1.密度
(1)木材的密度。由于木材的分子构造基本相同,因而木材的密度基本相等,平均约为1.55g/cm3。
(2)木材的表观密度。木材的表观密度是指木材单位体积的质量。木材细胞组织中的细胞腔及细胞壁中存在大量微小的空隙,所以,木材的表观密度较小,一般只有300～800kg/m3。木材的孔隙率很大,达50%～80%,因此,密度与表观密度相差较大。
2.木材中的水分
木材中的水可分为化合水、自由水和吸附水三种。化合水是木材化学成分中的结合水,总含量通常不超过1%～2%,在常温下不变化,故其对木材的性质无影响;自由水是存在于木材细胞腔内和细胞间隙中的水,它影响木材的表观密度、抗腐蚀性、燃烧性和干燥性;吸附水是被吸附在细胞壁内的水分,吸附水的变化则影响木材强度和木材膨胀变形性能。
3.木材的纤维饱和点
当木材中仅细胞壁内吸附水达到饱和,而细胞腔和细胞间隙中无自由水时的含水率称为木材的纤维饱和点。木材的纤维饱和点随树种而异,一般为25%～35%,通常其平均值约为35%。木材纤维饱和点是含水率影响强度和胀缩性能的临界点。
4.木材的平衡含水率
当环境的温度和湿度改变时,木材中所含的水分会发生较大变化,当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时,木材中的含水量最后会与周围环境达到吸收与挥发的动态平衡,处于相对恒定的含水率,这时木材的含水率称为平衡含水率。平衡含水率是木材和木制品使用时避免变形或开裂而应控制的含水率指标。
5.木材的湿胀与干缩变形(www.xing528.com)
木材具有很显著的湿胀干缩性,但只在木材含水率低于纤维饱和点时才会发生,主要是由于细胞壁内所含的吸附水增减而引起的。
当木材的含水率在纤维饱和点以下时,随着含水率的增大,木材体积产生膨胀,随着含水率减少,木材体积收缩,这分别称为木材的湿胀和干缩。此时的含水率变化主要是吸附水的变化。当木材含水率在纤维饱和点以上,只是自由水增减变化时,木材的体积不发生变化。木材含水率与其胀缩变形的关系如图8-18所示。
图8-18 木材含水率与其胀缩变形的关系
由于木材为非匀质构造,故木材的干缩率值各不相同。其中,以弦向最大,为6%～12%;径向次之,为3%～6%;纵向(即顺纤维方向)最小,为0.1%～0.35%。
木材的湿胀和干缩变形还随树种不同而异,一般来说,表观密度大的、夏材含量多的木材,膨胀变形较大。湿胀与干缩变形会使木材产生翘曲、裂缝,使木结构结合处产生松弛、开裂、拼缝不严。为避免这些不良现象,应对木材进行干燥或化学处理,预先达到使用条件下的平衡含水率,使木材的含水率与其工作环境相适应。
图8-19所示为木材干燥后其横截面上各部位的不同变形情况。
图8-19 木材干燥后其横截面上各部位的不同变形情况
1—弓形成橄榄核状;2,3,4—成反翘曲;5—通过髓心径锯板两头缩小成纺锤形;6—圆形成椭圆形;7—与年轮成对角线的正方形变菱形;8—两边与年轮平行的正方形变长方形;9,10—长方形板的翘曲;11—边材径向锯板较均匀
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