防腐木电杆是一种通过人工化学防腐药剂高温高压工艺加工后,具有防腐、防虫、防水等性能的原木电杆。影响其产品性能质量的主要因素包括外观质量、尺寸偏差、原木材质、浸油深度、含水率等,其中,原木材质、浸油深度和含水率是决定木杆产品质量的三大核心指标。
这里的原木材质主要是指天然原木的树木种类。不同的树种,其自身的木材强度不同,目前通常使用木材弦向抗弯强度对木材强度等级进行评定。例如,同样是主产于中国东北三省的两种落叶松,东北落叶松材质的强度等级为TC17,其弦向抗弯最低强度值要求不低于72 N/mm2,日本落叶松材质的强度等级为TC13,其弦向抗弯最低强度值要求不低于51 N/mm2。而在目前实际应用中,各主体单位只关注产品的尺寸是否与要求一致,但往往忽视了木杆材质的差别。而且在采购需求技术性能要求中通常只是规定了所采木电杆的材质为落叶松,基本没有对原木材质提出明确的要求,这使得防腐木电杆产品的质量存在本质差别。
木材弦向抗弯强度实验
防腐木电杆表面及近表面防腐剂的主要作用是防虫、防腐。虽然落叶松等树种原木材质本身具备一定的耐腐性能,但为了保证能够达到一定的使用年限,仍需采取一定的人工措施保证其耐久性。目前由于通信行业对此没有统一的明确要求,存在各地产品质量差异化现象普遍。然而对于木材产品的防腐要求,不同的行业和应用存在一定的差异。如GB/T 27651-2011《防腐木材的使用分类和要求》要求其防腐剂在边材的透入率不小于90%;GB 9221-88《防腐木枕》中对于落叶松材质的防腐木枕的防腐要求是边材浸油深度不小于13mm或边材透入率不小于100%;心材浸油深度不小于10mm。对于通信用防腐木电杆,我们认为可依据GB 50005-2017《木结构设计标准》的设计要求,结合城镇建设发展速度与通信技术与工程建设发展实际情况;参考实际建设、使用经验;同时考虑到防腐木电杆在浸油工艺之前会对原木的表皮和部分边材进行切削加工等情况对通信防腐木电杆的防腐要求进行明确:对于大部分应用防腐木电杆的地区,要求防腐木电杆的浸油深度不小于5mm,对于环境相对潮湿、多雨的地区,防腐木电杆的浸油深度应适当提高。
木材含水率对于电杆质量的影响更为多元化。它影响电杆的外观,主要是指表面裂纹,如在浸油工艺前含水率较高会导致在产品加工后使用中产生严重的干缩裂纹,从而使防腐层失去屏障作用。同时,木电杆的含水率还会影响电杆防腐加工的质量,含水率越高,防腐剂越不容易浸注到木材内部。更重要的是它会影响电杆原材的力学性能。实验数据证明,木材弦向抗弯强度会随着含水率的增加而降低,尤其是含水率大于30%后,强度的降低更加明显。通过下表的实测数据显示,含水率的升高导致木材弦向抗弯强度衰减将近50%,由此可见防腐木电杆木材含水率的重要性。但通过调研了解到目前大部分通信杆路建设工程采购中不对防腐木电杆产品的含水率进行明确要求。
样品 编号 |
含水率 (%) |
抗弯 强度 (MPa) |
含水率 (%) |
抗弯 强度 (MPa) |
强度 衰减 (%) |
D9-5-3 |
9.0 |
79.1 |
36.2 |
43.9 |
44.5 |
D9-5-4 |
11.6 |
86.3 |
37.8 |
48.6 |
43.7 |
D8-4-1 |
11.7 |
117 |
35.2 |
58.0 |
50.4 |
D7-1-4 |
11.6 |
73.3 |
39.1 |
40.4 |
44.9 |
通信用防腐木电杆是通信线路工程中的重要基础设施之一,其质量的好坏直接影响到通信线路工程建设的质量和安全。近年来中国泰尔实验室一直致力于通信用防腐木电杆产品质量的研究和标准化工作,并牵头起草了行业标准《通信用防腐木电杆技术要求与测试方法》。希望广大行业同仁与专家参与讨论,提出宝贵意见与建议。