Mechanical resistance of moso bamboo (Phyllostachys pubescens) part 2: axial tensile strength, hardness and wear resistance

Abstract

Bamboo is a natural resource with a wide range of applications, especially moso bamboo (Phyllostachys pubescens Mazel ex H. de Lehaie), which is one of the most used species in the world. The main objective of this work was to determine the axial tensile strength, hardness and wear resistance of moso bamboo culms planted in Paraná, Brazil. Axial tensile strength was tested by the modification of a standard designed for wood; hardness was measured by the Brinell Test method and wear resistance was assessed by the taber abraser method. Analysis of variance with a factorial arrangement was applied to verify the effect of the treatments, resulting from the combination of three ages (one, three and five years old) and three culm positions (base, middle and top), and to check a possible interaction between these factors. No significant interaction was verified between age and position for axial tensile strength and hardness, and these properties increased as the age increased and culm position rose. Moso bamboo has potential for the flooring industry because of its low mass loss in the test of wear resistance and the satisfactory hardness when compared to other bamboo species and to traditional Brazilian timber species.

O bambu é um recurso natural que tem amplo espectro de utilização, destacando-se o bambu mossô (Phyllostachys pubescens Mazel ex H. de Lehaie) como uma das espécies mais utilizadas no mundo. O objetivo principal do estudo foi determinar as propriedades mecânicas de resistência à tração paralela às fibras, dureza Brinell e resistência ao desgaste abrasivo de colmos do bambu mossô. A resistência à tração paralela foi determinada modificando-se uma norma específica para madeira; a dureza foi medida pelo método de Brinell e a resistência ao desgaste abrasivo foi avaliada utilizando-se o método do taber abraser. A análise de variância em arranjo fatorial foi aplicada para verificar o efeito dos tratamentos, em que foram combinadas três idades (um, três e cinco anos) e três posições nos colmos (base, meio e topo), analisando-se a possível interação entre os fatores. Não houve interação significativa entre os fatores idade e posição para a resistência à tração paralela às fibras e a dureza Brinell, observando-se que tais propriedades aumentaram com a idade e a posição longitudinal dos colmos. O bambu mossô possui potencial para a fabricação de pisos maciços, por causa da baixa perda de massa no ensaio de resistência ao desgaste abrasivo e pela dureza satisfatória em comparação com outras espécies de bambu e espécies madeireiras tradicionais.