擁抱陽光
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100年度不同區位漂流木強度分等檢測評估及其流向探討(2/2)

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計畫名稱100年度不同區位漂流木強度分等檢測評估及其流向探討(2/2)
研究類別委託研究
計畫年度100年
受委託機關國立中興大學(負責人:蕭介夫 校長)
計畫主持人楊德新
計畫執行時間100年05月-100年12月
研究經費570仟元
  • 計畫目標:

    本計畫「不同區位漂流木強度分等檢測評估及其流向探討(2/2)」擬以應力波與應力波顯像技術等非破壞檢測技術對現場漂流木進行應力波之量測,以縱向應力波法進行縱向音速之測定,而以橫向應力波法量測漂流木之橫向音速,並透過顯像技術,評估木材內部健全狀態,最後以破壞試驗評估經分級之漂流木強度,建立非破壞與破壞試驗之相關性資料庫,供為將來現場評估作業之依據,以有助於漂流木後續之利用。
  • 研究成果:(需含執行成果摘要、檢討及建議)

    1. 摘要
      本計畫利用應力波法進行漂流木之應力波量測,並透過顯像技術,評估木材內部健全狀態,最後以破壞試驗評估經分級之漂流木強度,建立非破壞與破壞試驗之相關性資料庫,以供為將來現場評估作業之依據。結果指出,漂流木原木之縱向應力波速為1871-3727 m/s,平均為2807 m/s,其值之變異相當大;而在橫向應力波速方面,透過人工模擬不同孔洞大小與應力波傳遞路徑的結果得知,四種傳遞路徑中,以Path C和Path D之應力波速度與孔洞面積比值有顯著的負相關性,而相對應力波速衰減與孔洞面積比值則有顯著的正相關性,其中,利用斷面影像技術評估木材內部缺陷時,當孔洞面積約為1%時可偵測出其與周圍之差異,孔洞面積達約3%時則可明顯偵測出與周圍的差別,因此,可利用應力波斷面影像技術評估木材內部缺陷大小和位置。此外,斷面應力波速與斷面硬度、縱向抗壓強度與抗彎強度等性質,經分析結果指出,均具有良好之正相關性,其相關係數(r)分別為0.92、0.80與0.83,故利用應力波斷面檢測技術除可確定漂流木斷面影像性質外,亦可用於材質之強度評估,未來在原木的選擇上,可作為強度性質評估之依據。
    2. 檢討
      1. 應力波非破壞設備於現場實務應用上,透過顯像的方式可有效的協助現場人員判定漂流木內部空洞與否,斷面影像技術於評估木材內部缺陷時,當孔洞面積達約3%時則可明顯偵測出與周圍的差別,透過音速值更可加以確認其材質強度以及孔洞大小,唯此部分仍須經驗與技術資料之累積,建議可持續進行資料庫之建立以提供相關參數輔助。
      2. 目前應用本技術已可確認木材內部是否有空洞存在,但對於其他生物劣化如腐朽等現象之量測,仍有待進一步試驗確認。
      3. 本研究另一方面調查八八風災後台東與屏東地區之漂流木處理流向,為本次調查距離2009年之莫拉克颱風襲台已有近2年時間,部分資料較為不全,其所使用或販售之量亦無詳細記載,僅能透過與今年度標售業者之訪談確認其使用流向,據台東縣政府統計因莫拉克颱風所處理之不具標售價值漂流木約計14897m3,本研究團隊與業者訪談結果整理後,這些漂流木自行利用者(居家裝飾與庭園造景)約5%,作為燃料用者約60%,另外作為家具與棧板、模板使用者約30%,其他則作為種植香菇與其他用途。屏東地區方面,利用之形式大致與台東相同,更有業者以攜帶移動式搗切機於現場直接將評估為無法再利用,或是利用價值不高之木材進行破碎作業,破碎後可整齊、大量之運送方式直接載往工廠,以燃燒的方式提供熱能供工業區暖爐、機械床式鍋爐、流體化床式鍋爐、發電鍋爐等使用,此法乃利用污染較嚴重的漂流木做為鍋爐燃料,生產蒸汽能源,減少石化能源的使用,?到另一種節能減碳之目的。據調查指出該公司處理之漂流木量約8萬噸,目前約70%作為燃料用,而另30%則作為種植香菇之木片用。同時亦有業者表示在處理屏東地區之漂流木時(約10萬噸),可將漂流木去除頭尾端,作為種植香菇用材,此約佔40-50%,而頭尾端則用於作為木炭與燃料使用,約佔20-30%;另有部分品相較佳之漂流木可做為家具用材或是庭園造景用材使用,約佔20%;亦有少部分提供予永豐餘紙廠,故實際上,漂流木之用途仍相當多元,唯在現場常可看到漂流木堆置時未有適當保護措施,因此一旦存放時間久,即有材質劣化之虞,此不利未來之利用。
    3. 建議
      1. 本技術對於現場人員而言,操作與評估均較為簡易而有效,若能廣泛施行於相關單位,對於漂流木材質之確認將有所助益,同時亦可協助現場人員將漂流木依材質良窳進行分類。
      2. 本技術資料庫需持續建立,以求更多之參數輔助,若能建立相關樹種音速值之資料,對於孔洞之評估將更準確。
      3. 自風災迄今,仍有漂流木存置,就訪查業者結果而言,形質良好之漂流木可作為家具甚至結構利用,劣者亦可作為種植香菇之太空包甚至燃燒材利用,除含砂石與碰撞缺陷外,與健全材質利用無異,用途亦可相當廣泛;因此對於漂流木之存放處理、保存、分類應更加注意。
  • 對業務革新、創新之效益:

    1. 發展可於現場快速檢測漂流木材質之系統,提供現場人員進行材質分類用。
    2. 確認台東地區與屏東地區對於漂流木之利用流向與比例,提供林業單位推廣用。

       

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瀏覽人次:780 最後更新日期:2016-04-28