杉木樁開裂的主要原因有哪些?
一、杉木樁開裂外在因素
1.溫度
溫度是影響杉木樁干燥速度的主要因素。溫度升高,杉木樁中水分壓力升高,液態(tài)自由水的粘度降低,有利于促進(jìn)杉木樁中水分的流動(dòng)和擴(kuò)散;銅絲干燥介質(zhì)的溶濕能力提高,加快杉木樁表面水分的蒸發(fā)速度。但值得注意的是如果溫度過高,會(huì)引起杉木樁的開裂和變形、降低力學(xué)強(qiáng)度、變色等,應(yīng)適當(dāng)控制。
2.濕度
相對(duì)濕度是影響杉木樁干燥速度的重要因子。在溫度與氣流速度相同的情況下,相對(duì)濕度越高,介質(zhì)內(nèi)水蒸氣分壓越大,杉木樁表面得水分越不易向介質(zhì)中蒸發(fā),干燥速度越慢;相對(duì)濕度低時(shí),表面水分蒸發(fā)快,表層含水率降低,含水率梯度增大,水分?jǐn)U散等增大,干燥速度快。但相對(duì)濕度過低,會(huì)造成開裂及蜂窩等干燥缺陷問題的發(fā)生甚至加重。
3.氣流循環(huán)速度
氣流循環(huán)速度是另一個(gè)影響杉木樁干燥速度的因素。
二、杉木樁開裂內(nèi)在因素
1.杉木樁樹種
不同樹種的杉木樁具有不同的構(gòu)造,它的紋孔大小與數(shù)量,以及紋孔膜上微孔的大小都有很大差異,因此水分沿上述路徑移動(dòng)的難易程度有別,即杉木樁樹種是影響干燥速度的主要內(nèi)因。由于環(huán)孔硬闊葉樹材(例如酸枝木)導(dǎo)管和紋孔中充填物多、紋孔膜上微孔的直徑小,所以其干燥速度明顯小于散孔闊葉樹材;在同一樹種中,密度增大,大毛細(xì)管內(nèi)水分流動(dòng)阻力增大,細(xì)胞壁內(nèi)水分?jǐn)U散路徑延長,難于干燥。
2.杉木樁厚度
杉木樁常規(guī)干燥過程可近似認(rèn)為是沿材厚方向的一維傳熱傳質(zhì)過程,厚度增加,傳熱傳質(zhì)距離變長、阻力加大,干燥速度明顯下降。
3.杉木樁含水率
纖維飽和點(diǎn)之下,隨著含水率的降低,吸著水的橫向擴(kuò)散系數(shù)減小,而水蒸氣在細(xì)胞腔中的擴(kuò)散系數(shù)則增大,由于干燥過程中水蒸氣在細(xì)胞腔中擴(kuò)散所占比例不大,含水越低水分?jǐn)U散路徑越長,所以含水率越低越難干燥。
杉木樁廣泛應(yīng)用于一些河流邊坡防護(hù)工程中,也是綠化樹木的支撐桿,一般來說,杉木樁的直徑較小,便于搬運(yùn)、運(yùn)輸和安裝,強(qiáng)度不會(huì)受影響,杉木樁具有良好的韌性和強(qiáng)度,是河樁的良好選擇。這主要是由于杉木的快速生長,實(shí)際上,杉木生長很快,在淮河流域廣泛種植,因此,杉木樁產(chǎn)量相當(dāng)大,所以價(jià)格相對(duì)較低。
近年來,許多林場主在大風(fēng)、枯水期長和干旱地區(qū),通過混交相關(guān)樹種,發(fā)展了杉木林,馬尾松是理想的伴生樹種,混交樹種的比例應(yīng)視天氣而定,應(yīng)在20%至50%之間,好的地塊可以分塊混合,個(gè)別區(qū)域可以在行或植物之間混合。
杉木樁具有良好的防腐和殺蟲作用,在許多情況下,它可以在水下和其他惡劣環(huán)境下長期使用,同時(shí),杉木的香味對(duì)防蟲有很強(qiáng)的作用,如建筑和家具制造都很好。
事實(shí)上,只要杉木樁長時(shí)間不暴露在空氣和濕氣中,杉木樁就不容易被腐蝕,這也是為什么很多杉木樁可以長期用作河樁的原因。