速生杨木改性材力学性能及耐久性研究

【摘要】： 试验利用低分子PF和ACQ-D对苏北产速生杨木进行改性处理,就紫外线照射前后材料的短周期力学强度和蠕变性能进行测试与分析,并对ACQ-D防腐材内部药剂的流失规律进行研究,研究结果表明: (1)建立的PF增强材抗弯弹性模量数学模型和以静曲强度、顺纹抗压强度与其相关关系得出的静曲强度和顺纹抗压强度预测的经验公式,预测精度较好,误差可控制在10%的范围内。 (2)单因素方差分析的结果表明,试验范围内ACQ-D防腐处理对材料的抗弯性能影响不显著,对材料的顺纹抗压强度影响显著。试验条件下ACQ-D和PF改性材的强度指标受紫外线照射影响显著,而杨木素材照射前后强度指标差异不显著。 (3)从可靠性角度对杨木素材及PF增强材的强度指标进行了考核,统计分析的结果表明考察指标符合正态统计分布规律。 (4) ACQ-D防腐材与素材吸湿特性类似,PF处理材吸湿滞后比大于素材。紫外线照射后材料吸湿滞后特性敏感性下降,吸湿滞后比接近于1。 (5) PF处理材同等应力水平下,较小固含量PF处理材较素材抗蠕变变形能力有所提高,较大固含量PF处理材较素材,其蠕变变形量有所增加。试验范围内同等应力水平下,PF含量愈高,材料在相同时间内变形量愈大。ACQ-D防腐材蠕变变形受应力水平影响较大,且随着应力水平的提高,其蠕变变形增加较快,均远大于杨木素材。 利用材料力学基本原理对PF处理材进行弹性变形的预测,误差小于11%。在勃格模型基础上,利用回归分析法对PF处理材的蠕变变形进行了参数的求解,并验证了模型的可靠性,结果表明精度较好。 (6)材料的耐久性试验结果表明试件野外耐久性顺序为PF增强材ACQ-D防腐材UF增强材素材。采用室内流失方法对ACQ-D防腐材防药剂的流失特性进行了考察,结果表明药剂流失符合幂函数或指数函数规律。 (7)树脂固含量大于30%的PF杨木改性材可以替代落叶松木材,用作承重结构材。