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,液態自由水的粘度降低,有利于促進杉木樁中水分的流動和擴散;銅絲干燥介質的溶濕能力提高,加快杉木樁表面水分的蒸發速度。但值得注意的是如果溫度過高,會引起杉木樁的開裂和變形、降低力學強度、變色等,應適當控制。
2.濕度
相對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,相對濕度越高,介質內水蒸氣分壓越大,杉木樁表面得水分越不易向介質中蒸發,干燥速度越慢;相對濕度低時,表面水分蒸發快,表層含水率降低,含水率梯度增大,水分擴散等增大,干燥速度快。但相對濕度過低,會造成開裂及蜂窩等干燥缺陷問題的發生甚至加重。
3.氣流循環速度
氣流循環速度是另一個影響杉木樁干燥速度的因素。
二、杉木樁開裂內在因素
1.杉木樁樹種
不同樹種的杉木樁具有不同的構造,它的紋孔大小與數量,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的難易程度有別,即杉木樁樹種是影響干燥速度的主要內因。由于環孔硬闊葉樹材(例如酸枝木)導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,大毛細管內水分流動阻力增大,細胞壁內水分擴散路徑延長,難于干燥。
2.杉木樁厚度
杉木樁常規干燥過程可近似認為是沿材厚方向的一維傳熱傳質過程,厚度增加,傳熱傳質距離變長、阻力加大,干燥速度明顯下降。
3.杉木樁含水率
纖維飽和點之下,隨著含水率的降低,吸著水的橫向擴散系數減小,而水蒸氣在細胞腔中的擴散系數則增大,由于干燥過程中水蒸氣在細胞腔中擴散所占比例不大,含水越低水分擴散路徑越長,所以含水率越低越難干燥。
杉木樁廣泛應用于一些河流邊坡防護工程中,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、運輸和安裝,強度不會受影響,杉木樁具有良好的韌性和強度,是河樁的良好選擇。這主要是由于杉木的快速生長,實際上,杉木生長很快,在淮河流域廣泛種植,因此,杉木樁產量相當大,所以價格相對較低。
近年來,許多林場主在大風、枯水期長和干旱地區,通過混交相關樹種,發展了杉木林,馬尾松是理想的伴生樹種,混交樹種的比例應視天氣而定,應在20%至50%之間,好的地塊可以分塊混合,個別區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境下長期使用,同時,杉木的香味對防蟲有很強的作用,如建筑和家具制造都很好。
事實上,只要杉木樁長時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。