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木材是吸水性建筑材料,这就说明材料会受到周围的空气相对湿度、气温影响,并且根据气候变化,达到平衡。
木材的湿度由牛彩彩票来表示。牛彩彩票是木材中所含水分的重量与木材干重的百分比。计算公式如下:
 

平衡牛彩彩票是木材与周围气候达到动态平衡时的牛彩彩票。
当木材的牛彩彩票高于平衡牛彩彩票,木材会自然排湿;当木材的牛彩彩票低于平衡牛彩彩票,木材会吸湿。当牛彩彩票变化达到纤维饱和点时,木材就会改变体积——湿涨干缩。
牛彩彩票影响了木材的很多重要性能,比如尺寸、强度和耐腐蚀性。
 

牛彩彩票和水汽含量 

空气中有许多水蒸气,水汽含量通过每立方米空气中所含水的重量(g/m³)来衡量,并且根据季节的变化而变化。室外的水汽在夏天最高(9-11 g/m³),冬天最低(3-5 g/m³);然而相对湿度和木材的平衡牛彩彩票在夏天最低(湿度65-75%,平衡牛彩彩票 11-15%),冬天最高(湿度90-95%,平衡牛彩彩票19-23%)。木材表面仿佛处理应该时,表面牛彩彩票应控制在16%以内。室外油漆最好在五月至八月进行,并且严格控制表面牛彩彩票和牛彩彩票官网,例如可以运用电阻式牛彩彩票测量仪。
从物理角度来说,空气相对湿度指湿空气中水蒸气分压力与相同温度下水的饱和压力之比,所以室内的相对湿度在夏天最高(45-60%),冬天最低(10-25%)。当室外温度降低,室内的空气也会干燥。木材的牛彩彩票不管在室内还是室外,都会根据周围的相对湿度和温度而调整。在有供暖的瑞典中部住房,木材全年含水率平均约为7.5%,夏天最高(7-12%),冬天最低(2-6%)。整体来说,瑞典北部比南部干燥(表15)。
 

目标含水率

新生产的锯材通常在锯木厂窑干至一定的目标含水率。根据SS-EN 14298的定义,目标含水率是一批木材整体的平均含水率和每块锯材允许达到的含水率。一批木材中的每一块锯材都是独特的,干燥过程也会对每块锯材产生不同的影响,这取决于锯材的密度、油性、干燥前的存储时间、切割方式、生材含水率等。这说明每一块木材的含水率都可能与整批木材的平均含水率有可能所偏差。订购目标含水率为16%的锯材时,人们不仅要求整批锯材平均含水率达到16%,也希望每一块锯材达到16%的标准,这几乎是不可能的。所以SS-EN 14298标准中规定了目标含水率和单块锯材含水率允许的误差范围(表16)。
 

木材横截面不同部位的含水率变化

仅仅一批木材中的每一块锯材的含水率不同,在同一块锯材横截面的不同部位也会有变化。木材的干燥是由外至内的,一般情况下,一块经过干燥的锯材,内部含水率要明显比外部含水率高。这种含水率由内而外的变化称为含水率梯度,锯木厂对此都有所规定。具体请见下文锯木厂气温调节章节。
当锯材被干燥至平均值16%时,外部十分干燥(6-7%),内部含水率则可能达到19-20%。根据干燥与包装的间隔时间、室外气温和相对湿度的不同,这种内外差别可能会变大,也可能会减小。控制锯材表面含水率是很重要的,因为低表面含水率可以保证木材不受微生物的侵袭,具体请见微生物章节。
锯材内外含水率跨过含水率梯度达到平衡需要的时间较长。如果锯材干燥后长时间不包装,表面含水率可能会变高。
测量一块锯材的含水率时,应取横截面含水率的平均值。测量有两种方法。精准的方法是根据SS-EN 13183-1的标准,首先从被测的木材中截取并测量一片有代表性的含水率试片,之后在103℃炉内烘干成绝对干燥再过秤。另一种比较实用的方法是使用电测法。使用电阻含水率测量仪,选取被测木材上一点(厚度的三分之一)测出横截面的平均含水率。(具体见章节平均含水率和表皮含水率的测量)
较低的含水率梯度是非常重要的质量因素,可以防止木材由于水分不均匀引起的收缩或膨胀。
 

牛彩彩票调环境对锯材的影响

一批锯材的平均含水率和目标含水率的误差是很难减小的,但锯木厂可以使用一些方法改善。例如,利用好的干燥窑来严密控制木材的含水率,并且在干燥后使用空调来调节湿度和气温,在高温环境中减少干燥后水分的扩散。此方法还可以减小木材横截面的含水率梯度和干燥后木材的变形。
此外,调节温湿度还能提高锯材尺寸的稳定性。所以,锯材在干燥时,横截面应力和含水率要达到平衡状态后,才能进一步切割应用,这能够防止最终的木制品变形。因干燥应力造成的变形可参考标准SS-ENV 14464进行检测。
随着客户对锯材质量的要求日益增长,锯木行业依据有关标准,对干燥质量有着明确和专门的规定。瑞典逐步根据以下因素来评定一批锯材:
 
• 与目标含水率的误差
• 一批锯材的含水率变化范围
• 干燥变形(干燥质量)
一般来说,干燥变形小的木材一般含水率的变化范围也比较小。
例如,细木工产品就要求使用空调环境下的高质量干燥木材,以减小木制品成品的蠕变。
建筑木材除了要达到目标含水率,也需要参照上述质量参数。比如楼板密肋梁和建筑结构用材,就需要使用干燥应力平衡的木材,以保持木构件尺寸稳定。
在购买一整批锯材时,含水率变化范围与目标含水率一样重要。在干燥过程中调节木材所处环境的温湿度,在减小含水率变化幅度的同时,也保证了木材干燥应力的平衡。这可以使木材尺寸更稳定,更适合用于细木工产品。
 

表16 目标含水率

根据SS-EN 14298的允许误差

牛彩彩票率 整批板材允许误差 93.5%的锯材单独测量允许误差
% 最低 (%) 最高 (%) 最低 (%) 最高 (%)
8 7 9 5,6 10,4
12 10,5 13,5 8,4 15,6
16 13,5 18 11,2 20,8

 牛彩彩票:在测量含水率时,如果整批锯材的目标含水率为16%,则允许的平均含水率为13.5%-18%。其中93.5%的单块锯材含水率需要达到11.2%-20.8%。

 

平均含水率和表皮含水率的测量

木材含水率需要通过测量不同的测量点来控制。测量点由木材比例决定,原则是寻找最容易吸水的部分和干燥条件最差的部分。
 

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要测量木材的平均含水率,需要对多块木材进行插入测量。进行准确的测量需要使用电阻含水率测量仪和绝缘电极。根据标准SS-EN 13183-2,测量方法是:量出长距底端300mm,宽为距离木材三分之一宽度的位置,在顺纹方向的表面垂直插入隔绝电极,插入深度为木材厚度的三分之一。
 
此方法不是绝对精确的方法,根据测量仪器的质量和校准的不同会存在误差。但是这是比较准确、最合适和最高效的测量方法。
 
测量仪需要根据校准仪定期校准。更准确的方法是之前提到的气干测量法,此方法适合在产品和运输控制方面使用。但是施工现场无法达到测量条件,不适合利用气干法进行控制测量。
 
以下4个标准用于检测含水率和干燥紧缩:
SS-EN 13183-1含水率标准和干燥参考标准
SS-EN 13183-2电阻法含水率估计
SS-EN 13183-3 电容法含水率估计
SS-ENV 14464  表皮坚硬度和内部紧缩
 

表皮含水率

利用电阻含水率测量仪测量表皮含水率,需要从横纹表面插入隔绝电极测试针,测试针与木材成20-30°。测试针刺入一半,进入早材部分。该测量需要在尽量相近部位测量三次,取平均值为最终值。
 
在使用锯材前,检查表皮含水率是很重要的,因为直接影响微生物侵蚀,而且也会影响上漆时候的粘附率。表皮含水率在某些情况下可能会上升,比如降水、保管不当或者木材与湿混凝土接触等。木材暂时的表皮含水率上升通常不会影响到内部结构,因此受潮的木材需要立马干燥——自然风干或利用抽湿机和风扇。根据规定,木材使用前表皮含水率不能超过18%。
在建筑工地需要上漆的木材需要尽快刷第一层漆,以防止紫外线辐射并且保证表皮含水率不超过16%。可见的装饰性木材如镶板或内部装饰板等,建议使用工业表面处理,在底层漆铺上至少60微米膜,作为干燥表层。
 

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对表皮含水率的测量没有相应的标准。
 

图表18 不同用途的目标含水率

目标含水率 (%) 用途
8 室内(有供暖)木地板
12 装饰性木材,框架或底层地板
16 建筑木材和胶合板,外部镶板

 

牛彩彩票验收

干燥质量的验收根据以下两个标准:
 
SIS-CEN TS 12169 成批锯材的合格评定
SS-EN 14298 干燥质量评定
SIS-CEN TS 12169描述了如何从一批锯材中选取检测干燥质量的样本。干燥质量根据建筑合同的要求,包括了成批锯材平均含水率、含水率偏差以及干燥收缩情况。此方法基于各行业中最常见的合格质量分级。在验收时根据总量随机取出若干样本,标准中明确指出不同合格质量分级可接受的误差。
 

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整批木材的要求需要在声明中明确。