[发明专利]一种木材腐朽后力学性能退化的检测方法在审

专利信息
申请号: 202011442743.6 申请日: 2020-12-11
公开(公告)号: CN112698016A 公开(公告)日: 2021-04-23
发明(设计)人: 谢启芳;张利朋;张毅;杨柳洁;张保壮 申请(专利权)人: 西安建筑科技大学
主分类号: G01N33/46 分类号: G01N33/46;G01N5/04;G01N3/08;G01N1/28;G01N1/44
代理公司: 西安智大知识产权代理事务所 61215 代理人: 王晶
地址: 710055*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 木材 腐朽 力学性能 退化 检测 方法
【说明书】:

一种木材腐朽后力学性能退化的检测方法,包括以下步骤;(1)取腐朽材的一小部分作为实验原料,去除表面附着的菌丝以及杂质,进行预处理;(2)对上一步已经预处理的腐朽材进行干燥:放入温度设置为105度的烘箱中,烘8小时后测量质量,直至恒重为止;(3)将烘干后的腐朽材放入粉碎机中进行粉碎,粉碎以后对木粉进行筛取,取可以通过40目不能通过60目的木粉作为后续化学成分分析的原料;(4)按照相关造纸原料规范,对上一步中准备好的木粉进行测试,测得腐朽后木粉的化学成分含量;(5)与未腐朽的按照相关造纸原料规范,对上一步中准备好的木粉进行测试,测得腐朽后木粉的化学成分含量。本发明对古建筑木结构的科学保护具有重要意义。

技术领域

本发明涉及古建筑木结构保护技术领域,特别涉及一种木材腐朽后力学性能退化的检测方法。

背景技术

古建筑木结构承载着中华民族先进的文化,具有极高的历史价值、艺术价值,其所蕴含的建造哲学和建造技术对现代建筑结构的设计方法创新和加固技术创新仍具有极高的科学借鉴价值,因此,保护古建筑木结构意义重大。

然而,由于木材的生物易损性以及数百甚至上千年的室外暴露,古建筑木结构业已处于“带病”工作状态,也即在材料层面、构建层面及整体结构层面均存在大量的残损;其中,材料层面的残损主要是老化和腐朽。研究表明,老化主要影响木材的表观色泽,对其力学性能的影响范围大约在1%~2%,而真菌腐朽才是导致其力学性能不断退化的主要原因。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种木材腐朽后力学性能退化的检测方法,对古建筑木结构的科学保护具有重要意义。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:

一种木材腐朽后力学性能退化的检测方法,包括以下步骤;

(1)取腐朽材的一小部分作为实验原料,去除表面附着的菌丝以及杂质,进行预处理;

(2)对上一步已经预处理的腐朽材进行干燥:放入温度设置为105度的烘箱中,烘8小时后测量质量,再继续烘,直至恒重为止;

(3)将烘干后的腐朽材放入粉碎机中进行粉碎,粉碎以后对木粉进行筛取,取可以通过40目不能通过60目的木粉作为后续化学成分分析的原料;

(4)按照相关造纸原料规范,对上一步中准备好的木粉进行测试,测得腐朽后木粉的化学成分含量;

(5)与未腐朽的按照相关造纸原料规范,对上一步中准备好的木粉进行测试,测得腐朽后木粉的化学成分含量。

所述(2)中试件烘干至恒重意为两次称重质量相差在5%以内。

所述(3)中粉碎机选用小机型,高频率类型,粉碎时间根据试件的大小进行调整。

所述(4)中对腐朽后的棕纤维素的测定按规范《造纸原料综纤维素含量的测定》,对腐朽后的纤维素的测定按照乙醇提取法,对腐朽材的半纤维的测定按照棕纤维素减去纤维素的间接方法获得。

选用棕纤维素和纤维素含量作为评估顺纹抗拉强度损失的最佳微观指标,选用棕纤维素和半纤维素含量作为评估顺纹抗压强度损失的微观指标,选用棕纤维素和纤维素含量作为评估抗弯强度损失的微观指标;

具体评测标准如下:

所测腐朽木材微观化学成分变化,计算其力学性能强度退化的计算模型如下:

(1)顺纹抗拉伸强度退化模型α(%)

α=-7.44×棕纤维素含量-7.78×纤维素含量+920.31

适用范围为:

75.15≤棕纤维素含量(%)≤66.73;45.92≤纤维素含量(%)≤43.20

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