有的国家会用木头做电线杆,为何要这么做?不怕有电吗?
美国还在使用这些木制电线杆,是考虑到成本、环境、国情等各方面因素的影响。
一般的木材使用年限大部分是可以超过百年的,而混凝土结构的电线杆子就很难说了,至于美国人为什么大量的使用木头电线杆子,是由于美国的木材非常丰富,也就是价格低廉,网络上有太多的人说是美国人用木头杆来证明美国的没落来证明自己的发达,这样的心理状态实在是可怜又可悲了。
上世纪40 年代,我国杆管大部分采用木质结构结构。解放初期,主要依靠着木质电杆搭建输电线路,但由于材质特性问题,木质结构的电杆存在“先天不足”,越来越不能满足电网发展要求。
那么他们为什么要使用木杆呢?事实上,美国的植被覆盖面积比较大,已经达到全国面积的33%。它的树木也很多,非常适合做电线杆。只需要做一点专业的处理和防腐剂就可以了。它省钱,而且非常容易制作,所以美国人用木材做电线杆。
这种木材不是普通的木材,它们都经过防腐处理,使用寿命可以达到10年以上,非常环保,在更换的时候也非常方便。另外,美国的电力系统非常完善,如果要建立一个新的系统,需要花费大量的资金,所以改造电杆的可能性不是很大,甚至不存在。
而且木质电杆也有其他优点。例如,它们更符合美国人口的分布,美国的人口比较分散,所以电网的分布是长距离和轻负荷。这意味着,除了最繁华的城市,其他地方的电压水平都不是很高,木质电杆完全可以承受得住。总之,每个国家的情况都不一样,所以使用的电线、电杆会选择不同的材料,这是可以理解的。
防腐木分为天然防腐木和化学防腐木两种。天然防腐木材,一般是指像菠萝格这样的硬木材和像红雪松这样的木材内部含有天然防腐成分的特殊木材。硬木材密度大、硬度高,能够有效防止水分和真菌、害虫进入木材内部破坏,达到天然的物理防腐效果;而红雪松这类特殊的木材,内部含有一种被称为Thujaplicins的醇类物质,另外红雪松中可被萃取的一种被称为Thujic的酸性物质确保了木材不被昆虫侵蚀。
化学防腐木的防腐原理有点像海绵吸水。我们将木材置于充满防腐药剂的真空高压环境中,防腐药剂会慢慢的渗透进木材内部,直致完全浸透整根木材!经过防腐处理之后的防腐木,内部含有防腐药剂,这些药剂,能够有效灭杀和防止病虫害滋生,同时阻止真菌繁殖。目前主要的防腐药剂原理有毒杀灭杀和破坏繁殖环境两种,分布从根源上杜绝了木材的腐烂和蛀虫。
1.木结构各个部分,特别是支座节点等关键部位,要处于通风良好的条件下,即使一时受潮,也能及时风干。
故在设计木结构时,首先要考虑结构的构造防腐措施:如设置木屋盖,必须将顶棚吊在木屋架下弦下面,并使下弦底面与隔温层保持一定距离,使整个屋架位于同一温度场内。
如将隔温层置于木屋架下弦之上,则只好将屋架的支座节点砌在墙内,构成封闭的空间,以保证隔温层下面的正温度场的良好效果。但当屋檐稍有渗漏,就能浸湿支座节点,由于处于封闭状态,难以短期风干。
木材只要在一定的时间内含水率高于18%,木腐菌就能生长,而木腐菌在繁殖过程中将要排出数倍于原来用以维持生长的水分,湿润毗邻的木材,产生恶性循环,使腐朽蔓延。过去不少木屋架的支座节点曾因此而严重腐朽毁坏,甚至引起整个屋盖的塌倒。
2.埋入土中的木电杆或木桩,在土层表面上、下一个区段内,被土中的水分侵湿,又有氧气供应,所以遭致腐朽。深埋于土中的部分不腐的原因是缺氧。地表以上较高部分不腐的原因是缺水(即含水率低于18%)。因此,对于经常受潮或间歇受潮的木结构或构件,以及不得不封闭在墙内的木梁端头或木砖等,都必须用防腐剂处理以防木腐菌繁殖生长。
3.对于经常受潮的木构件,宜采用属于油类防腐剂的混合防腐油,也称蒽油,由煤杂酚油(即木材防腐油)和煤焦油配制,遇水不易流失,药效较长。
4.不同的树种木材,由于细胞的内含物不同其耐腐性也有差别。马尾松、桦木等即属于耐腐性差的树种。对于同一树种的木材,边材较心材易腐,所以边材所占比率较大的树种,其耐腐性也较差。当采用这些树种的木材制作木结构时,均应用防腐剂处理。
二、木屋简介:木结构建筑从结构形式上分,一般分为轻型木结构和重型木结构,以地螺丝为地基基础,主要结构构件均采用实木产品。木屋的三个阶段:1.古老木屋。古老的木屋具有密封及隔热性差,外墙易腐蚀,非模块化,费时废材,易虫蛀腐朽等缺点;
2.现代化木屋。以地螺丝为基础,现代化木屋更具有色彩人文化,结构多样化,造型个性化,空间灵活化;
3.未来木屋。未来木屋建造更加灵活,材料和造型更加多样,地螺丝作为基础更加广泛。
木材在野外又容易腐蚀和遭受虫蛀。为了防腐、防蛀,把电杆进行浸泡焦油或局部烧涂沥青处理,所以木头电杆外表是黑的,或者下半截是黑的。
早期的各种电线杆,都是从木杆起步的,甚至包括电压等级不是太高的高压线电杆。
后来由于钢筋和混凝土的发展,结合技术上的探究,运用离心力的原理制造,钢筋混凝土锥形水泥杆、等径水泥电线杆代替了大部分木杆,水泥电杆 坚固耐用、耐腐蚀、耐温差、高强度、抗裂。 而且适用的木材逐步稀缺,水泥电线杆外观光滑美观,更便于城市美化,城市里面就基本上难见木杆了。但是在一些不太发达的地方架设电话线还使用木杆,是因为木杆重量轻、架设方便,而且电话线的承重和拉力小,木杆可以胜任,电话线路若有改动,移杆也方便。所以,还有部分木质电话线杆。
防腐木主要是将普通木材添加化学防腐剂,使木头具有防腐蚀、防潮、防真菌、防虫蚁、防霉变以及防水等特性。
防腐木一般是采用不宜溶解的水性防腐剂,在密闭的真空罐内对木材施压的同时,将防腐剂打入木材纤维,经过压力处理后的木材。根据种类,主要有CCA防腐木,及ACQ防腐木。
1. CCA为铬化砷酸铜,其主要成分为铜,铬,砷。铬、砷为重金属有害物质,尤其砷,俗称“砒霜”,更是含有剧毒。由于CCA防腐木里的铬、砷流失率在40%以上,因此会对水、环境、人体等造成潜在危害不能用于室内使用。如人体触碰CCA防腐木流失的防腐剂,要立即洗净,否则,尤其对孩童,存在重大的潜在危险。又如铺装CCA防腐木附近的土壤、水源其铬、砷含量会明显偏高,且此类重金属会迁移至农作物及动物,如最终被人食用,将最后迁移至人体。
2. ACQ为季铵铜简 称,主要成分为氧化铜及季铵盐,虽不含铬、砷,但最主要的缺点是不稳定,极易流失。且ACQ防腐木国内使用的,都是北欧国家完成处理后进口的,如芬兰防腐木均为ACQ处理,因此ACQ防腐木又称“芬兰木”,一般使用的防腐木,均为CCA防腐木。
这就是科技上的一个局限。目前90%的防腐木处理都是采用CCA防腐剂。属于危险化学品的CCA防腐剂一直主导着中国的木材防腐市场。CCA防腐剂从上世纪30年代开始使用,至今已经逾80年。CCA从早期的蓬勃发展,到现在的多国多范围被限制使用,源于其含有砷、铜、铬等有害重金属,经过CCA处理后的废弃木材尚无有效方法直接分离出有害物质。所以其无害化处理的方法非常有限,而且成本很高。
不能通过简单的焚烧或者深埋处理,因为CCA废弃木在焚烧时会释放大量有害气体和重金属。也不能深埋处理,因为有害物质会流失到周围的土壤里,随着时间的推移,土壤和水道污染会进一步扩大。
CCA防腐木在国外的情况
在2004年,美国、加拿大、欧盟、澳大利亚、新西兰等多国陆续正式发布禁令:禁止在民用场合使用CCA防腐木材和将CCA防腐木材的处理材料出售给消费者,并将其仅限在以下三种用途中使用:电线杆、铁路枕木和工业冷却塔。
最大的问题是CCA防腐木对人体健康和环境的危害有密切影响。
国外新闻报道:防腐木的危害
CCA防腐木对人体的影响
砷、铬、铜,长期接触会给人体带来非常大的伤害。天津科技大学的报告说:砷的毒害无处不在,许多人在不知不觉中遭到砷的慢性毒害。你和家人可能会在饮水、或者通过接触经过砷处理过的木材吸收微量的砷物质,慢慢的侵害大家的健康。英国的研究员们发现,砷与膀胱癌、肺癌以及皮肤癌等多种疾病的诱发密切相关。中国疾病控制中心的学者发现,高砷环境对儿童、孕妇都有较大影响,容易造成儿童智力发展迟缓、新生儿畸形。
CCA防腐木对环境的影响
以下的终结来自中国天津和北京林业大学的报告:
砷是剧毒的,人体致死剂量很低,容易引发很多器官组织在结构和功能上的异常, 致癌致畸 。
铬对人体组织具有刺激腐蚀作用,毒性最大的六价铬对人的慢性毒害作用是三价铬的100倍 。
铜是重金属,容易使水体富营养化,污染水资源还会通过食物链将重金属富集到人体内,对人体造成危害。
酸雨会加速CCA防腐木材中防腐剂的流失 。
CCA防腐木的焚烧、填埋, 会释放含三价砷和六价铬的有毒气体、浸出的有毒重金属也将会进入土壤和地下水,对人体和环境造成严重危害 。
防腐木生产工厂随意排放沉淀物,危害环境和人体健康 。
使用浓度较大的CCA防腐剂对木材表面进行涂刷, CCA不能渗入到木材组织中,而在木材表面形成沉淀物,容易对使用者人体造成巨大伤害 。
用在室内的装修材料最好不要使用防腐木,建议使用深度碳化木,深度碳化木也是防腐木的一种但是深度碳化木是没有添加任何化学药剂的,完全绿色环保,因为碳化木是经过高温无氧无水炭化处理的木材,经过炭化处理的木材其营养成分被破坏,阻断了木材腐朽必需的营养链所以具有防腐功能。
采用一种不易溶解的水性防腐剂,在密闭的真空罐内对木材施压的同时,将防腐剂打入木材前卫。经过压力处理后的木材,稳定性更强,防腐剂可以有效地防止霉菌、白蚁和昆虫对木材的侵害。从而使经过处理的木材具有在户外恶劣环境下长期使用的卓越的防腐性能。经过处理后的木材,非常适用于户外家具;国外已经普遍应用于经过庭院,户外地板、游艇码头、栅栏、公园椅子、花台等。
因为环境和木材本身的关系,导致木材容易腐烂及长虫,需要我们对进行木材防腐处理。
一、木材防腐处理方法——浸泡法
在常温常压下,将木材浸泡在盛防腐剂溶液的槽或池中,木材始终处于液面以下部位。浸泡时间视树种、木材规格、含水率和药剂类型而定,具体以达到规定的药剂保持量和透入度为准。为了改善处理效果,在浸泡液中可设置超声波、加热装置,以及添加表面活性剂,改进木材的渗透性。视浸泡时间的长短,浸泡法可分瞬间浸渍(时问数秒至数分钟)、短期浸泡(时间数分钟至数小时)和长期浸泡(时间数小时至1个月)。适用于单板和补救性防腐处理,以及临时性的木材。
二、木材防腐处理方法——扩散法
根据分子扩散原理,借助于木材中的水分作为药剂扩散的载体,药剂由高浓度向低浓度扩散,扩散到木材的深层。凶此,扩散法防腐处理木材须具备如下条件:
1、小材含水率足够高,通常为35%~40%以上,生材最好
2、水载型药剂(扩散型),溶解度高,且固化慢
3、环境温度和湿度较高。按作业过程,扩散法可分浆膏扩做法、浸渍或喷淋扩散法、绑带扩散法、钻孔扩散法(或点滴扩散法)和双剂扩散法。扩散法处理设备投资少生产工艺简单。易在广大的农村应用和推广。与此法类似的还有树液置换法。
三、木材防腐处理方法——热冷槽
利用热胀冷缩的原理,使木材内的气体热胀冷缩,产生压力差,以便克服液体的渗透阻力,即将木材在热的液体中加热。令小材中的空气膨胀,部分水分也蒸发,木材内部压力高于大气压,空气和水蒸气向外部溢出,此时,迅速将木材置于较冷的液体中,木材骤冷,木材内的空气因收缩产生负压,冷的液体渗入木材内。按处理方法及冷槽的配置,可分双槽交替法、单槽热冷液交替法和单槽制冷法。由于处理效率较低(与加压法比),单位产品的能耗大。通用于小批量的木材防腐处理。
早期的各种电线杆,都是从木杆起步的,甚至包括电压等级不是太高的高压线电杆。
后来由于钢筋和混凝土的发展,结合技术上的探究,运用离心力的原理制造,钢筋混凝土锥形水泥杆、等径水泥电线杆代替了大部分木杆,水泥电杆 坚固耐用、耐腐蚀、耐温差、高强度、抗裂。 而且适用的木材逐步稀缺,水泥电线杆外观光滑美观,更便于城市美化,城市里面就基本上难见木杆了。但是在一些不太发达的地方架设电话线还使用木杆,是因为木杆重量轻、架设方便,而且电话线的承重和拉力小,木杆可以胜任,电话线路若有改动,移杆也方便。所以,还有部分木质电话线杆。