引言
我国木结构建设历史悠久,闻名中外,近年来现代木结构发展十分迅速,西方国家修建了大量现代木结构桥梁与房屋建筑,我国局部地区也修建了一些现代木结构工程,但和西方国家相比仍处于起步阶段。现代木结构工程施工建设完成后,木结构构件的养护措施的研究就成为现代木结构建设中一个重点与难点问题。
本文通过对国内外资料的收集与归纳,总结了工程实际中常用的胶合木结构检测与养护方法,为现代木结构在我国的发展奠定一定的基础。
检测损伤的方法
1.无损检测
无损检测适用于表面损伤检测,无损检测仪是一种弹簧针装置,它把坚硬的钢针压在木头上。穿刺的深度作为腐朽程度的测量。无损检测在若软腐病菌横行的欧洲应用广泛。他同样用来通过一种改良系统测试木材准确的重力。当木材的表面损伤无法确定,无损检测法能够提供一个准确的评估报告,提供包括湿润度和木材树种测试的统一修正。
2.声音探测
声音探测木材的表面是通过利用锤子或其他物体击打木材,这是最古老也是最常用的检测方法来检测内部的损伤。基于紧随而来的声音色调,熟练的检查员能够分析迟钝或空洞的声音来指出大的内部孔洞和腐朽的存在。尽管声学探测法广泛使用,但是它常常难以分析。因为腐朽能够造成声音音色的各种变化。除此之外,声学探测法仅提供腐朽存在的部分表象,并且他不能检测初期或中期的腐朽。然而,声学探测法在检测和快速确定严重腐朽结构中有一席之地。当腐朽的情况出现,必须使用其他的方法,例如钻孔或取芯。
3.钻孔和取芯
钻孔和取芯是检测木质桥梁内部腐朽的最通用方法。两种方法的技术都用来检测当前的孔洞和确定厚度。钻孔和取芯在某些方面十分相似可以相提并论。
钻孔通常通过一个电钻或者手摇钻机,他们装备着3/8到3/4英寸直径的钻头。电钻的速度更快,然而手动钻机能够让检查者更好的感觉和探查腐朽的程度。一般来说,探查者在结构上钻孔,标记更易钻孔的区域,观察钻孔的光滑程度来得出腐朽程度。通常木材,缺陷例如木结,树脂囊,和异常纹路在钻孔时都预想的到并且与腐朽混淆起来。如果腐朽被发现,检查的孔洞会加入补救的处理。
带着大量蛀虫的取芯同样能提供腐朽空洞和其他缺陷的存在信息,取芯产生了一个坚固的木材核心以便成功地检测腐朽的存在。如果合适的话,木材核心同样可以用来取得对于防腐剂渗透和保存深度的测定。只要结构还没有腐朽迹象,木材核心就可以检测霉菌的存在。这些霉菌的存在通常表明了木材在早期或初期的腐朽阶段,能够被矫正处理。培养提供了一个简单的评测潜在腐朽危险的方法,许多实验室提供日常培养服务。由于霉菌在近表面的广泛散播,培养在实际上无法预测内部腐朽的潜在危险。
钻孔和取芯通常用来确认通过湿度计和其他方法鉴别完的腐败可疑区域。当腐败被察觉,钻孔和取芯也被用来更深层次的确定腐败的程度和限制。检查者同样发现钻孔是最适于在其他的腐败证据发生之前进行初期检查的方法当腐败被察觉,取芯可能会更容易用来确定样本腐败或感染的极限,用来进行更深层次的实验和分析。使用工具来进行钻孔和取芯,检查者通常需要携带额外的工具和钻孔器。钝器通常用来击打和敲击木头纤维,这样会引起过度的取芯和容易与腐败混淆的损坏。
4.X射线和断层扫描仪
X射线被用来检测木材内部缺陷曾经一度风行。当X射线通过木材,木结的存在和其他的缺陷改变了射线照片的密度。X射线技术在初期发展的时候相当的先进,而它设备的高成本与它化学射线使用所导致的安全因素以及结果分析专家的需求,极大地阻碍了它在木材方面的使用。尽管有这些问题,X射线是发现昆虫和海洋蛀虫在木材中的侵害最有效的方法。
结语
本文通过对国内外常用的胶合木构件检测方法的分析与归纳,为现代木结构工程建设和维护提供了实际方法和经验,为胶合木结构在我国的推广和建设打下了一定基础,也为广大工程师和学者在木结构构件检测和维护方面提供了一些建议与方法。
(作者单位:中南林业科技大学土木工程与力学学院)
作者简介:李赫,中南林业科技大学土木工程与力学学院,桥梁与隧道工程,硕士研究生。