BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA LÂM NGHIỆP

HỒ CHÍ CÔNG

KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA MỘT SỐ LOẠI
GỖ CÓ KHẢ NĂNG LÀM MẶT CẦU

LUẬN VĂN CUỐI KHÓA KỸ SƯ
CHUYÊN NGÀNH CHẾ BIẾN LÂM SẢN

Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 8/2007


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA LÂM NGHIỆP

KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA MỘT SỐ LOẠI
GỖ CÓ KHẢ NĂNG LÀM MẶT CẦU

Người hướng dẫn :TS.Hoàng Thị Thanh Hương
Sinh viên thực hiện : Hồ Chí Công

Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 8/2007


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.................................................................................................
.................................................................................................

.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................
.................................................................................................



TÓM TẮT

Đề tài: “KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CƠ HỌC CỦA MỘT SỐ LOẠI GỖ CÓ KHẢ
NĂNG LÀM MẶT CẦU” đã được thực hiện tại khoa Lâm Nghiệp-Trường Đại Học
Nông Lâm từ tháng 3/2007 đến tháng 8/2007.

Thực trạng ở các tỉnh miền Tây vấn đề sử dụng gỗ làm mặt cầu đang phát
triển theo hướng tự phát chưa đúng mục đích và yêu cầu sử dụng. Nhằm nâng cao
khả năng sử dụng và tạo ra cơ sở để lựa chọn nguồn nguyên liệu gỗ cho việc làm
mặt cầu. Một trong những vấn đề cần thiết đó là cần phải nghiên cứu tính chất cơ
học của một số loại gỗ có khả năng làm mặt cầu.
Xuất phát từ vấn đề trên, chúng tôi được sự hướng dẫn của Tiến Sĩ Hoàng thị
Thanh Hương đã thực hiện đề tài: “Khảo sát tính chất cơ học của một số loại gỗ
làm mặt cầu”. Tìm hiểu đặc điểm và khảo sát tính chất cơ học của các loại gỗ như :
sao lá to, chò chỉ, dầu đỏ, xoan đào thông qua việc thử 4 chỉ tiêu tính chất cơ học :
độ bền nén ngang thớ cục bộ, độ cứng tĩnh, lực bám đinh vít, độ bền uốn tĩnh. Qua
các kết quả thử nghiệm cho thấy các loại gỗ đều đáp ứng được các chỉ tiêu đề ra và
có khả năng sử dụng làm mặt cầu.
Các chỉ tiêu tính chất cơ học của các loại gỗ đã được thử nghiệm
 Tính chất cơ học gỗ Sao lá to
- Ứng suất nén ngang thớ cục bộ : 18.9 MPa
- Ứng suất uốn tĩnh :

81.4 MPa

- Độ cứng tĩnh :

88 Mpa



- Lực bám đinh vít :

86.7 N/mm

 Tính chất cơ học gỗ Xoan đào
- Ứng suất nén ngang thớ cục bộ : 20.9 MPa
- Ứng suất uốn tĩnh :

107 MPa

- Độ cứng tĩnh :

101.4 Mpa

- Lực bám đinh vít :

179 N/mm

v


ABSTRACT

ENGINEER GRADUATIONTHESIS: INVESTIGATION ON MECHANICAL
PROPERTIES OF SOME TYPE OF WOODS HAVE ABLITY TO MAKE
BRIDGE DECK IN VIETNAM was performed in Faculty of Forestry- Nong Lam
University from March, 2007 to July, 2007.

Real situation in the western province, problem of using bridge desk woods

vi




Batighan

Limits of compressive strengths :

18.5 MPa

Limits of static bending strengths:

114 MPa

Strength :

68.1 MPa

Limits of ahering screw strengths: 173 N/mm


Keruing

Limits of compressive strengths :

11.2 MPa

Limits of static bending strengths:


Lời Cảm Ơn .............................................................................................................. iii
Tóm Tắt .................................................................................................................... iv
Abstract .................................................................................................................... vi
Mục lục ................................................................................................................... viii
DANH SÁCH CÁC BẢNG ...................................................................................... x
DANH SÁCH CÁC HÌNH ...................................................................................... xi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................. xiii
Lời Nói Đầu ............................................................................................................ xiv
Chương 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................1
1.1 Tính cấp thiết đề tài........................................................................................1
1.2 Mục tiêu - Mục đích .......................................................................................1
1.2.1 Mục tiêu .....................................................................................................1
1.2.2 Mục đích ....................................................................................................2
1.3 Nội dung, phương pháp và phạm vi nghiên cứu .........................................2
1.3.1 Nội dung nghiên cứu ................................................................................2
1.3.2 Phương pháp nghiên cứu .......................................................................2
1.3.3. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................3
Chương 2. TỔNG QUAN .........................................................................................4
2.1 Tổng quan nghiên cứu....................................................................................4
2.1.1 Tình hình sử dụng các loại cầu gỗ trong nước ......................................4
2.1.2 Tổng quan các loại gỗ sử dụng làm mặt cầu trong nước ....................6
2.2. Các căn cứ xác định các loại gỗ sử dụng làm mặt cầu ...............................6
2.2.1 Bảng phân loại các loại gỗ ........................................................................6
2.1.2 Các tiêu chuẩn chất lượng gỗ .................................................................9
2.3.

Đặc điểm cấu tạo, tính chất của nguyên liệu gỗ làm mặt cầu ..............10

2.3.1. Đặc điểm cấu tạo, tính chất gỗ XOAN ĐÀO .....................................10


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng2.1. Yêu cầu sử dụng đối với các loại gỗ ........................................................9
Bảng 3.1 : Số lượng và quy cách mẫu của các loại gỗ nghiên cứu ......................20
Bảng 4.1. Kết quả thử các tính chất cơ học của gỗ sao lá to ...............................31
Bảng 4.2. Kết quả thử ứng suất nén ngang cục bộ gỗ sao lá to ..........................32
Bảng 4.3. Kết quả thử ứng suất uốn tĩnh gỗ sao lá to ..........................................33
Bảng 4.4. Kết quả thử độ cứng tĩnh gỗ sao lá to...................................................33
Bảng 4.5: Kết quả thử lực bám đinh gỗ sao lá to .................................................34
Bảng 4.6. Kết quả thử các tính chất cơ học của gỗ Chò chỉ ................................35
Bảng 4.7. Kết quả thử ứng suất nén ngang cục bộ Chò chỉ ................................36
Bảng 4.8. Kết quả thử ứng suất uốn tĩnh Chò chỉ ................................................36
Bảng 4.9. Kết quả thử độ cứng tĩnh Chò chỉ ........................................................37
Bảng 4.10. Kết quả thử lực bám đinh vít Chò chỉ ................................................38
Bảng 4.11. Kết quả thử các tính chất cơ học của gỗ Dầu đỏ ...............................39
Bảng 4.12. Kết quả thử ứng suất nén ngang cục bộ Dầu đỏ ...............................39
Bảng 4.13. Kết quả thử ứng suất uốn tĩnh Dầu đỏ ..............................................40
Bảng 4.14. Kết quả thử độ cứng tĩnh Dầu đỏ .......................................................41
Bảng 4.15. Kết quả thử lực bám đinh Dầu đỏ ......................................................42
Bảng 4.16. Kết quả thử các tính chất cơ học của gỗ Xoan Đào ........................42
Bảng 4.17. Kết quả thử ứng suất nén ngang cục bộ Xoan Đào ...........................43
Bảng 4.18. Kết quả thử ứng suất uốn tĩnh Xoan Đào ..........................................44
Bảng 4.19. Kết quả thử độ cứng tĩnh Xoan Đào...................................................44
Bảng 4.20. Kết quả thử lực bám đinh Xoan Đào..................................................45
Bảng 4.21. Bảng tổng hợp các tiêu chuẩn của 4 loại gỗ .......................................46

x


DANH SÁCH CÁC HÌNH



Hình 4.10. Biểu đồ thể hiện độ biến thiên ứng suất uốn tĩnh
của 5 mẫu gỗ dầu đỏ................................................................................................41
Hình 4.11. Biểu đồ thể hiện độ biến thiên độ cứng tĩnh
của 5 mẫu gỗ dầu đỏ................................................................................................41
Hình 4.12. Biểu đồ thể hiện độ biến thiên lực bám đinh
của 5 mẫu gỗ dầu đỏ................................................................................................42
Hình 4.13. Biểu đồ thể hiện độ biến thiên ứng suất nén ngang cục bộ
của 5 mẫu gỗ xoan đào ............................................................................................43
Hình 4.14. Biểu đồ thể hiện độ biến thiên ứng suất uốn tĩnh
của 5 mẫu gỗ xoan đào ............................................................................................44
Hình 4.15. Biểu đồ thể hiện độ biến thiên độ cứng tĩnh
của 5 mẫu gỗ xoan đào ............................................................................................45
Hình 4.16. Biểu đồ thể hiện độ biến thiên lực bám đinh
của 5 mẫu gỗ xoan đào ............................................................................................45

xii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TPHCM

Thành phố Hồ Chí Minh

ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

TCVN

một số loại gỗ có khả năng làm mặt cầu” nhằm hoàn thiện và bổ sung cho việc sử
dụng gỗ làm mặt cầu.

xiv


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết đề tài
Thực trạng ở các tỉnh miền Tây việc giao thông đường bộ gặp nhiều khó khăn
do hệ thống sông ngói chằng chịt. Hệ thống cầu đường được phát triển để thuận tiện
cho việc đi lại. Điều kiện khó khăn và kinh phí hạn hẹp nên việc xây dựng cầu
bêtông rất hạn chế chủ yếu là cầu khung sắt mặt gỗ. Hiện nay ở các tỉnh miền Tây
vấn đề sử dụng gỗ làm mặt cầu đang phát triển theo hướng tự phát chưa đúng mục
đích và yêu cầu sử dụng. Việc làm này vừa không đảm bảo được yêu cầu về chất
lượng cũng như là khả năng sử dụng một cách hữu ích các loại gỗ được đem vào sử
dụng. Qua đợt khảo sát tình trạng sử dụng gỗ làm mặt cầu tại tỉnh Long An, cho
thấy các loại gỗ đang được sử dụng làm mặt cầu tại đây không đảm bảo được các
chỉ tiêu về độ bền cơ học, độ bền tự nhiên như Trám, Chiêu liêu, Cám, Gáo… Vì
vậy chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát tính chất cơ học của một số
loại gỗ làm mặt cầu” nhằm giúp cho ngành giao thông có thể lựa chọn được các loại
gỗ thích hợp để làm mặt cầu. Đây là một vấn đề hết sức cấp thiết và có ý nghĩa
nhiều mặt.
1.2 Mục tiêu - Mục đích
1.2.1 Mục tiêu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là khảo sát chỉ tiêu tính chất cơ học (độ
cứng, lực bám đinh vít, độ bền nén ngang thớ, độ bền uốn tĩnh) của 4 loại gỗ:
gỗ sao Hải Nam, chò chỉ, dầu đỏ, xoan đào nhằm:
Làm cơ sở khoa học cho việc thiết kế, tính toán kiểm tra bền và sử dụng các
loại gỗ này làm mặt cầu ở các tỉnh miền Tây.

thác tại tỉnh Phú Yên. Cây sau khi cưa cắt đúng qui định đưa về phòng thí
nghiệm xác định tính chất cơ học .

2




Thiết bị thí ngiệm thí nghiệm:
 Tủ sấy thí nghiệm với nhiệt độ sấy tối đa 200 0C.
 Cân điện tử với độ chính xác (±0,01g, trọng lượng cân tối đa 200 g).
 Thước kẹp Panme, độ chính xác ( ± 0,05mm ).
 Máy thử tính chất cơ học AMSLER.

1.3.3. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu về tính chất cơ học của gỗ là một phạm vi rộng và có nhiều chỉ
tiêu cũng như việc áp dụng lí thuyết vào thực tiễn để sử dụng gỗ một cách hợp lý
đòi hỏi cần có thời gian và các thiết bị, công nghệ phù hợp. Vì thế trong phạm vi
của đề tài chủ yếu khảo sát các chỉ tiêu cơ bản của tính chất cơ học có ảnh hưởng
tới chất lượng của gỗ sử dụng làm mặt cầu. Thông qua đó đề xuất định hướng sử
dụng gỗ cụ thể.
Có khá nhiều tính chất cơ học như : ứng suất uốn tĩnh (xuyên tâm, tiếp tuyến),
độ cứng tĩnh, môđun đàn hồi, độ bền nén ngang và dọc thớ…nhưng để phù hợp với
mục đích sử dụng, trong phạm vi đề tài chúng tôi chọn nghiên cứu 4 tính chất cơ
học đó là : ứng suất uốn tĩnh, độ cứng tĩnh, độ bền nén dọc, lực bám đinh vít đối với
các loại gỗ : sao lá to, chò chỉ, dầu đỏ, xoan đào. Sở dĩ chúng tôi lựa chọn nghiên
cứu các loại gỗ này là do đây là những loại gỗ tính chất cơ lý cao, độ dẽo dai lớn,
sức chịu lực cao nhưng dễ tìm kiếm thông dụng và giá thành hợp lý .

3

Những thương gia ở các vùng kinh tế phát triển cũng ái ngại, không dám đến những
vùng lưu thông khó khăn để đầu tư. Dần dần về sau, những vùng nông thôn có
mạng lưới kênh rạch dày đặc, trở thành một vùng sâu vùng xa, ít ai muốn đặt chân
đến để làm giàu hay phát triển kinh tế.
Mặt khác, nguyên liệu làm cầu khỉ được ghép nối từ những thân cây thông
thường như: tre, dừa, cau… rất dễ mục gãy làm ảnh hưởng đến tính mạng con
người. Hàng năm ở miền Tây có rất nhiều cụ già và trẻ em thiệt mạng vì những cây
cầu sụp gãy, nhất là vào những mùa nước nổi.
Từ năm 1992 đến nay, chính quyền địa phương các tỉnh ĐBSCL đứng ra sang
sửa cầu đường, phần nhiều là tập trung xóa bỏ các cầu khỉ. Nhiều đơn vị cá nhân đã
vận động các nhà hảo tâm ở TP.HCM và các tỉnh lân cận đóng góp xây dựng cầu
bê-tông, gỗ ván thay thế những chiếc cầu khỉ nguy hiểm đã lên hơn 40 cây. Theo
những người trực tiếp tham gia "Chương trình xóa cầu khỉ nông thôn" thì mỗi chiếc
cầu làm hoàn chỉnh giá từ 20 đến 30 triệu đồng, còn tùy theo độ dài ngắn bắt qua
sông, kênh rạch. Nhưng đây chỉ là tiền nguyên liệu, còn về nhân công, chi phí ăn
uống đều do người dân địa phương đóng góp. Tuỳ thuộc điều kiện đi lại từng nơi,
địa phương sẽ xây dựng cầu bê-tông hay ván gỗ. Tuy nhiên do điều kiện của địa
phương và nguồn kinh phí hạn hẹp chưa thể thay thế ngay cầu khỉ bằng cầu bê-tông
nên đa số các tỉnh ở đây vẫn sử dụng loại cầu khung sắt mặt gỗ. Thời gian qua,
chương trình tập trung làm nhiều nhất ở tỉnh Đồng Tháp, vì địa lý vùng này sông
rạch rất chằng chịt. Cho nên, những nông thôn có cây cầu tre khẳng khiu bắt qua
xóm làng vắng vẻ trước đây giờ đã nhộn nhịp lên hẳn, do lưu thông thuận lợi, kinh
tế phát triển.
Những cây cầu khung sắt ván gỗ được nhắc đến với niềm tự hào như một địa
danh của xóm làng.Từ khi đổi mới cây cầu này, người dân thấy mọi thuận tiện đến
với mình. Nông dân ngày trước ra đồng phải gánh vác, trong khi bây giờ chạy xe
gắn máy đến tận nơi. Nói về văn minh văn hóa cũng phát triển hẳn lên. Đời sống
của người dân được cải thiện và phát triển rõ rệt.

5

Nghiệp và cách phân loại gỗ theo tính chất cơ lý ,phân loại gỗ theo mục đích sử

6


dụng , phân loại theo khối lượng thể tích theo TCVN 1072-74 chúng tôi đã chọn ra
một số loại gỗ có tính chất và mục đích sử dụng phù hợp để đưa vào nghiên cứu.
Hiện nay với công nghệ chế biến và hiện đại, các loài cây gỗ từ nhỏ đến lớn, từ
gỗ mềm, nhẹ, màu nhạt đến gỗ cứng, nặng, màu sắc đậm đều được xử lý ngâm tẩm
gia công tốt, nên giá trị sử dụng ngày càng được nâng cao và cho nhiều sản phẩm
quí và đẹp. Tuy nhiên, theo các tiêu chuẩn tự nhiên về màu sắc, hương vị, tỷ trọng,
sức chịu đựng mà các loại gỗ được phân ra làm 8 nhóm. Các bảng phân loại tạm
thời các nhóm gỗ đang được các nhà khoa học đóng góp để chúng có sự sắp xếp
chuẩn hóa.
Tiêu chuẩn phân loại gỗ hiện nay ở Việt Nam:
1. Phân loại theo kích thước cơ bản của sản phẩm khai thác
2. Phân cấp chất lượng đối với sản phẩm khai thác
3. Phân chia theo sản phẩm sơ chế
4. Phân chia theo mục đích sử dụng
5. Phân chia theo tính chất cơ lý
6. Phân chia theo nhóm thương phẩm.
Căn cứ dựa vào để phân loại là cấu tạo, tính chất cơ, lý, độ bền tự nhiên và giá
trị kinh tế của loại gỗ. Cách phân loại này gỗ được chia thành 8 nhóm với khoảng
365 loại gỗ chủ yếu, có giá trị kinh tế cao, có trữ lượng và sản lượng tương đối lớn.
 Nhóm I: Tiêu chuẩn chính của các loại gỗ trong nhóm này là gỗ có màu sắc,
vân thớ đẹp, có hương vị thơm và rất qúi hiếm, có giá trị kinh tế cao. Các
loại gỗ trong nhóm này thường sử dụng sản xuất đồ mộc cao cấp, đồ mỹ
nghệ, gỗ lạng, ván sàn đặc biệt…Nhóm I có 41 loại, những loại gỗ chủ yếu là
cẩm lai, bằng lăng cườm, dáng hương, pơ mu, trắc, mun, gụ, gõ đỏ, hoàng
đàn, lát các loại,…

VII có 45 loại như Côm, Sổ, Ngát, Vọng...
 Nhóm VIII: Nhóm gỗ nhẹ, sức chịu lực rất kém, khả năng bị mối mọt cao.
Nhóm VIII có 48 loại như Sung, Côi, Ba bét, Ba soi...
Đối với gỗ làm cầu thường sử dụng gỗ thuộc nhóm II do đây là những loại gỗ
có tính chất cơ lý cao tuy nhiên do trữ lượng của các loại gỗ này hiện nay cón rất ít
nên chúng tôi tiến hành nghiên cứu các loại gỗ có tính chất cơ lý cao thuộc từ nhóm

8


III trở xuống nhằm tìm ra nguồn nguyên liệu mới và bền vững cho ngành giao
thông trong việc làm mặt cầu.
2.1.2 Các tiêu chuẩn chất lượng gỗ
Căn cứ vào các tiêu chuẩn chất lượng gỗ của các loại gỗ được sử dụng trong
xây dựng,trong ngành giao thông ( gỗ làm tà vẹt ) và các tiêu chuẩn của các loại gỗ
đã được đem vào sử dụng làm cầu.Từ đó chúng tôi tiến hành khảo sát một số loại gỗ
có tính chất tương đương để xem xét khả năng sử dụng làm mặt cầu của các loại gỗ
này và đưa ra phương hướng phát triển cho các loại gỗ này trong lĩnh vực cầu
đường.
Ngoài ra chúng tôi còn tham khảo một số tài liệu như “Tên cây rừng Việt
Nam”của NXB Nông Nghiệp, “Cây gỗ trong kinh doanh” của hội khoa học kỹ thuật
Lâm Nghiệp TP.HCM nhằm cũng cố thêm cơ sở lựa chọn các loại gỗ.
Bảng 2.1. Yêu cầu sử dụng đối với các loại gỗ
TT

Chủng loại

Yêu cầu chất lượng gỗ

Sử dụng


hậu

Thùng xe, sàn xe tải

trong
Gỗ dùng
2

cho tàu
thuyền

3

Cường độ lớn (giới hạn bền
uốn, nén, cắt), chịu mài mòn,

Làm cửa, sàn và trang sức bên

có tính dẻo, không ăn mòn

trong

kim loại

Gỗ dùng

Giới hạn bền uốn, nén cao,

cho kiến