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木材的含水性能

    

木材具有吸水性,是吸水性材料。木材以三種方式吸取水分:以液態(tài)水的形式沿細(xì)胞腔移動,以氣態(tài)水的形式透過細(xì)胞腔,以水分子的形式透過細(xì)胞壁。木材含水率指的是木材中的水分質(zhì)量和木材絕干質(zhì)量的百分比(例如:如果100kg的木材含水50kg,那么在此情況下含水率就是100%)。剛砍伐的樹木含水率通常為40-200%。一般情況下木材含水率在8-25%之間,主要與空氣的相對濕度有關(guān)。

       木材平衡含水率指的是在一定空氣溫度與相對濕度的狀態(tài)下達到穩(wěn)定的木材含水率。對于木材平衡含水率需注意的是它取決于空氣的相對濕度,而不是絕對濕度。空氣的相對濕度表示空氣中所含水汽量與該氣溫下飽和水汽量的百分比。初步干燥處理的木材在兩周內(nèi)會達到其平衡含水率水平。木材纖維飽和點指的是細(xì)胞壁中的結(jié)合水已達飽和,而細(xì)胞腔中無自由水的狀態(tài)時的含水率。木材在干燥時因其含水率小于纖維飽和點而因此收縮。相應(yīng)地,當(dāng)木材重新吸收水分,在達到纖維飽和點之后,木材濕脹停止。芬蘭主要木材的飽和點在+20°C 時的含水率約30%。木材吸取和釋放水分(含水量)的能力可被用于建筑結(jié)構(gòu),如建筑采用木材保溫,使結(jié)構(gòu)內(nèi)水分子均衡流動。

       木材干縮濕脹因年輪的徑向、弦向及纖維的方向不同而變化,這種現(xiàn)象被稱為各向異性(anisotropy)。在干燥時,木材在由全濕到絕對干燥過程中收縮,弦向干縮率平均為8%,徑向干縮率約為4%,而順紋方向只有0.2-0.4%。心材通常比邊材含水率小,這給木材干燥帶來挑戰(zhàn)。各向異性與木材內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致木材在干燥時變形。在建筑中木材的干縮濕脹需引以注意,它會造成建筑框架沉降等問題。此外,弦向收縮率大的木材會造成木材大面積開裂。木材通常在邊材到髓心距離最短處開裂。

 

       隨木材密度的增大,水分引起的干縮濕脹率通常會增加。木材干燥后的強度性能得到改善。如:當(dāng)新鮮木材干燥到含水率為12-15%時,其抗壓強度與抗拉強度約增至2倍。木材在含水率為6-12%時其

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