建筑木方開裂變形你了解原因嗎?
作者: admin 閱讀人數(shù):112?時(shí)間:2020-05-15 10:37
在大家的印象里認(rèn)為
建筑木方的開裂變形是與外界的環(huán)境所導(dǎo)致的,其實(shí)
建筑木方開裂的發(fā)生與木材構(gòu)造有密切關(guān)系。因?yàn)槟静氖且环N多孔的結(jié)構(gòu)。
木材細(xì)胞內(nèi)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(duì)木材的變形、開裂等重要物理性,則影響甚微。就木材細(xì)胞的形狀來看,長(zhǎng)、寬相差很大。如針葉材的管胞,其長(zhǎng)度平均約為寬度的75-200倍。
構(gòu)成木材細(xì)胞的大量而主要的部分是細(xì)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(jī)物所組成。細(xì)胞壁則又由更小的分子單位—微細(xì)纖維所組成。細(xì)胞壁中的微細(xì)纖維,大多數(shù)又是和細(xì)胞的長(zhǎng)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(guān)。木材中的孔隙不僅在細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中大量存在,而且在組成細(xì)胞壁的微細(xì)纖維中,也存在一定數(shù)量的孔隙。其孔隙都為水分所占據(jù)。存在于細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中的水分,稱為自然水分;存在細(xì)胞于細(xì)胞壁微細(xì)纖維的水分,稱為胞壁水。
在木方進(jìn)行干燥時(shí),最容易并首先蒸發(fā)的是自由水。如何防止木材開裂,在自由水蒸發(fā)完畢之后,才開始蒸發(fā)胞壁水。當(dāng)自由水蒸發(fā)完畢,細(xì)胞壁微細(xì)纖維中的胞壁水尚在飽和狀態(tài)時(shí),稱為纖維飽和點(diǎn)這時(shí)的含水率約為23-33%,平均約為30%。
當(dāng)含水率在纖維飽和點(diǎn)以上時(shí),水分的增減變化只發(fā)生在細(xì)胞腔內(nèi)或細(xì)胞壁間隙間,木材的形體不發(fā)生變化。只有纖維飽和點(diǎn)以下,木材中水分增加或減少時(shí),才會(huì)造成木材的膨脹或收縮。此時(shí),木材中水分增減變化是發(fā)生在細(xì)胞壁內(nèi)。當(dāng)細(xì)胞壁水蒸發(fā)而減少時(shí),由于構(gòu)成細(xì)胞的微細(xì)纖維相互靠攏、收緊,而使細(xì)胞壁薄,細(xì)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(fā)完,木材達(dá)到絕干,收縮才告終止。相反;在纖維飽和點(diǎn)以下的木材,當(dāng)吸收水分時(shí),隨著水分不斷的滲入細(xì)胞壁微細(xì)纖維間,使微細(xì)纖維漲開,則胞壁變厚、細(xì)胞體積變大,從而造成木材整個(gè)體積變大,形成木材濕脹。
從以上分析可以看出:
1.細(xì)胞壁微細(xì)纖維間的孔隙設(shè)計(jì)胞壁水存在的場(chǎng)所,而胞壁水的增減變化,則是引起木材細(xì)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(xì)胞的構(gòu)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(fā)生與木材構(gòu)造有密切關(guān)系。由于木材在構(gòu)造上是一種非均一的有機(jī)體,既具有向異性,又具有多孔性。木材的這種性質(zhì),是由構(gòu)成木材細(xì)胞的形狀、構(gòu)造和擺放辦法構(gòu)成的。