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造成建筑木方变形开裂的内在因素
来源: | 作者:曹杰 | 发布时间: 2016-10-29 | 3041 次浏览 | 分享到:

  木方变形开裂的发生与木材构造有密切关系。因为木材在构造上是一种非均一的有机体,既具有向异性,又具有多孔性。木材的这种性质,是由构成木材细胞的形状、构造和排列方式造成的。


  木材细胞内含物的含量很少,约为总含量的2-3,仅影响着木材的颜色、气味或耐久性等,对木材的变形、开裂等重要物理性,则影响甚微。就木材细胞的形状来看,长、宽相差很大。如针叶材的管胞,其长度平均约为宽度的75-200倍。


  构成木材细胞的大量而主要的部分是细胞壁,如何防止木材开裂,约占绝干木材重量的96%,主要由纤维素、木素和半纤维素等高分子有机物所组成。细胞壁则又由更小的分子单位—微细纤维所组成。细胞壁中的微细纤维,大多数又是和细胞的长轴方向排列一致。


  造成木材变形开裂的原因,还与木材的多孔性以及亲水性有关。木材中的孔隙不仅在细胞腔和细胞间隙中大量存在,而且在组成细胞壁的微细纤维中,也存在一定数量的孔隙。其孔隙都为水分所占据。存在于细胞腔和细胞间隙中的水分,称为自然水分;存在细胞于细胞壁微细纤维的水分,称为胞壁水。


  在木方进行干燥时,最容易并首先蒸发的是自由水。如何防止木材开裂,在自由水蒸发完毕之后,才开始蒸发胞壁水。当自由水蒸发完毕,细胞壁微细纤维中的胞壁水尚在饱和状态时,称为纤维饱和点这时的含水率约为23-33%,平均约为30%。
  当含水率在纤维饱和点以上时,水分的增减变化只发生在细胞腔内或细胞壁间隙间,木材的形体不发生变化。只有纤维饱和点以下,木材中水分增加或减少时,才会造成木材的膨胀或收缩。此时,木材中水分增减变化是发生在细胞壁内。当细胞壁水蒸发而减少时,由于构成细胞的微细纤维相互靠拢、收紧,而使细胞壁薄,细胞体积缩小,因而引起木材整体的变小—干缩,直到胞壁中的水分全部蒸发完,木材达到绝干,收缩才告终止。相反;在纤维饱和点以下的木材,当吸收水分时,随着水分不断的渗入细胞壁微细纤维间,使微细纤维涨开,则胞壁变厚、细胞体积变大,从而造成木材整个体积变大,形成木材湿胀。


  从以上分析可以看出:
    1.细胞壁微细纤维间的孔隙设计胞壁水存在的场所,而胞壁水的增减变化,则是引起木材细胞以及整体变形包扣膨胀、收缩以及弯曲、开裂等的原因;
     2.木方细胞的构造、形状和排列方式,是造成木材横向收缩显著大于纵向收缩,并常沿纵向开裂的原因。木方变形开裂的发生与木材构造有密切关系。由于木材在构造上是一种非均一的有机体,既具有向异性,又具有多孔性。木材的这种性质,是由构成木材细胞的形状、构造和摆放办法构成的。
  木材细胞内含物的含量很少,约为总含量的2-3,仅影响着木材的颜色、气味或耐久性等,对木材的变形、开裂等重要物理性,则影响甚微。就木材细胞的形状来看,长、宽相差很大。如针叶材的管胞,其长度均匀约为宽度的75-200倍。
  构成木材细胞的许多而首要的有些是细胞壁,怎样防止木材开裂,约占绝干木材重量的96%,首要由纤维素、木素和半纤维素等高分子有机物所构成。细胞壁则又由更小的分子单位—微细纤维所构成。细胞壁中的微细纤维,大多数又是和细胞的长轴方向摆放一起。
  构成木材变形开裂的要素,还与木材的多孔性以及亲水性有关。木材中的孔隙不仅在细胞腔和细胞空地中许多存在,并且在构成细胞壁的微细纤维中,也存在一定数量的孔隙。其孔隙都为水分所占有。存在于细胞腔和细胞空地中的水分,称为天然水分;存在细胞于细胞壁微细纤维的水分,称为胞壁水。
  在木方进行枯燥时,最简略并首要蒸发的是安闲水。怎样防止木材开裂,在安闲水蒸发完毕今后,才初步蒸发胞壁水。当安闲水蒸发完毕,细胞壁微细纤维中的胞壁水尚在饱和状态时,称为纤维饱和点这时的含水率约为23-33%,均匀约为30%。
  当含水率在纤维饱和点以上时,水分的增减改动只发生在细胞腔内或细胞壁空地间,木材的形体不发生改动。只需纤维饱和点以下,木材中水分添加或减少时,才会构成木材的胀大或缩短。此时,木材中水分增减改动是发生在细胞壁内。当细胞壁水蒸发而减少时,由于构成细胞的微细纤维互相靠近、收紧,而使细胞壁薄,细胞体积减小,因而致使木材整体的变小—干缩,直到胞壁中的水分悉数蒸发完,木材到达绝干,缩短才告停止。相反;在纤维饱和点以下的木材,当吸收水分时,跟着水分不断的进入细胞壁微细纤维间,使微细纤维涨开,则胞壁变厚、细胞体积变大,然后构成木材悉数体积变大,构成木材湿胀。
  从以上剖析可以看出:
    1.细胞壁微细纤维间的孔隙规划胞壁水存在的场合,而胞壁水的增减改动,则是致使木材细胞以及整体变形包扣胀大、缩短以及曲折、开裂等的要素;
     2.木方细胞的构造、形状和摆放办法,是构成木材横向缩短显着大于纵向缩短,并常沿纵向开裂的要素。