木材含水率通常采用干燥法测定,即先称取待测木样,得m1,然后放入烘箱中,在103±2℃的温度下烘烤8小时,再随机抽取2-3个试样,首次称取试样,以后每两小时称一次上述样品,当最后两次重量之差不超过0.002g时,认为完全干燥,此时木材质量为质量m0后的木材干燥-木材剥皮机。将得到的m1和m0代入公式(2.3.1)计算木材的含水量。用这种方法测得的含水量相对准确,但费时费力,需要一定的设备,适合较精确的情况。
还有一种快速测量含水量的方法,使用根据含水量和电导率之间的关系制成的含水量计。使用本分析仪时,首先打开电源,将水分分析仪的插针插入待测木材中,打开开关,即可在刻度盘上读取木材的水分含量。此类仪器种类繁多,一般适用于测定木材纤维饱和点以下的含水率,主要用于测量薄板。其优点是简单快捷,携带方便,测量时不损伤木材,适用于施工现场或堆场木材含水率的批量测定。
纤维饱和点,湿木材在空气中干燥,首先蒸发细胞腔中的游离水,当游离水蒸发时,细胞壁中的吸收水仍处于饱和状态,称为纤维饱和点。此时木材的含水量称为纤维饱和点的含水量。纤维饱和点的含水量随树种、气温和湿度的变化而变化。一般情况下,当气温为20℃,空气湿度为100%时,纤维饱和点的含水量在23~31%之间,平均在30%左右。
纤维饱和点是木材物理力学性能的转折点。当木材含水量在纤维饱和点以上变化时(例如,木材含水量从50%降低到40%),木材强度不会因含水量的变化而变化;但当木材含水量在纤维饱和点以下变化时(例如,木材含水量从25%降低到10%),木材强度随含水率的降低而增加或随含水率的增加而降低。同样,当木材含水量在纤维饱和点以上变化时,木材的膨胀和收缩没有变化;当木材含水量在纤维饱和点以下变化时,木材随着含水量的减少而收缩,或随着含水量的增加而膨胀。
平衡含水率,将木材长期放置在空气中,在一定的温度和相对湿度下会达到相对恒定的含水率。此时木材的含水量称为平衡含水量。如果木材的实际含水量小于平衡含水量,则木材产生水分;如果木材的实际含水量大于平衡含水量,则木材蒸发水分,称为除湿。木材由于吸湿和除湿而膨胀和收缩-木材剥皮机。木材的平衡含水率主要随空气温度和湿度的变化而变化(其中相对湿度影响较大)。因此,木材的平衡含水率随地区和季节的变化而变化(附录三)。其他因素,如树种、心材和边材、木材尺寸、锯切方向等,对木材平衡含水率的变化影响不大。在生产中,一般要求木材在重新使用前达到平衡含水率,这样木材就不太可能开裂和变形。
木材的收缩。木材的收缩是指木材由湿变干或完全干燥时,随着含水率的降低和收缩,木材的性能(纵向或横向)或体积。木材的收缩程度通常用收缩率来表示。干缩率是指湿料(含水量高于纤维饱和点)与干料之间的差异百分比,以及干燥前后的粒径与湿料粒径之间的差异百分比。木材的干缩分为风干和全干两种类型,均分为体积干缩、纵向线性干缩(沿颗粒方向)、弦向线性干缩和径向线性干缩(沿颗粒方向)几种速率。体积收缩影响木材的密度。木材的纵向收缩率很小,一般在0.1%左右,弦向收缩率为6-12%,径向收缩率为3-6%,径弦比一般为1:2。径向收缩率和弦向收缩率的差异是引起木材开裂和变形的重要原因之一。木材干缩率的测定,一般采用木材含水率从湿木材到规定的风干状态,或从湿木材到完全干燥状态。
一般来说,在同一含水率下,木材密度越高,横纹(径向、弦向)收缩越大,密度越低,横纹收缩越小,纵向收缩相反。在同一树种中,弦收缩最大,其次是径向收缩,纵向收缩最小。木材密度,木材密度是指单位体积木材的质量,通常分为空气干密度、总干密度和基本密度-木材剥皮机。基本密度是实验室判断材料性能的依据,其值相对固定、准确。风干密度是计算木材风干质量的基础。密度随木材类型而变化,是衡量木材力学强度的重要指标之一。一般来说,密度越高,机械强度越高,密度越低,机械强度越低。
木材的变形和开裂,以及木材含水率的变化,都会引起木材的不均匀收缩,导致木材变形。由于木材径向和弦向的收缩率以及木材截面两侧和年轮形成的角度不同,形状也会发生变化。锯好的木板总是背着心脏向上弯曲。
1-拱形收缩成橄榄核形状;2。瓦形翘曲;3-两端缩成纺锤形;4-圆缩成椭圆形;5-方缩成菱形;
6-正方形收缩为矩形,7-矩形收缩为平铺形状;8-矩形收缩为不规则状态;9-矩形收缩为矩形。
木材开裂的主要原因是由于木材径向和弦向的收缩率不同,木材表面和内层的蒸发率不均匀,木材在干燥过程中的变形与水平纹理方向不协调。撕裂应力超过了木材细胞之间的结合力。
根据云南松、落叶松的使用经验,方木、原木裂缝的位置与髓心的位置密切相关,一般有以下规律:
1) 对于有髓的方形木材和板材,开裂一般很严重,没有髓的髓比较温和;
2) 在方形原木和有髓原木中,裂纹的开口通常出现在离髓最近的表面上;
3) 原木的裂缝总是朝向延髓。木结构均匀时,裂缝多而细;结构不均匀时,裂缝少而厚;
4) 当有髓原木或方木中存在扭转纹时,裂纹沿扭转纹发展为斜裂纹。