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    造成建筑木方變形開裂的內在因素
    來源: | 作者:曹杰 | 發布時間: 2016-10-29 | 4219 次瀏覽 | 分享到:

      木方變形開裂的發生與木材構造有密切關系。因為木材在構造上是一種非均一的有機體,既具有向異性,又具有多孔性。木材的這種性質,是由構成木材細胞的形狀、構造和排列方式造成的。


      木材細胞內含物的含量很少,約為總含量的2-3,僅影響著木材的顏色、氣味或耐久性等,對木材的變形、開裂等重要物理性,則影響甚微。就木材細胞的形狀來看,長、寬相差很大。如針葉材的管胞,其長度平均約為寬度的75-200倍。


      構成木材細胞的大量而主要的部分是細胞壁,如何防止木材開裂,約占絕干木材重量的96%,主要由纖維素、木素和半纖維素等高分子有機物所組成。細胞壁則又由更小的分子單位—微細纖維所組成。細胞壁中的微細纖維,大多數又是和細胞的長軸方向排列一致。


      造成木材變形開裂的原因,還與木材的多孔性以及親水性有關。木材中的孔隙不僅在細胞腔和細胞間隙中大量存在,而且在組成細胞壁的微細纖維中,也存在一定數量的孔隙。其孔隙都為水分所占據。存在于細胞腔和細胞間隙中的水分,稱為自然水分;存在細胞于細胞壁微細纖維的水分,稱為胞壁水。


      在木方進行干燥時,最容易并首先蒸發的是自由水。如何防止木材開裂,在自由水蒸發完畢之后,才開始蒸發胞壁水。當自由水蒸發完畢,細胞壁微細纖維中的胞壁水尚在飽和狀態時,稱為纖維飽和點這時的含水率約為23-33%,平均約為30%。
      當含水率在纖維飽和點以上時,水分的增減變化只發生在細胞腔內或細胞壁間隙間,木材的形體不發生變化。只有纖維飽和點以下,木材中水分增加或減少時,才會造成木材的膨脹或收縮。此時,木材中水分增減變化是發生在細胞壁內。當細胞壁水蒸發而減少時,由于構成細胞的微細纖維相互靠攏、收緊,而使細胞壁薄,細胞體積縮小,因而引起木材整體的變小—干縮,直到胞壁中的水分全部蒸發完,木材達到絕干,收縮才告終止。相反;在纖維飽和點以下的木材,當吸收水分時,隨著水分不斷的滲入細胞壁微細纖維間,使微細纖維漲開,則胞壁變厚、細胞體積變大,從而造成木材整個體積變大,形成木材濕脹。


      從以上分析可以看出:
        1.細胞壁微細纖維間的孔隙設計胞壁水存在的場所,而胞壁水的增減變化,則是引起木材細胞以及整體變形包扣膨脹、收縮以及彎曲、開裂等的原因;
         2.木方細胞的構造、形狀和排列方式,是造成木材橫向收縮顯著大于縱向收縮,并常沿縱向開裂的原因。木方變形開裂的發生與木材構造有密切關系。由于木材在構造上是一種非均一的有機體,既具有向異性,又具有多孔性。木材的這種性質,是由構成木材細胞的形狀、構造和擺放辦法構成的。
      木材細胞內含物的含量很少,約為總含量的2-3,僅影響著木材的顏色、氣味或耐久性等,對木材的變形、開裂等重要物理性,則影響甚微。就木材細胞的形狀來看,長、寬相差很大。如針葉材的管胞,其長度均勻約為寬度的75-200倍。
      構成木材細胞的許多而首要的有些是細胞壁,怎樣防止木材開裂,約占絕干木材重量的96%,首要由纖維素、木素和半纖維素等高分子有機物所構成。細胞壁則又由更小的分子單位—微細纖維所構成。細胞壁中的微細纖維,大多數又是和細胞的長軸方向擺放一起。
      構成木材變形開裂的要素,還與木材的多孔性以及親水性有關。木材中的孔隙不僅在細胞腔和細胞空地中許多存在,并且在構成細胞壁的微細纖維中,也存在一定數量的孔隙。其孔隙都為水分所占有。存在于細胞腔和細胞空地中的水分,稱為天然水分;存在細胞于細胞壁微細纖維的水分,稱為胞壁水。
      在木方進行枯燥時,最簡略并首要蒸發的是安閑水。怎樣防止木材開裂,在安閑水蒸發完畢今后,才初步蒸發胞壁水。當安閑水蒸發完畢,細胞壁微細纖維中的胞壁水尚在飽和狀態時,稱為纖維飽和點這時的含水率約為23-33%,均勻約為30%。
      當含水率在纖維飽和點以上時,水分的增減改動只發生在細胞腔內或細胞壁空地間,木材的形體不發生改動。只需纖維飽和點以下,木材中水分添加或減少時,才會構成木材的脹大或縮短。此時,木材中水分增減改動是發生在細胞壁內。當細胞壁水蒸發而減少時,由于構成細胞的微細纖維互相靠近、收緊,而使細胞壁薄,細胞體積減小,因而致使木材整體的變小—干縮,直到胞壁中的水分悉數蒸發完,木材到達絕干,縮短才告停止。相反;在纖維飽和點以下的木材,當吸收水分時,跟著水分不斷的進入細胞壁微細纖維間,使微細纖維漲開,則胞壁變厚、細胞體積變大,然后構成木材悉數體積變大,構成木材濕脹。
      從以上剖析可以看出:
        1.細胞壁微細纖維間的孔隙規劃胞壁水存在的場合,而胞壁水的增減改動,則是致使木材細胞以及整體變形包扣脹大、縮短以及曲折、開裂等的要素;
         2.木方細胞的構造、形狀和擺放辦法,是構成木材橫向縮短顯著大于縱向縮短,并常沿縱向開裂的要素。

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