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木结构建筑遗产常见病害

上架时间:2023-12-16 23:34:54
作者:产品中心
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  木构建筑遗产由于长期的风雨侵蚀、人为和自然灾害的破坏,材料和结构性能不可避免的减弱和损伤。下面我们来介绍木结构遗产的常见病害。

  木材干裂的规律是:一般裂缝均为径向,由表及里的向髓心发展。一般密度较大的木材,因其收缩变形较大而易于开裂。制作时含水率低的木材,干缩裂缝较轻微。有髓心的木材,裂缝较严重;没髓心的木材,裂缝较轻微。制作时,可采用“破心下料”的方法,将木材从髓心处锯开,获得径向材,减小木材干缩时的内应力,大幅度的降低裂缝出现的可能性。

  由于构造不正常,或由于不佳的环境等外来因素,导致正常的木材材质改变,木材的利用价值降低甚至木材完全不可以使用的情况称为木材的疵病,又称木材的缺陷。大致上可以分为木节和斜理纹。

  木节指的是包围在树干中的树枝基部的缺陷,是一种天然缺陷。木节在很多情况下会降低木材的力学性能,是因为木节破坏了木材的均匀性和完整性。木节对顺纹抗拉强度的影响最大,而对顺纹抗住压力的强度影响最小。木节越接近受拉边部,影响越大,位于受压区时,影响较小,木节对抗弯强度的影响与木节在构件截面高度上的位置有很大关系。

  斜理纹是木材的一种常见缺陷,简称斜纹或扭纹。木材的强度各向异性就是由于斜理纹的存在,如力的作用方向与木纹方向之间的角度不同,它的强度有很大的差别。斜理纹的存在使得木材的顺纹抗拉、顺纹抗压和抗弯强度均有所降低,纹理斜度越大,影响就越大,如下图所示。

  斜理纹还会使板材容易开裂和翘曲,使柱材严重弯曲。因此,使用木材时应格外的注意木纹的方向。

  腐朽是木结构最严重的一个缺点,木结构的常规使用的寿命主要根据腐朽的速度。木材的腐朽是由于真菌在木材中寄生而引起的。

  (1)木腐菌:菌丝(营养器官)伸入木材细胞壁内,分解细胞壁的成分作为养料,造成木材的腐朽。木材腐朽后,细胞被彻底破坏,使木材的力学性质发生改变,如下图所示。

  (2)变色菌:最常见于边材中,以细胞腔内含物(如淀粉、糖类等)为养料,不破坏细胞壁。变色菌使边材变成红、蓝、绿、黄、褐或灰等颜色,除影响外观外,对木材强度影响不大,如下图所示。

  (3)霉菌:生长在木材表面上,是一种发霉的真菌,对材质无甚影响。将木材表面刮净就可清除。如下图所示。

  木材腐朽是由于木腐菌寄生繁殖所致,所以,能够最终靠破坏木腐菌在木材中的生存条件,达到防止腐朽的目的。温度:木腐菌能够生长的适宜温度是25~30℃,当温度高于60℃时,木腐菌不能生存,在5℃以下一般也停止生长。含水率:通常木材含水率超过20%~25%,木腐菌才能生长,但最适宜生长的含水率在40%~70%,也有少量木腐菌的含水率在25%~35%。不同的木腐菌有不同的要求。正常的情况,木材含水率在20%以下木腐菌就难以生长。

  屋架、大梁等承担重量的构件的端部,不应封闭在砌体或其他通风不良的环境中,周围应留出不小于5cm的空隙,以保证具有适当的通风条件。同时,为避免受潮腐朽,在构件支座下,还应设防潮层或经防腐处理的垫木。木柱、木楼梯等与地面接触的木构件,都应设置石块垫脚,使木构件高出地面,与潮湿环境隔离。

  木结构在使用的过程中,若不能用构造措施达到防腐目的,则可采用化学处理的办法来进行防腐。木材防腐剂的种类大体上分为水溶性防腐剂、油溶性防腐剂、油类防腐剂和浆膏防腐剂。木材防腐的处理方法有:涂刷法、常温浸渍法、热冷槽浸注法、压力浸渍法。

  木材除受真菌的侵蚀而被腐朽外,还会遭受昆虫的蛀蚀。昆虫在树皮内或木材细胞中产卵,孵化成幼虫,幼虫蛀蚀木材,形成大小不一的虫孔,如图3.9和图3.10所示,蛀蚀木结构的昆虫主要是白蚁和木蜂。世界上已知危害房屋建筑的白蚁约100多种,主要危害品种有47种。我国常见危害房屋建筑的白蚁有6种,包括黄胸散白蚁、家白蚁、木白蚁、黑翅土白蚁等。

  防治白蚁是一项长期工作,必须贯彻“预防为主,防治结合”的方针。预防的方法有两种:①生态预防。对于木构建筑,设计上要注意通风、防潮、防漏和透光;选用具有抗御白蚁的树种;避免木材与土壤非间接接触。②药物处理。对房屋易受白蚁蛀蚀的部位如木楼梯下、木柱根部、梁柱节点、木屋架端节点等处,应喷洒或涂刷防蚁药物进行预防。

  木材本身能燃烧,而且在燃烧过程中产生热量,助长火焰的发展。这对木结构的防火是十分不利的。木材的燃烧,是由外向内使木材逐渐炭化,减小了构件的有效截面面积,使结构失去承载力。普通木材为燃烧体,能抗住火焰的极限一般为0.25h。

  木结构的防火,首先要考虑防火间距、设置防火墙、消防给水等措施,还要依照结构本身考虑如下措施:

  (1)在设计与施工时,应使木构件远离热源,若必须紧贴高热设备时,应采取局部隔热措施。

  (2)对木结构进行药剂防火处理,变燃烧体为难燃体。防火药剂处理的方法有两种,即涂刷和浸渍。

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