什么是木材的胀缩性?
生材经过干燥之后,由于大气相对湿度的改变而导致的干缩或湿胀。木材胀缩性是木材使用中的重要问题。木材干缩湿胀不仅导致木材尺寸大小和形状产生变化,尚因胀缩不均匀形成内应力,使木材发生开裂、翘曲等。
木材干缩性
可以干缩率和干缩系数表示。
式中 Sv、Sr、St分别为木材体积、径向、弦向干缩率(%);V、R、T和V1、R1、T1分别为木材湿材状态时和绝干状态时的体积(立方厘米)和径向、弦向尺寸(厘米);Kv、Kr、Kt分别为木材体积、径向和弦向干缩系数(%);Wf、s、p为木材纤维饱和点含水率(%)。利用干缩率可以求出由湿材至绝干材时的体积(立方厘米)、径向和弦向尺寸(厘米)。
利用干缩系数可以求出由生材或湿材干至纤维饱和点以下任一特定含水率(W)时的体积、径向、弦向的干缩值(%)(Sv-w、Sr-w、St-w)。
Sv-w(Sr-w、St-w)=Kv(Kr、Kt)(Wf、s、p-W)木材之所以干缩,主要由于木材干燥时水分向外蒸发而散失。首先细胞腔内自由水(见木材含水量)蒸发,尔后细胞壁中纤丝之间、微纤丝之间和微晶之间的吸着水(见木材含水量)数量减少,其间的水层减薄,纤丝、微纤丝和微晶彼此更靠拢,以致细胞壁乃至整个木材的尺寸因之缩小。
木材干缩不是发生在木材水分蒸发的整个过程中,当含水率在纤维饱和点以上,自由水蒸发时,木材尺寸无变化,而只是在纤维饱和点以下,即自由水蒸发完毕,吸着水散失时才发生。在纤维饱和点以下,木材干缩率随着含水率的减少而逐渐增大,直至含水率减低到零和干缩率达到最大值为止,二者成一曲线变化关系。在实际使用上,为方便起见,常把木材干缩与含水率的关系视成一直线关系。在生产条件下,大尺寸的木材由于水分在整个木材体积内分布不匀,当木材平均含水率尚未低于纤维饱和点时,木材外部的含水率却已低于纤维饱和点,便会开始发生干缩,而木材内部的含水率仍在纤维饱和点以上,于是内外发生了干燥应力,产生表面硬化现象。一般正常的木材全干干缩率,纵向为0.1~0.3%,径向为3~6%,弦向为6~12%,体积干缩为9~14%。
木材纵向干缩与横向干缩的差别,主要是由于纤丝、微纤丝和微晶在初生壁、次生壁(见木材细胞壁构造)的内、外层上的排列方向与树轴近乎垂直;在次生壁的中间层(S2)则与树轴近于平行,而此中间层又占细胞壁的绝大部分,对木材干缩起主要作用。木材向外蒸发吸着水时,纤丝、微纤丝和微晶彼此间因失水而靠拢,即干缩,因中间层特别厚,所以木材横向干缩较大,纵向干缩很小。
而木材径向干缩与弦向干缩之差,原因复杂,不是某种单一原因,与木材的宏观、微观和亚微观构造都有关系。
木材湿胀性
以湿胀率和湿胀系数表示。
式中 Ev、Er、Et为木材体积、径向和弦向湿胀率(%);V、R、T和V1、R1、T1分别为木材润湿至生材状态时和烘干至绝干状态时的体积(立方厘米)和径向、弦向尺寸(厘米);Cv、Cr、Ct为木材体积、径向和弦向湿胀系数(%);Wf、s、p为木材纤维饱和点含水率。利用湿胀率可以求出木材由绝干状况润湿至达到纤维饱和点时或饱和时的体积(立方厘米)称尺寸(厘米)。
利用湿胀系数可以求出木材由绝干状况润湿至纤维饱和点以下任一特定含水率(W)时的体积、径向、弦向湿胀值(%)(Ev-w、Er-w、Et-w)。
Ev-w(Er-w、Et-w)=Cv(Cr、Ct)W木材吸取水分后,细胞壁中纤丝之间、微纤丝之间和微晶之间的水层增厚,将微晶撑开,木材的细胞壁乃至整个木材尺寸因之胀大。其特征是水分子只渗入微晶之间,而不渗入微晶之内,微晶的结构没有变化,木材的X-射线衍射图也保持原状。只有在吸取吸着水时才发生湿涨,吸取自由水并不引起湿胀。木材放置在湿空气中,吸取水分,逐渐发生湿胀,称吸湿湿胀,如空气湿度为100%,直到细胞壁充满吸着水时湿胀达到最大为止。此时若将木材转浸水中,使其继续吸取水分,含水率尽管继续增加,但湿胀却不再继续发生,因为此时所吸取的水分为存在于胞腔的自由水。若干木材浸入水中或与水相接触,吸取液态水而发生湿胀,称吸水湿胀;平均含水率达到30%以后,湿胀仍继续,因为吸取液态水时,水系同时进入细胞壁和细胞腔。实际上此时细胞壁并未充满吸着水,同时试样水分分布不均匀,所以含水率达到30%以后仍随着水分的继续吸取而继续湿胀,直到含水率远远超过30%,细胞壁方为吸着水所充满,湿胀始达最大。木材的湿胀速度,因吸取水分的形式而不同。吸水湿胀,由于水分沿着木材有效大毛细管系统的快速移动,有助于细胞壁吸取吸着水,故远较吸湿湿胀快。木材湿胀随着吸取水分数量的增加而增大,但在不同含水率区间,湿胀的增大值是不一样的。当干木材从空气中吸取水分时,含水率从0到1~2%,由于微晶的表面发生的是单分子吸附,微晶之间水层厚度不大,湿胀较小;从1~2%到3~4%,湿胀显著增大;从3~4%到10~12%,湿胀随着含水率的增加而成比例地增大,此时细胞壁湿胀的数值等于所吸取的吸着水体积;当含水率从10~12%开始,到约30%这一区间,由于产生毛细管凝结现象,湿胀的增长不断下降。因而木材吸湿湿胀值与含水率的高低成一曲线关系,但实际使用上常将木材的吸湿湿胀与含水率的高低视成一直线关系。木材吸水湿胀后的体积小于木材原体积与所吸水分体积之和,产生体系缩小现象。体系缩小是由于位于微晶之间的水分,处在很大压力作用下的结果,其压力之大,可达300~400兆帕。绝干木材因润湿而发生湿胀,至纤维饱和点后重新烘干,干缩到原有状态时,湿胀曲线和干缩曲线不完全重合,只在含水率0.3%和在纤维饱和点附近才见有重合。此种湿胀与干缩之差即谓之湿胀滞后。因此木材的湿胀值和干缩值相近而不相等。
木材湿胀如同干缩一样,纵向湿胀极小,小至可略而不计,横向湿胀很大;横向中的弦向湿胀又远比径向大,一般相差2倍,具有差异湿胀性。无论吸湿湿胀或吸水湿胀,均随树种而异。一般说来,密度大者湿胀高。木材的差异湿胀,与密度成相反关系。同一横断面上,心材与边材的湿胀差异,并无一定规律。心材与边材的湿胀速度,因吸湿或吸水而异。心、边材的吸湿湿胀速度相差不多,但心材的吸水湿胀速度远较边材低。
木材的化学成分影响湿胀能力,如多缩戊糖含量高的纤维素湿胀大;木材以蒸汽蒸煮,由于多缩戊糖含量的减少,蒸煮后的木材湿胀显著降低。木材以浓度3~7.2%苛性钠溶液处理,由于木糖含量增多,处理后的木材湿胀明显增加,弦向湿胀率达45%,径向达20~27%。
木材吸取其他液体同样发生湿胀。如吸取的液体介电常数越高,湿胀越大;非极性液体或液体极性很小的,则不引起木材湿胀或湿胀甚小。但木材湿胀性与液体介电常数之间并不存在比例关系,因为除液体的极性以外,尚有其他因子影响木材湿胀性。
影响木质门扇变形的主要因素有门扇产品的结构、使用的材料、木门的加工工艺、木门的储存、安装和使用环境等。
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1、门扇产品的结构:产品结构是决定门扇是否变形的主要因素,门扇产品结构方面的变形因素主要包括门扇应该遵循对称性的原则,和门扇内部填料的短小化原则。
2、门扇材料的选用:门扇的木材干缩湿胀的材料。随着木材本身含水率的变化,会带来的木材本身尺寸、形状的变化。及闸扇变形密切相关的就是木材的干缩系数,木材的不同方向,干缩系数相差比较大。木材的干缩系数弦向最大、其次是径向,最小的是纵向。一般情况下,弦向是径向的2倍,弦向和径向是纵向的几十到上百倍。
3、门扇的加工工艺。在木门的加工过程中,即使产品的结构合理、材料选用恰当,如果加工工艺不科学,仍然会造成产品的变形。
由此可以看出,加工工艺是产品实现过程中非常关键的环节。
4、木门的安装的品质:它直接影响到木门在使用中的变形情况。木门在安装时,必须保证门框和门扇的垂直度,使门扇的重心在门扇的厚度方向的中线上,并保证开启灵活。另外建议每樘门安装3块合页,合页安装的位置为上下两块距离门扇上下为门扇高度的1/10,中间1块合页居中。与每樘门安装2块合页相比,虽然在成本上会有所增加,但是会在防止或减小门扇变形上能起到很好的作用。
5、门扇的使用环境。导致木门变形的原因在于环境的因素。由于木材本身就很容易受到周围环境的影响,使用木质材料加工制作的木门在环境条件(主要是温度、湿度)变化较大时,
也很容易产生形位尺寸的变化。
连结:家装6大“禁区” 动了让你后悔一辈子
房子装修 好之后就要进行家具的选择了。市面上家具的材质还是比较多的,但是大部分人会选择实木类型的。而实木里面有一种叫白蜡木,不知道您清除白蜡木属于什么档次以及白蜡木家具的优点是什么吗?想要买到束河自己要求的 实木家具 ,那就要先来了解实木的原材料是怎样的。
白蜡木属于什么档次
白蜡木属于中上档次。白蜡木是立木大乔木,良好的条件下,树高达到40m,胸径约1.5m。对土壤要求很高,在最肥沃的土壤上生长很好,也能适生于森林草原的森林灰化壤土,退化黑土和河谷冲击土。不耐土壤碱性。由于白蜡根系集中分布于土表层,所以能够很好地利用土壤水分。白蜡树在较潮湿的地方生长。经常与黑赤杨生长在一起形成林分,喜温,枝条经常遭受晚霜和冻害。耐阴性中等,常在云杉槭树林第二层。欧洲白蜡是速生树种。
白蜡树很容易用种子和荫条更新。在林冠下经常生长着大量幼树。由于采伐使木树突然暴露于直射阳光下,使母树大量死亡,在这种情况下,要适当伐幼树。成熟种子休眠期长,一般的秋季播种或秋季低温沙藏均没有催芽效果。
材性,要用心材树种,边材略带浅黄色,心材浅褐色,心材逐渐向板材过渡。所有导管壁厚,木薄壁组织围绕着小导管。木射线细,数量多,环孔材浅黄色。由于该木材质地较轻,故制作出的家具也较为轻。
干燥木材易干燥,但干燥时间长,木材干缩中等。干缩系数:径缩0.17%,弦缩0.31%,在快速干燥时木材出现裂纹。
白蜡木家具的优点
1、白蜡木家具的优点:白蜡木家具拥有美观外观,具有好的承受性能:白蜡木家具外形比较美观,其光泽度非常高;可以很清晰的在白蜡木家具上看见整洁交错的木纹,家具产品的表面是非常光滑的,白蜡木材料的密度比较高, 强度 与硬度也是非常高的,在力学上面来说承受力也是非常高的,很适合制作家具,可以用来收藏与摆放。
2、白蜡木家具的缺点:白蜡木家具在我国只有依赖进口,白蜡木这种实木材料是非常少有的,原料的来源很困难;白蜡木材料的干燥性能比较差,若是没有处理好的话就会出现开裂 变形 等情况,会严重影响外观与使用;白蜡木家具的表面容易起毛,因此在制作的过程中需要极为精湛的工艺才行。
白蜡木属于什么档次,白蜡木的档次还是比较高的,因此很多人在选择实木家具的时候,都会问一问,是不是白蜡木的原材料。白蜡木家具的优点也是比较多的。这就是为什么很多人会在选择实木家具的时候点名要白蜡木家具了。如果您的资金不是特别的充裕,也是可以选择其他木质的实木家具。
但是那些说最硬的,都没给出证明用的数据,那种水平显然是没有任何说服力的.
查找他们的言论,发现与百度百科的描述相似,但是我在百度百科并没有得到我想看到的硬度测试数据,百度百科给我最有用的信息就是"铁桦树,别称赛黑桦,拉丁学名BetulaschmidtiiRegel",根据这些继续查找,然后发现了百度百科一个很明显的问题:
铁桦树(学名:Betula schmidtii Regel)
赛黑桦(学名:Betula schmidtii Regel)
EMM...看完后我傻了,一个学名还能出来两个东西??还是先无视这些乱七八糟的信息吧.
首先,这个传说中最硬的铁桦木应该是指 Betula schmidtii 没错.
然后查找木材硬度的相关数据:Janka hardness test
但是很可惜,里面并没有Betula schmidtii .想直接看到 Betula schmidtii 在排行榜里什么位置的计划泡汤了.
但是还没有结束,我找到了一个有数据的回答(除了铁桦木还有什么木材最硬).
引用一下这个回答:
"
铁桦木材主要物理,力学性质
纹理直;结构细,均匀;甚重,极硬;干缩及强度甚大。
公定容重0.747克/立方厘米;气干容重0.904克/立方厘米;全干容重0.875克/立方厘米。
干缩系数:径向0.23%,弦向28%。
弦向极限强度(抗弯强度)2333公斤/平方厘米(233.32MPA)
弦向抗弯弹性模量178千公斤/平方厘米(17.87GPA)
顺纹压力极限强度898公斤/平方厘米(89.88MPA)
弦向冲击韧性(弯曲比能量)153.71千焦耳/立方毫米
硬度:径面8042.22N,弦面7794.17N,端面8778.85N,(弦面)7794.17N
就大家好奇的比钢铁硬两倍的问题做出回答:抗弯强度这个的确很高,2333公斤/平方厘米,国内的木材强度比较高的,比如海南子京和蚬木和青冈类,大概就在1700-1900之间,国外进口的东非黑黄檀,大概在2250左右,所以铁桦木的极限强度是很高的,抗弯弹性178公斤/平方厘米,这个海南子京和蚬木和青冈类都可以达到甚至超过,弦向冲击韧性153.71千焦耳/立方毫米这个海南子京和蚬木和青冈类都可以远远超过,象蚬木就达到206公斤/平方厘米。硬度:径面8042.22N,弦面7794.17N,端面8778.85N,(弦面)7794.17N,这个是比较高,换算成老的木材学数据,大概是1605公斤/平方厘米,就比荔枝的1450高一点,比钢铁硬两倍,子弹打不进,纯粹瞎掰,拿测钢铁硬度的那个硬度计去压木材上,木材其实相当于一种复合材料,有弹性的,这样测测某些塑料不更硬?密度摆在那里呢,子弹肯定能打进去,不要指望这个做防弹衣,哈哈,不要盲目相信百度,但铁桦是整个东北地区最硬的木材这是毫无疑问的。
"
这个回答里有一些数据,看起来比那些直接喊"最强"的靠谱多了.
然后新的问题,这个回答里数据的来源又在哪里,最后,我找到了这篇文章:
孙耀星, 戚继忠, 杨庚, 庞久寅, 杜凤国Sun Yaoxing, Qi Jizhong, Yang Geng, Pang Jiuyin, Du Fengguo赛黑桦的构造特征和物理力学性质Structural Features and Properties ofBetula schmidtiiEntitled as Rigidy and Heavy Wood林业科学, 2012, 48(2): 180-186.Scientia Silvae Sinicae, 2012, 48(2): 180-186.
直接贴出主要内容:
Abstract: The observation and analysis have been operated about the structural features ofBetula schmidtiiby those instruments biomicroscope and ESEM. Result showed that iron birch belonged to diffuse-porous wood, structure was even and smooth, the zone of demarcation of growth increments were visible, the color was greatly different during heartwood and sapwood, and pores were visible by naked eye. Pore arrangement involved solitary one and multiple one, pore cluster was slim, multiple pore were usually ribbon-like aggregations of 2, 3 or 4 cells extending in the radial direction, intervessel pit was the type of alternate, perforation plates was that of scalariform, rays amount was from 1 to 5, and longitudinal parenchyma was thin. The physical nature and mechanical properties ofBetula schmidtiihave been testde, analysed and studyed contrastively with other kinds of wood. The results showed that the basic density of iron birch was 0. 747 g · cm-3, air-dry density was 0. 904 g · cm-3, and oven dry density was 0. 875 g · cm-3. The shrinkage coefficient of radial direction in the state of air-dry was 0. 12%, the tangential one was 0. 20%, and the volume one was 0. 38%. The coefficient of radial shrinkage in the state of oven dry was 0. 23%, the tangential one was 0. 28%, and the volume one was 0. 53%. The bending strength of tangential direction was 233. 32 MPa, the modulus of elasticity of bending strength was 17. 87GPa, the shear stresses at right parallel to the grain in the radial surfaces was 16. 32 MPa, the tangential one was 16. 40 MPa. The crushing strength at right parallel to the grain was 89. 88 MPa. the strength of toughness was 153. 71 kJ · mm-2. The strength of rigidity in the radial section was 8 042. 22 N, the tangential was 7 794. 17 N, and the cross one was 8 778. 85 N.
最后已经给出硬度测试的结果了.然后中文的(图片没有拿过来,可以点上面的链接去看):
赛黑桦(Betula schmidtii),又称辽东桦,散孔材木质厚重、坚硬,传统上用来制作车轴、木锤、擀面杖、算盘珠等(戚继忠等,2009Akcehobet al., 2006),主要生长在我国东北东部与朝鲜接壤地区,与该地区相邻的朝鲜南部和俄罗斯南部海滨一带(锡霍特山脉南端)亦有分布,成年立木高约20 m,树干直径约70 cm,寿命约300 ~ 350年(Nechaeva,1972Red Book of theUSSR,1984Korkishko,1992)。赛黑桦由于树木生长缓慢,成熟林蓄积量低,没有作为主要的商品材树种,在原木(板材)销售中归类为硬杂木,在木材工业的相关资料上很少提及。据调研,随着东北林区树种资源的结构性调整,赛黑桦的采伐量逐年增加,仅吉林省珲春林业局2007年的采伐量即达到3 000 m3以上据估算,东北地区赛黑桦1年的采伐量在8 000 ~ 10 000 m3之间,采伐量的增加,使赛黑桦作为单一树种使用成为可能,是对东北地区阔叶材主导产品的补充,对扩展硬重商品木材的树种范围具有一定意义。据所查文献,植物学中对赛黑桦的介绍内容有限(郑万钧,1985火树华,1992),在其木材构造特征上的描述和研究、木材性质相关数据和测定等尚属空白。我国北方地区代表性的硬重木材树种较少,对赛黑桦的加工和利用仍停留在传统的方式上,本项研究对赛黑桦构造特征和物理力学性质参数资料的补充和完善、产品开发利用具有意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料与仪器
赛黑桦采自吉林省珲春林业局,原木4根,树龄66 ~ 73年,长6 m,直径400 ~ 550 mm,锯制为标准的径切板和弦切板,板材厚度28 mm。
环境扫描电子显微镜(Fei Quanta 200,放大倍数100 ~ 10 000),正置生物显微镜(OLYMPUS BX51 DP72CCD,物镜放大倍数4,10,40,100,目镜放大倍数10,20)微机控制电子万能力学试验机(CMT5105)恒温恒湿箱(MMM Climacell 404)数字显示游标卡尺(精度0. 01 mm)电子天平(BS 110 S,精度0. 000 1 g)电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9075A),木材切片机(Leica SM2400)。
1.2 试验方法
1) 构造观察 赛黑桦的构造特征分为宏观和微观2部分。在肉眼和放大镜下观察并描述树皮、不同切面的宏观特征,测量、分析和计算特征参数值在生物显微镜和电子显微镜下观察并描述不同切面的微观特征和木材组成分子细胞壁上的特征,测量、分析和计算特征参数值。
2) 物理力学性质测定 本研究中,赛黑桦物理力学性质测定的试件制作和测定方法(横纹抗拉强度除外)均采用相应的国家标准(中国标准出版社第一编辑室,2002)。根据有关文献(成俊卿,1985),木材横纹抗拉强度的试件采用2个等腰梯形短边相连的形状,纹理方向与长边平行,根据受力方向与年轮的位置关系,分为径向和弦向横纹抗拉强度,试件形状和尺寸如图 1所示,试件受力破坏后,破坏面的长度和试件厚度的乘积作为荷载的作用面积。
对赛黑桦木材干缩率和干缩系数的测试在气干和绝干(全干) 2种状态下进行。气干状态是将试件由纤维饱和点以上状态干燥到环境温度(20 ± 2) ℃、相对湿度(65 ± 5) %稳定时的测定值绝干状态是将试件由纤维饱和点以上干燥到全干时的测定值,纤维饱和点含水率以30%计。
赛黑桦木材力学性能测试的试件制作完成后,在测试前需置于温度(20 ± 2) ℃、相对湿度(65 ± 5) %的恒温恒湿箱中进行含水率的平衡处理。
2 结果与分析
2.1 宏观构造特征(省略)
2.2 微观构造特征(省略)
2.3 物理性质
本研究对赛黑桦的3种密度—气干密度、绝干密度(全干密度)和基本密度进行了测试。结果见表 3。
经过测试,赛黑桦的气干密度为0. 904 g · cm-3,与中国北方重要商品硬材树种柞木(Quercus mongolica) (气干密度0. 737 g · cm-3) (刘一星,2004)相比,大22. 66%。
本研究对赛黑桦干缩率和干缩系数的测试在气干和绝干(全干) 2种状态下进行,其试验结果见表 4。
根据表 4,赛黑桦的径向、弦向和体积的全干干缩率分别是6. 83%、8. 42%和14. 97%,与柞木相比,分别大63. 40%、小1. 64%和大21. 12%。
2.4 力学性质
本研究测定了赛黑桦9种力学强度,分别是抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、冲击韧性、横纹抗拉强度、抗劈力、硬度和握钉力。试验结果及与该项力学指标数值较大商品材树种的比较见表 5。
3 结论
1) 肉眼下赛黑桦木材横切面年轮界限较明显,心边材颜色区别显明,心材浅红褐色,边材黄白至白色,木射线放大镜下清晰,管孔肉眼下可见,由早材向晚材过渡平缓,属于阔叶树材中的散孔材。微观下,管孔呈星散状分布,管孔组合形式为单管孔和复管孔,管孔团分布极少或不存在,导管分子内壁无螺纹加厚,导管之间、导管与木射线之间的纹孔式为互列,导管分子之间的穿孔为复穿孔中的梯状穿孔,木射线为单列和多列,单列为同型和异型,同型居多,多列为异型Ⅱ和异型Ⅲ,异型Ⅱ居多。
2) 赛黑桦的3种密度指标分别是:基本密度0. 747 g·cm-3,气干密度0. 904 g·cm-3,全干密度0. 875 g·cm-32种测试状态下的干缩系数分别是:气干状态径向0. 12%,弦向0. 20%全干状态径向0. 23%,弦向0. 28%。赛黑桦的主要力学强度指标分别是:抗弯强度(弦向) 233. 32 MPa抗弯弹性模量(弦向) 17. 87 GPa顺纹抗压强度89. 88 MPa冲击韧性(弦向) 153. 71 kJ·mm-2硬度(径面) 8 042. 22 N,(弦面) 7 794. 17 N。分析认为,赛黑桦是一种密度高、干缩变异较大、力学强度大的重硬木材。
2.水泥稳定细粒土(简称水泥土)的干缩系数、干缩应变以及温缩系数都明显大于水泥稳定粒料,水泥土产生的收缩裂缝会比水泥稳定粒料的裂缝严重得多(水泥土和水泥稳定粒料的区别);水泥土强度没有充分形成时,表面遇水会软化,导致沥青面层龟裂破坏;水泥土的抗冲刷能力低,当水泥土表面遇水后,容易产生唧浆冲刷,导致路面裂缝、下陷,并逐渐扩展。为此,水泥土只用作高级路面的底基层。
木头密度范围为:≤0.350到>0.950
木头密度是衡量木材性能的重要指标。在此基础上,估算了木材的实际重量,推导出木材的工艺性能和木材的收缩、膨胀、硬度、强度等物理力学性能。基本密度和风干密度是两种最常用的木材密度。
建筑用木材通常有三种类型:原木、板材、枋材。原木指的是削枝剥皮后有一定长度的木材;板材指的是宽度为厚度三倍或三倍以上的型材;枋材指的是宽度小于厚度三倍的型材。
除直接使用原木外,木材都加工成板方材或其他制品使用。为减小木材使用中发生变形和开裂,通常板方材须经自然干燥或人工干燥。自然干燥是将木材堆垛进行气干。人工干燥主要用干燥窑法,亦可用简易的烘、烤方法。干燥窑是一种装有循环空气设备的干燥室,能调节和控制空气的温度和湿度。
经干燥窑干燥的木材质量好,含水率可达10%以下。使用中易于腐朽的木材应事先进行防腐处理。用胶合的方法能将板材胶合成为大构件,用于木结构、木桩等。木材还可加工成胶合板、碎木板、纤维板等。
在古建筑中木材广泛应用于寺庙、宫殿、寺塔以及民房建筑中。中国现存的古建筑中,最著名的有山西五台山佛光寺东大殿,建于公元857年;山西应县木塔,建于公元1056年,高达67.31米。在现代土木建筑中,木材主要用于建筑木结构、木桥、模板、电杆、枕木、门窗、家具、建筑装修等。
松木是一种针叶植物,它具有松香味、色淡黄、疖疤多、对大气温度反应快、容易胀大、极难自然风干等特性,故需经人工处理,如烘干、脱脂去除有机化合物,漂白统一树色,中和树性,使之不易变形。松木色泽天然,保持了松木的天然本色,纹理清楚美观 。造型朴实大方、线条饱满流畅,尽现良好加质感 。实用性强、经久耐用。弹性和透气性强,导热性能好。
(1)石灰稳定土有良好的的板体性,但其水温性、抗冻性以及早期强度不如水泥稳定土。石灰土的强度随龄期的增长,并与养护温度密切相关,温度低于5℃时强度几乎不增长。
(2)石灰稳定土的干缩和温缩特性均十分明显,且都会导致裂缝。与水泥土一样,由于其收缩裂缝严重,强度未充分形成时表面会遇水软化,并且容易产生唧浆冲刷等损坏,石灰土已被严格禁止用于高级路面的基层,只能用作高级路面的底基层。
(二)水泥稳定土基层
(1)水泥稳定土有良好的板体性,其水稳性和抗冻性都比石灰稳定土好。水泥稳定土的初期强度高,其强度随龄期增长。水泥稳定土在暴露条件下容易干缩,低温时会冷缩,从而导致裂缝。
(2)水泥稳定细粒土(简称水泥土)的干缩系数、干缩应变以及温缩系数都明显大于水泥稳定粒料,水泥土产生的收缩裂缝会比水泥稳定粒料的裂缝严重得多,水泥土强度没有充分形成时,表面遇水会软化,导致沥青面层龟裂破坏;水泥土的抗冲刷能力低,当水泥土表面遇水后,容易产生唧浆冲刷,导致路面裂缝、下陷,并逐渐扩展。为此,水泥土只用作高级路面的底基层。
(三)石灰工业废渣稳定土基层
(1)石灰工业废渣稳定土中,应用最多、最广的是石灰粉煤灰类的稳定土(砾石、碎石)类,简称二灰稳定土(粒料),其特性在石灰工业废渣稳定土中具有典型性。
(2)二灰稳定土有良好的力学性能、板体性、水温性和一定的抗冻性,其抗冻性能比石灰土高很多。
(3)二灰稳定土早起强度较低,随龄期增长,并与养护温度密切相关,温度低于4℃时强度几乎不增长;二灰中的粉煤灰用量越多,早起强度越低,3个月后龄期的强度增长幅度也越大。
(4)二灰稳定土也具有明显的收缩特性,但小于水泥土和石灰土,也被禁止用于高级路面的基层,而只能做底基层。二灰稳定粒料可用于高级路面的基层与底基层。