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Quantitative Analysis of Decaying Detected by Pilodyn in Wood of Ancient Architecture

古建筑旧木材腐朽状况皮罗钉检测结果的定量分析


以故宫武英殿维修时替换下来的局部腐朽的落叶松、软木松旧木构件为材料,用目测法将试材划分为未腐朽及4级腐朽,共5个等级,对不同腐朽等级木材进行皮罗钉径向、弦向检测后,测定木材密度。应用统计学方法分析密度与皮罗钉径向、弦向打入深度间的关系,建立木材密度与皮罗钉打入深度的回归模型,以探讨应用皮罗钉检测方法定量评估古建筑木材材质状况的方法和途径。结果表明: 随着木材腐朽程度的加深,木材密度降低,径向、弦向打入深度显著加大,各腐朽等级间差异极显著。2个树种因腐朽引起的密度及径向和弦向打入深度变化趋势表现出高度的一致性,达到“4”级腐朽时,与未腐朽材相比,密度降低20%左右,径向和弦向打入深度增加110%~136%; 皮罗钉径向打入深度与弦向打入深度之间存在极显著的线性函数关系,密度与皮罗钉弦向打入深度及径向打入深度之间均存在着极显著的幂函数关系,决定系数均在0.01水平显著(P<0.01); 落叶松和软木松密度与弦向打入深度的相关系数分别为-0.67和-0.76,均大于密度与径向打入深度的相关系数-0.55和-0.69。

The displaced and partially-decayed larch and pine timber frames from the Hall of Military Prowess, the Palace Museum, were collected and visually classified into five categories of decaying. After measuring the radial and tangential penetrations with Pilodyn, the classified wood samples were determined for wood densities and the relationships between Pilodyn values and wood densities were analyzed from measurements of 125 larch samples and 60 pine samples. The regression models of wood density as function of Pilodyn values were used for assessing the feasibility of quantitative analysis of wood quality in ancient architectures. The results showed that wood density decreased and the Pilodyn values increased with degree of decaying and there existed significant differences in wood density and the Pilodyn values among the decay classes. The wood density variation and the Pilodyn values variation of radial and tangential penetrations with decaying were highly consistent between the two wood types. For the wood samples of decaying category 4, their densities decreased 20%, and radial and tangential penetrations increased 110%~136%, compared with non-decayed wood samples. There were significant linear correlations between the tangential and radial penetrations of Pilodyn, and significant power function relationship between wood density and tangential penetration, and between wood density and radial penetration for both wood types (P<0.01), the values of correlation coefficient, r, were -0.67 for larch and -0.76 for pine for the relationship between wood density and Pilodyn values of tangential penetration, and -0.55 and -0.69 for the relationship between wood density and Pilodyn values of radial penetration.


全 文 :第 !" 卷 第 #$ 期
% $ # $ 年 #$ 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
./01!"!*/1#$
2345!% $ # $
古建筑旧木材腐朽状况皮罗钉检测结果的定量分析!
黄荣凤6伍艳梅6李6华6刘秀英
"中国林业科学研究院木材工业研究所6国家林业局木材科学与技术重点实验室6北京 #$$$7##
摘6要!6以故宫武英殿维修时替换下来的局部腐朽的落叶松(软木松旧木构件为材料!用目测法将试材划分为未
腐朽及 ! 级腐朽!共 A 个等级!对不同腐朽等级木材进行皮罗钉径向(弦向检测后!测定木材密度$ 应用统计学方
法分析密度与皮罗钉径向(弦向打入深度间的关系!建立木材密度与皮罗钉打入深度的回归模型!以探讨应用皮罗
钉检测方法定量评估古建筑木材材质状况的方法和途径$ 结果表明% 随着木材腐朽程度的加深!木材密度降低!径
向(弦向打入深度显著加大!各腐朽等级间差异极显著$ % 个树种因腐朽引起的密度及径向和弦向打入深度变化趋
势表现出高度的一致性!达到 )!*级腐朽时!与未腐朽材相比!密度降低 %$_左右!径向和弦向打入深度增加
##$_ ‘#8"_& 皮罗钉径向打入深度与弦向打入深度之间存在极显著的线性函数关系!密度与皮罗钉弦向打入深度
及径向打入深度之间均存在着极显著的幂函数关系!决定系数均在 $1$# 水平显著"Jq$1$##& 落叶松和软木松密度
与弦向打入深度的相关系数分别为 =$1"? 和 =$1?"!均大于密度与径向打入深度的相关系数 =$1AA 和 =$1"7$
关键词%6古建筑& 落叶松& 软木松& 木材腐朽& 皮罗钉& 定量分析
中图分类号! &?@%188666文献标识码!,666文章编号!#$$# =?!@@"%$#$##$ =$##! =$A
收稿日期% %$$7 =$% =%!& 修回日期% %$$7 =$" =$A$
基金项目% 科技部社会公益研究专项"%$$!D(FAG#@?# (国家文物局文物保护科学和技术研究课题"%$$8$%%# $
!在树种鉴定过程中得到了腰希申研究员(杨家驹研究员的指导和帮助!在试材采集过程中得到了故宫博物院石志敏高级工程师和夏荣
祥工程师的配合和协助!在此表示感谢$
W+&/’-’&’-K(;/&*0$-$#4Y(<&0-/9 Y(’(<’(3,0 !-*#30/-/7##3#4;/<-(/’;5<"-’(<’+5(
\J9NMN<6iJ O9N;MH6-H\J96-HJ mHJVHN<
"D"0E$8-%$*-%0-.N--? F&+")&"$)? U"&’)-6-50-.F*$*"/-%"#*%02?9+)+#*%$*+-)6!"#"$%&’ ()#*+*,*"-.N--? ()?,#*%0! 12/63"+4+)5 #$$$7##
;,$’5&<’%6+LMUHPR093MU 9NU R9S4H90VYUM39VMU 09S3L 9NU RHNM4H;TMS>S9;MP>S/;4LM\90/>XH0H49SV:S/ZMPP! 4LM
:9093MXJPMJ;! ZMSM3/0M34MU 9NU [HPJ90V309PPH>HMU HN4/>H[M394MUM39VHN<5,>4MS;M9PJSHN<4LMS9UH909NU
49NHMU Z//U P9;R0MPZMSMUM4MS;HNMU >/SZ//U UMNPH4HMP9NU 4LMSM094H/NPLHRP
TM4ZMMN :H0/UVN [90JMP9NU Z//U UMNPH4HMPZMSM9N90VKMU >S/;;M9PJSM;MN4P/>#%A 09S3L P9;R0MP9NU "$ RHNMP9;R0MP5
+LMSMZ//U UMNPH4V9P>JN34H/N />:H0/UVN [90JMPZMSMJPMU >/S9PPMPPHN<4LM>M9PHTH0H4V/>]J9N4H494H[M
9N90VPHP/>Z//U ]J90H4VHN 9N3HMN49S3LH4M34JSMP5+LMSMPJ04PPL/ZMU 4L94Z//U UMNPH4VUM3SM9PMU 9NU 4LM:H0/UVN [90JMP
HN3SM9PMU ZH4L UMUM39VHN<9NU 4LMSMMQHP4MU PHH39N4UH>MSMN3MPHN Z//U UMNPH4V9NU 4LM:H0/UVN [90JMP9;/N<
4LMUM39V309PPMP5+LMZ//U UMNPH4V[9SH94H/N 9NU 4LM:H0/UVN [90JMP[9SH94H/N />S9UH909NU 49NUM39VHNUM39VHN<394MUM3SM9PMU %$_! 9NU S9UH909NU 49NP9;R0MP5+LMSMZMSMPHH39N40HNM9S3/SSM094H/NPTM4ZMMN 4LM49N:H0/UVN! 9NU
PHH39N4R/ZMS>JN34H/N SM094H/NPLHR TM4ZMMN Z//U UMNPH4V9NU 49NS9UH90RMNM4S94H/N >/ST/4L Z//U 4VRMP"Jq$1$##! 4LM[90JMP/>3/SSM094H/N 3/M>H3HMN4! %! ZMSM=$1"? >/S09S3L 9NU
=$1?" >/SRHNM>/S4LMSM094H/NPLHR TM4ZMMN Z//U UMNPH4V9NU :H0/UVN [90JMP/>49N=$1"7 >/S4LMSM094H/NPLHR TM4ZMMN Z//U UMNPH4V9NU :H0/UVN [90JMP/>S9UH90RMNM4S94H/N1
=(0 >#53$%69N3HMN49S3LH4M34JSM& 09S3L& RHNM& Z//U UM39V& :H0/UVN& ]J9N4H494H[M9N90VPHP
66在木结构古建筑维修和保护工程实施过程中!
首先要对木结构的安全性做出科学评价$ 木结构的
安全性主要取决于木构件所使用木材的材质状况!
材质状况评价结果是修缮工程施工设计和制定维修
方案的重要依据"陈允适等!%$$A#$ 由于古建筑的
木构架是不能轻易拆卸的!而木材的腐朽有些是从
6第 #$ 期 黄荣凤等% 古建筑旧木材腐朽状况皮罗钉检测结果的定量分析
外部开始的!也有些是从内部开始的!因此如何在不
拆卸木构架的情况下准确地评价木构件的材质状
况!是木结构古建筑保护和修缮工程的一个难题$
木材无损检测技术的发展在一定程度上解决了木结
构古建筑材质状况的非破坏性评价问题!但由于木
材是一种非均质材料!具有各向异性的特点!而且树
种间的变异性大!因此要提高木构件材质状况非破
坏性评价的准确性!还需要在进一步完善现有检测
方法的同时!大量积累基础数据!并对检测数据进行
科学分析和科学利用$
木材无损检测和微损检测方法很多!有超声波(
应力波(m=射线(皮罗钉":H0/UVN#(阻力仪检测等
"段新芳等!%$$%& 黄荣凤等!%$$?& );MSP/N "*$6M!
%$$%& i9N<"*$65! #777& i9N<"*$65! %$$%#$ 皮罗
钉最早出现在瑞典!是专门用于进行电杆安全检测
的一种无损检测仪器!目前已广泛用于古建筑木结
构和古木保护的检测中$ 日本学者将这项技术应用
于原木的密度分等也取得了很好的结果"山下香菜
等!%$$?#$ 根据皮罗钉的打入深度值能定性地判
断木材的腐朽状况!但不能对木材性质做定量评价!
这就使检测结果的应用价值大大降低$ 在无损检测
结果的定量化方面!黄荣凤等"%$$?#以古建筑旧木
材为材料!对阻力仪检测结果进行了定量分析!通过
建立阻力仪检测值与木材密度(抗弯强度和抗压强
度之间的回归模型!初步实现了对阻力仪检测值的
定量化$ 皮罗钉检测与阻力仪检测有类似之处!理
论上是可以借鉴阻力仪检测结果的定量分析方法
的$ 皮罗钉打入深度主要受木材密度和硬度 % 项材
物理性质指标的影响!而其中的木材密度检测方法
很多!且方便快捷!因此分析木材密度与皮罗钉打入
深度之间的关系!建立两者间的回归模型!是实现皮
罗钉检测结果定量评价的重要手段$
故宫武英殿始建于明朝永乐年间!距今已有
"$$ 多年的历史$ 清同治八年"公元 #@"7 年#!武英
殿被火焚!烧毁正殿(后殿(殿门(东配殿和浴德堂等
建筑共 8? 间!同年重建$ 光绪二十六年"公元 #7$$
年#!武英殿前殿(后殿再次被焚$ 由此推测武英殿
的木材是 #@"7 年或 #7$$ 年修建时的木材!距今约
#$$ ‘#8$ 年$ 本研究以故宫武英殿 %$$8 年维修时
替换下来的局部腐朽的旧木构件为试验材料!按照
腐朽等级的划分方法!将试件目视分等后!对试件进
行皮罗钉检测和密度检测$ 分析径向和弦向皮罗钉
打入深度与密度之间的关系!建立木材密度与皮罗
钉检测结果间的数学模型!目的是为木结构材质状
况无损检测结果的定量评价提供科学依据$
#6材料与方法
?@?A试验材料
试材取自故宫武英殿前殿维修时替换下来的
柱(五架梁(单双步梁爪柱等局部腐朽的旧木构件$
木材树种鉴定结果为落叶松属"E$%+=PR5#和松属中
软木松类"J+),#PR5#$ 试材概况如表 #"样本编号
为在故宫收集样本时的编号#$ 为了能够获得更准
确的数学模型!尽可能将能够加工试件的所有试材
加工为检测样本!% 个树种的样本数不同$
表 ?A试材概况
B&,C?AJ+’*-/(#4’($’-/9 6&’(5-&*$
样本编号
&9;R0M
*/5
构件名称
*9;MP/>P4SJ34JSM>S9;M
树种
&RM3HMP
试件数
*J;TMS/>4MP4
PRM3H;MNP
# 柱 i//UMN 3/0J;N 落叶松 E$%+= "$
8" 五架梁 aH[MYTM9;>S9;M 落叶松 E$%+= %7
8? 五架梁 aH[MYTM9;>S9;M 落叶松 E$%+= 8!
A7
单双步梁爪柱 &L/S4MS
3/0J;N
软木松 J+),# #$
"$
单双步梁爪柱 &L/S4MS
3/0J;N
软木松 J+),# #%
"%
单双步梁爪柱 &L/S4MS
3/0J;N
软木松 J+),# #!
"!
单双步梁爪柱 &L/S4MS
3/0J;N
软木松 J+),# #$
"A
单双步梁爪柱 &L/S4MS
3/0J;N
软木松 J+),# #!
?@DA试材的取样和试验方法
不同腐朽程度的木材依据木材耐腐朽分级标准
"WFh+#87!%1% =7%#划分为 A 个等级!见表 %$ )$*
表示未腐朽材!)#*!)%*!)8*!)!*分别表示 ! 个腐
朽等级$ 用于皮罗钉检测的试样尺寸为 ?$ ;;p
?$ ;;pA$ ;;$ 分别在试件的横切面(径切面(弦
切面上进行测定后!将每块试件纵向截取为 ! 块小
试件!尺寸为 8A ;;p8A ;;pA$ ;;!用于木材的
物理力学性质测定$ 按照国标 WF#7%? ‘#7!8 =7#
分别在健康部分和不同腐朽程度的各部分截取密度
检测用样本并进行测定$ 由于有些样本皮罗钉检测
后已经不能加工成密度试件!因此只作皮罗钉径向(
弦向检测的样本数比测定密度的样本数多$
为了能够使所有的测定结果在同一标准下进行
比较!计算了因腐朽引起的密度及皮罗钉打入深度
的变化率$ 计算方法为% 密度或打入深度变化率等
于各个腐朽等级下的检测值与未腐朽材的检测值之
差!除以未腐朽材检测值!结果用百分比表示$
?@EA皮罗钉检测原理
以固定大小的力!将一个钢钉射入木材!以钉子
A##
林 业 科 学 !" 卷6
表 DA木材耐腐朽性分级标准
B&,CDA 7##33(<&0 95&3-/9 $’&/3&53
腐朽等级 DM39V0M[M0 腐朽程度 DM39VUM$ 材质完好!肉眼下无腐朽症状 (N4934Z//U! N/UM39V/N 4LMN9^MU MVM
# 表层有轻微腐朽 &0H93M
% 中度腐朽!深度 % ‘A ;;!面积达 # h8 XMUHJ;UM39V! UMR4L />% ‘A ;;! 9SM9/[MS#h8
8 严重腐朽!深度 A ‘#$ ;;!面积达 % h8 &M[MSMUM39V! UMR4L />A ‘#$ ;;! 9SM9/[MS%h8
! 腐朽到损毁程度!能轻易折断 DM39V4/4LMUM4LMU9;9S934JSM
射入的深度表示检测的结果$ 贯穿深度范围在 $ ‘
!$ ;;之间!因此!这种检测方法主要用于检查木材
的外部腐朽状况$ 木材密度与皮罗钉检测结果呈负
相关!木材密度大!则射入深度浅& 反之!射入深度
深$ 根据树种的不同!相关系数范围大致在 =$1A ‘
=# 之间"i9N<"*$65! #777#$ 通过测定木构件表
面硬度!以确定木材在一定深度范围内是否有缺陷
或木材是否发生腐朽以及腐朽的程度$
%6结果与分析
D@?A不同腐朽等级木材密度及皮罗钉打入深度的
变化
表 8!! 分别表示落叶松和软木松不同腐朽等级
木材的密度及皮罗钉检测结果$ % 个树种的木材均
表现出随着腐朽程度的加深!密度降低!皮罗钉打入
深度加大$ 对 % 个树种不同腐朽等级木材的密度(
径向打入深度和弦向打入深度值进行 /检验!结果
表明各个腐朽等级间差异极显著$ 其中落叶松的密
度值由未腐朽时的 $1A! <’3;=8降低到)!*级腐朽
时的 $1!! <’3;=8!皮罗钉径向(弦向打入深度分别
由 #818? 和 #%1"% ;;增大到 %@1## 和%@1$# ;;!
分别增大了 #!1?! 和 #A1A7 ;;& 软木松木材密度
由未腐朽时的 $1!" <’3;=8降低到)!*级腐朽时的
$18" <’3;=8!皮罗钉径向(弦向打入深度分别由
#%17@ 和 ##1!A ;;增大到 %?1@$ 和%?1$$ ;;!分别
增大了 #!1@% 和 #A1AA ;;$ 这说明 % 个树种因腐
朽引起的密度降低程度和径向(弦向皮罗钉打入深
度加深程度基本上是一致的$ 总体看!同一腐朽等
级的木材径向打入深度的变异系数较弦向打入深度
的变异系数大$
表 EA不同腐朽等级落叶松木材的密度及皮罗钉打入深度!
B&,CEAY(/$-’0 &/3!-*#30/%(/(’5&’-#/3(%’"#4C"(-B $%C&’3-44(5(/’3(<&0 *(K(*$
腐朽等级
DM39V0M[M0
密度 DMNPH4V
径向打入深度
I9UH90RMNM4S94H/N UMR4L
弦向打入深度
+9N平均值
XM9Nh"<’3;=8 #
变异系数
’.h_
平均值
XM9Nh;;
变异系数
’.h_
平均值
XM9Nh;;
变异系数
’.h_
$ $1A!"%## #$1#@ #818?"%## #81!$ #%1"%"%## #"1#"
# $1A8"%8# #$187 #"1#8"%A# #81?? #!1A$"%"# #!18$
% $1!7"!7# @18% #71#8"A$# #?17A #@1A!"A$# #!1%@
8 $1!A"%## 71#A %81%""%%# %$1%! %%1$?"%%# #!18#
! $1!!"### 71?@ %@1##"#"# %81%! %@1$#"#"# #71$!
/ #!1A@!!! ) f#%A !!1@@!!! ) f#8! ?A17!!!! ) f#8A
66!!!% Jq$1$#5括号内为样本数 .90JMHN TS93^M49SM4LMNJ;TMS/>P9;R0MP5下同 +LMP9;MTM0/Z5
表 FA不同腐朽等级软木松木材的密度及皮罗钉打入深度
B&,CFAY(/$-’0 &/3!-*#30/%(/(’5&’-#/3(%’"#4/-9)*$%C&’3-44(5(/’3(<&0 *(K(*$
腐朽等级
DM39V0M[M0
密度 DMNPH4V
径向打入深度
I9UH90RMNM4S94H/N UMR4L
弦向打入深度
+9N平均值
XM9Nh"<’3;=8 #
变异系数
’.h_
平均值
XM9Nh;;
变异系数
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平均值
XM9Nh;;
变异系数
’.h_
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/ "17$!!! ) f"$ #"1?"!!! ) f"% 8$1%7!!! ) f"!
66图 # 表示不同腐朽等级落叶松和软木松木材的
密度及弦向(径向皮罗钉打入深度的变化率$ 从图
中可以看出% % 个树种木材的密度变化率曲线几乎
是重合的!表明这 % 个树种的木材虽然密度不同!但
"##
6第 #$ 期 黄荣凤等% 古建筑旧木材腐朽状况皮罗钉检测结果的定量分析
木材发生腐朽后!在相同的腐朽等级下引起的密度
降低程度是一致的$ 达到)!*级腐朽时!与未腐朽
材相比!密度降低了的 %$_左右$
图 #6不同腐朽等级木材的密度及
皮罗钉打入深度的变化
aH<5#6.9SH94H/N S94M/>UMNPH4V9NU :H0/UVN
RMNM4S94H/N UMR4L 94UH>MSMN4UM39V0M[M0P
落叶松和软木松的径向(弦向打入深度变化率
曲线在)%*级和)!*级腐朽处有轻微分离!但总体上
看 ! 条曲线基本上是重合的$ 表明 % 个树种因腐朽
引起的径向(弦向打入深度变化也表现出高度的一
致性$ 达到)!*级腐朽时!与未腐朽材相比!皮罗钉
径向(弦向打入深度增加了 ##$_ ‘#8"_$
高桥和彦等 " %$$8 # 以日本柳杉 "1%0:*-9"%+$
4$:-)+&$#不同程度腐朽木材为试验材料!将目测(超
声波检测和皮罗钉检测等无损检测方法与实际检测
相结合进行研究!发现皮罗钉检测结果的变化趋势
与超声波检测结果的变化趋势是一致的!从未腐朽
材到)!*级腐朽密度降低了 8!_!而皮罗钉打入深
度增加为未腐朽时的 %1A 倍以上$ 这一结果与本研
究的结果很相近!说明木材因腐朽引起的密度等木
材性质的变化不受树种的影响!如果通过目测判断
了木材的腐朽程度!可以在一定程度上定量地分析
木材密度(强度等性能的降低程度$
D@DA不同腐朽等级木材的密度与皮罗钉检测结果
的相关性
分别对落叶松和软木松的皮罗钉径向打入深度
与弦向打入深度(木材密度与皮罗钉径向及弦向打
入深度做回归分析!并分别对皮罗钉弦向打入深度
与径向打入深度(密度与皮罗钉弦向及径向打入深
度分别做了线性回归分析及幂函数回归分析!结果
表明皮罗钉径向打入深度与弦向打入深度之间存在
显著的线性函数关系!密度与皮罗钉弦向打入深度
之间(密度与径向打入深度之间均存在着极显著的
幂函数关系$ 获得的回归模型表示在图 % 中$ " 个
模型的决定系数均很高!模型显著性检验结果均在
$1$# 水平显著"Jq$1$##!说明 " 个模型的拟合效
果都很好$ 因此!用皮罗钉打入深度和幂函数模型
定量分析木材的密度因腐朽引起的变化是可行的$
落叶松(软木松木材皮罗钉弦向打入深度与径
向打入深度之间均在 $1$# 水平显著相关!相关系数
分别为 $1@% 和 $1@@!说明从径向打入皮罗钉与从
弦向打入皮罗钉的打入深度值具有高度的一致性$
% 个树种的密度与皮罗钉打入深度之间存在着显著
的负相关关系!落叶松(软木松的密度与弦向打入深
度间相关系数分别为 =$1"? 和 =$1?"!均大于密度
与径向打入深度的相关系数 =$1AA 和 =$1"7$ 因
此!在采用皮罗钉检测方法分析木材因腐朽引起的
密度变化时!使用径向打入深度和使用弦向打入深
度!在统计学上都是有意义的!但使用密度与弦向打
入深度模型分析木材密度变化的准确度更高$
对不同腐朽等级落叶松和软木松木材的密度变
化(皮罗钉弦向和径向打入深度变化以及相关关系
分析结果表明% % 个树种的木材随着腐朽程度的加
大!密度降低!皮罗钉打入深度加大!且目测划分的
各个腐朽等级间差异极显著!因此目测划分的腐朽
等级可以有效地对木材腐朽程度进行区分& 同时!
皮罗钉弦向(径向打入深度与密度之间极显著相关$
因此!在使用皮罗钉进行古建筑旧木材腐朽状况检
测时!对于落叶松(软木松木材!利用以上建立的数
学模型和被检测材料的皮罗钉弦向(径向打入深度
能够定量评估被检测木材的材质状况$
86结论
落叶松(软木松结构材使用 #$$ ‘#8$ 年后!未
腐朽木材的平均密度分别为 $1A! 和 $1!" <’3;=8!
)!*级腐朽时降低为的 $1!! 和 $18" <’3;=8$ 采用
皮罗钉无损检测方法检测结果表明% 随着木材腐朽
程度的加深!密度降低!径向(弦向打入率显著加深!
不同腐朽等级落叶松(软木松的密度(弦向打入深
度(径向打入深度之间均存在显著差异!且弦向打入
深度的变异系数小于径向& 未腐朽落叶松和软木松
的弦向打入深度分别为 #%1"% 和 ##1!A ;;!达到
)!*级腐朽时!与未腐朽材相比!密度降低了 %$_左
右!径向和弦向打入深度增加了 ##$_ ‘#8"_!% 个
树种因腐朽引起的密度变化(径向打入深度(弦向打
入深度变化表现出高度的一致性$
落叶松和软木松的皮罗钉径向打入深度与弦向
?##
林 业 科 学 !" 卷6
图 %6皮罗钉打入深度与木材密度间的回归分析结果
aH<5%6IM打入深度之间存在显著的线性函数关系!密度与皮
罗钉弦向打入深度及径向打入深度之间均存在着极
显著的幂函数关系!建立的函数模型的决定系数均
在 $1$# 水平有意义"Jq$1$##!说明模型的拟合度
很高$ 因此!对于落叶松和软木松这 % 个树种的木
材!可以用皮罗钉检测结果及幂函数模型定量分析
木材的密度变化$
落叶松和软木松材皮罗钉弦向打入深度与径向
打入深度之间极显著正相关!相关系数分别为 $1@%
和 $1@@"Jq$1$##$ % 个树种密度与皮罗钉打入深
度之间均极显著负相关!其中落叶松和软木松密度
与弦向打入深度间的相关系数分别为 =$1"? 和
=$1?"!均大于密度与径向打入深度间相关系数
=$1AA和 =$1"7$ 因此!在采用皮罗钉检测方法分
析木材因腐朽引起的密度变化时!应尽可能选择从
弦向打入皮罗钉!可以得到更准确的定量分析结果$
参 考 文 献
陈允适! 刘秀英! 李6华! 等5%$$A5古建筑木结构的保护问题5故
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