原木樁的防腐處理對其力學性能的影響需結(jié)合處理工藝及木材種類綜合分析,不同防腐方法對強度的影響存在顯著差異。
1. 化學防腐劑的物理性影響
主流的CCA(鉻化)和ACQ(銅銨化合物)防腐處理通過高壓浸注將藥劑注入木材細胞腔。該過程會適度增加木材密度(約提升5%-8%),短期靜曲強度可提高10%-15%。但藥劑結(jié)晶會降低木材彈性模量,動態(tài)荷載下的韌性下降約20%。美國木材保護協(xié)會(A)研究顯示,處理后的云杉抗沖擊強度損失達18%-25%,而松木因?qū)Ч芙Y(jié)構(gòu)差異僅損失8%-15%。
2. 熱改性處理的結(jié)構(gòu)性改變
熱改性木材在160-240℃環(huán)境中進行熱解反應,半纖維素降解率可達40%,導致抗彎強度下降12%-30%。歐洲標準EN 408測試表明,熱處理后的橡木彈性模量下降約25%,但抗壓強度提升8%-10%。碳化處理深度超過20mm時,表層材料脆性顯著增加,螺釘握裹力下降35%-50%。
3. 生物防腐的力學維持特性
乙?;幚硗ㄟ^改變木材羥基結(jié)構(gòu),在防腐同時保持原有力學性能。瑞典理工學院實驗數(shù)據(jù)顯示,乙?;赡镜目箯潖姸葍H下降2.3%,沖擊韌性保持率達97%。該技術使木材平衡含水率降低60%,尺寸穩(wěn)定性提升80%,特別適用于承重結(jié)構(gòu)。
防腐處理對木材強度的影響呈現(xiàn)工藝依賴性特征?;瘜W處理在提升防腐性能時會造成韌性損失,熱改性顯著改變材料本構(gòu)關系,生物改性在力學維持方面具有優(yōu)勢。工程應用需根據(jù)荷載類型選擇處理工藝,對于動荷載結(jié)構(gòu)建議采用乙?;幚恚o荷載場景可選用經(jīng)濟性更優(yōu)的ACQ處理,高溫高濕環(huán)境則適用熱改性木材。美國林產(chǎn)品實驗室(FPL)建議防腐木強度設計值應乘以0.65-0.9的修正系數(shù)。
