) Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi dùng mẫu có hình dạng và kích thước, bố trí như lực uốn tính.

Mỗi mẫu thử, cho lực lặp lại 6 lần. Mỗi lần tác động từ 200 ÷ 600N. Tốc độ tăng lực là 5000 ± 1000N/ph. Đọc số trên đồng m 11 hồ đo biến hình ngay sau mỗi lần tăng lực.

Lấy trị số bình quân biến dạng của 3 lần tăng lực cuối cùng (Lê Xuân Tình, 1998). Tính mô đun đàn hồi theo công thức sau, chính xác đến 108N/m2: (#) MO' = (N/m2) cho 2 điểm đặt lực * +$%) , * ( .) MO' = (N/m2) cho 1 điểm đặt lực /$%) , Trong đó: l cự ly hai gối (m); b và h là bề rộng và chiều cao của mẫu (m); f là độ võng; P’ = 600 – 200N = 400N hoặc P’ = 400 – 200N = 200N. Sức chịu uốn va đập - Về khả năng chịu uốn va đập của gỗ có rất nhiều loại. hiện nay thường chỉ xác định sức chịu uốn xung kích.

Sức chịu uốn xung kích được dùng làm chỉ tiêu đánh giá độ giòn hay độ dẻo của gỗ.