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道岔枕木木材脹縮性

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道岔枕木木材脹縮性

發布日期:2018-03-05 00:00 來源:http://www.wildbeaversaloon.com 點擊:

  道岔枕木木材的含水率在纖維飽和點以下,由于含水率的增加而引起尺寸和體積的膨脹稱為濕脹;由于含水率的減少而引起尺寸和體積的收縮稱為干縮。木材的這種濕脹和干縮性質稱為脹縮性。木材由細胞組成,在細胞腔內有自由水,細胞壁中有吸著水(吸濕水、胞壁水)。只有吸著水的增加和減少才能引起木材的脹縮,當吸入的水分在細胞壁中呈飽和狀態時,木材的吸濕性達標。此后如將木材繼續置于水中,含水率雖然繼續增加,但只能增加自由水,故不能引起木材脹縮。木材的濕脹性縱向(順紋理)很小,橫向(橫紋理)很大,弦向又比徑向約大一倍。木材濕脹的大小,以脹縮率表示,即木材全干尺寸和在空氣中濕潤至纖維飽和點的含水率時尺寸的差值與全干尺寸的百分比。或以濕脹系數表示,即含水率每增加1%的平均濕脹率。反之,當木材中的自由水蒸發完畢后,吸著水繼續散失時,木材才開始發生干縮,即當含水率低于纖維飽和點時,才發生干縮。木材干縮的大小,以干縮率表示,即含水率高于纖維飽和點的生材和干燥后木材尺寸的差值與濕材尺寸的百分比。或以干縮表示,即含水率每減少1%時的平均干縮率。木材的干縮縱向很小,橫向很大(與生長輪所成的角度愈小,干縮愈大)。干縮的大小因樹種而異,一般正常木材的縱縮為 0.1%~0.3%,徑縮為 3%~6%,弦縮為6%~12%,體積干縮為9%~14%。因為木材有濕脹和干縮的缺點,使木材的尺寸和體積不能保持穩定,而隨空氣中的濕度和溫度變化。要保持木材尺寸的穩定性,在使用時要保持木材的含水率與當地平衡含水率相當。干燥至平衡含水率時的木材,不但能減低其脹縮性。 

  保持尺寸穩定,同時其強度及耐久性較生材也都有提高。雖然平均干縮率愈小的樹種,木材的脹縮性愈小,但如要求木材無脹縮是不可能的,只有采取以下措施。 

  1.木材干燥能使木制品達到平衡含水率以下。一般規定為8%~12%,由于中國幅員廣大,各地濕度相差很大,根據當地的平衡含水率來考慮。 

  2.木地板出廠和顧客購買時都應測定木材的含水率。木材含水率的測定以電測法應用較廣,水分測定計的類型較多,大致有二類,一是直流電裝置的電阻式水分測定計,二是交流電裝置的介電式水分測定計。電阻式水分測定計基本是直流歐姆計,利用測得的電阻(電阻率),將各種木材中不同的電阻在刻度盤上顯示出木材的含水率。這種電阻式的水分測定計,要用針狀金屬電極插入木材中,因為通常木材表層的含水率偏低,經試驗認為在整塊木材厚度的1/4處測得的電阻,才能代表木材實際的電阻,也就是木材真正的含水率,反之當木材表層含水率較高時,由于電流短路水分測定計表示的只是木材表層的含水率。這種電阻式含水率測定計雖然價格便宜,但測計含水率時需將金屬針插入木材內部,質硬的材插不進去,質軟的木材表面形成小孔,影響木地板的外觀。木材介電常數和損耗角正切隨木材的含水率不同而變化,這種雙指標的水分計定計稱為功率損耗水分測定計,如僅利用木材介電常數單一指標隨木材含水率變化規律的水分測定計為電容式水分測定計。因為交流電的水分計定計能測得木材真正的含水率,對木地板含水率的測定是十分適用,雖然價格貴一些。中日合資北京安利電子有限公司1998年引進了感應式AD100型電容水分測定計,有指針和液晶顯示二種類型,同時具有對環境溫濕度的自動補償調零功能,該產品面市后頗受青睞。此外,由于電測的含水率測定儀測定木材時除了主要受木材含水率的制約外,還與多個樹種木材的構造、密度、紋理方向和濕度有關,所以使用時要按規定將儀器置放不同樹種及其木材厚度的修正系數處。 

  3.木材有吸濕滯后現象,再加上木制品表面上的涂料保護層,因此木制品受氣候條件變化所引起的含水率變動幅度小于平衡含水率的波動幅度,所以木材的含水率一般的規定要低于使用時的平衡含水率。此外,木制品受大氣濕度變化而引起脹縮,使木制品的形狀和尺等受到影響,經驗證明,膨脹的危險遠遠小于干縮的危害,所以人們在技術上把木材含水率規定得比使用時所要求的還要低一些。我國對各地多數木材加工企業尚未規定干燥指標。木地板的含水率為8%~10%,且不得超過12%。防止木材翹曲和變形的措施:(1)盡量使用徑鋸板,即與年輪方向成45°~90 °角的板材,從前述木材橫向翹曲變形圖中可以看出,徑鋸板只是尺寸干縮而已,翹曲變形則極少見。(2)選用干縮率小的和徑弦干縮比(或稱差異干縮,即弦向干縮率除以徑向干縮率的百分比值)小的木材。同理,從樹種本身的線干縮率出發,選用干縮率比較小的木材,以減小木材的收縮量;另外弦徑干縮比大的木材翹曲變形較大,雖然這個理論還沒有取得學者公認,但為大多數學者認可。(3)涂漆等保護層,以防止大氣中的濕氣侵入木材,因為木材吸濕性與其面積大小有關,所以盡可能反面也進行涂刷,但背面不需耐磨材料。企口上也能涂刷。(4)木材浸水浸透后,再高溫高濕干燥,雖然費事費錢,但為一些人使用,據說木材干燥后尺寸穩定性更佳。


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