木材开裂的原因及改善方法，木材中水分的存在分为五个状态。

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生材状态:刚砍伐下来的木材处于生材状态.细胞腔和细胞壁中都含有水,自由水的量随着季节变化,结合水处于饱和状态.

纤维饱和点:假如把生材放在相对湿度100%的环境中,细胞腔中的自由水慢慢蒸发,当细胞腔中没有自由水,而细胞壁中的结合水处于饱和状态,这时的状态称为纤维饱和点.一般纤维饱和点的含水率为30%.

气干状态:当把生材放在大气环境中自然干燥, 终达到的水分平衡状态称为气干状态.一般来说,中国南方地区的气干含水率较高,大约为15%~16%,而北方地区则在12%~13%左右.

绝干状态:当木材中的自由水和结合水完全被除去时木材的状态称为绝干状态.

纤维饱和点是一个临界状态,一般自由水的量对木材的物理性质影响不大,而结合水含量的多少对木材的各项物理力学性质有很大的影响.

木材的干缩湿胀现象是指木材在绝干状态至先问饱和点的含水率区域内,水分的解吸或吸着会使木材细胞壁产生干缩或湿胀的现象.当木材的含水率高于纤维饱和点时,含水率的变化并不会使木材产生干缩和湿胀.宏观表现就是木材尺寸的缩小和胀大.

防腐木材开裂的原因:

木材在大气中自然干燥,表面的水分蒸发得快,含水率首先将低,表面开始干缩.但是内层的含水率还高,没有发生干缩,这样,外层要收缩,内层不收缩就产生了外部受拉、内部受压的内应力,当拉应力超过了木材的抗拉强度极限时,木材组织就会受到破坏,产生开裂.

此外木材干缩湿胀各向异性,轴向干缩率0.1%~0.3%,径向干缩率3%~6%,弦向干缩率6%~12%.木材的弦向干缩与径向干缩不同造成的差异干缩也会发生内应力,造成开裂.

含水率变化是木材开裂 主要的原因,木材在室内使用时,由于已经干燥到平衡含水率,室内的含水率也相对稳定,因此出现开裂的情况很少.而木材在室外使用时,受天气的影响极大,尤其在雨水丰富的南方,如果长期的阴雨天气之后马上出现暴晒,木材内外含水率相差大且变化快,长期这样循环,就会加速木材开裂.另外,大尺寸的木材更容易开裂,因为大尺寸木材内部更难干燥,且干缩湿胀的各向异性在大尺寸木材中更明显.

如何改善防腐木材开裂?

根据木材开裂的原因来看,保持木材含水率的相对稳定和减少木材的内应力是减少木材开裂的途径.

由于室外使用木材环境变化大,环境含水率无法控制,只能减少木材与水的实际接触.如在木材表面涂刷涂料,减少木材与水分的接触;另外可用防水剂处理木材,降低木材的吸水性.另外,在稳定的环境下,对木材进行干燥,在干燥过程中缓慢释放木材的一些内应力,在一定程度上也可减少开裂.

由于木材是一种天然的生物材料,每根木材都有其不同的性质,因此无法通过工艺达到完全统一.木材的开裂、变形等性质是其作为一种生物材料的固有属性之一.

防腐木是采用防腐剂渗透并固化木材以后使木材具有防止腐朽功能、生物侵害功能的木材.其中所使用的防腐剂有CCA、ACQ、CAB三种,通过采用防腐剂渗透来使防腐木具有防腐、防虫性能,不怕雨雪等天气的侵袭.而另一种深度炭化木也可称之为防腐木,它是将木材的有效营养成分炭化,通过切断腐朽菌生存的营养链来达到防腐目的,相对而言,它的环保性更好.此外,防腐木还有一种是纯天然未经过任何处理的特殊品种木材,它本身就有防腐特性,也因这样的树种较少,价格最为昂贵,其中包括加拿大和美国的红雪松,印度尼西亚和马来西亚的纪劳木.

记者走访建材市场发现,多家地板经销商开始销售防腐木,颜色也有多种,以黄绿色、蜂蜜色、褐色居多,消费者可以随意选择.而防腐木根据不同的用处价位也不尽相同,其中地面为300元/平方米左右,而顶棚、支架和桌椅等多数以体积来计算.

防腐木知识:

防腐木材的几大特性

1、自然、环保、安全(木材成原本色,略显青绿色)

2、防腐、防霉、防蛀、防白蚁侵袭.

3、提高木材稳定性,对户外木制结构的保护更为主要.

4、易于涂料及着色,根据设计要求,能达到美轮美奂的效果.

5、能满足各种设计要求,易于各种的园艺景观精品的制作.

6、接触潮湿土壤或亲水效果尤为显著,满足户外各种气候环境中使用15-50年以上不变

防腐木材的种类:

1、欧洲赤松 又称俄罗斯樟子松,能直接采用高压渗透法做全断面防腐处理,其优秀的力学表现及美丽纹理深受设计师及工程师所推荐.俄罗斯樟子松防腐材应用范围极广,木栈道、亭院平台、亭台楼阁、水榭回廊、花架围篱、步道码头、儿童游戏区、花台、垃圾箱、户外家具以及室外环境、亲水环境及室内、外结构等项目均可使用.由于其独特的防腐工艺,所有的建筑作品都可以长期保存.

2、美国南方松又称南方黄松,是长叶松、短叶松、湿地松和火炬松等四个树种集群名称,生长于美国南部广大地区.有如下特点:

(1)高强度:在许多对强度有特别要求的设施中,南方松是针叶树种中的最佳选择,有"世界顶级结构用材"之称号.

(2)高防腐性:南方松的渗透性强,在进行加压防腐处理后,化学防腐药剂均匀、深入地留存于木材中,使其在防止腐朽、白蚁及海洋生物的危害方面有极好的表现.防腐能力达50年以上.

(3)高耐磨性:由于南方松具有极佳的防腐性,因此其常被用于户外平台、步道、桥梁等设施的建造中.即使在频繁地使用中,南方松的磨损也很少.

(4)高品质:南方松占美国针叶松总产量的1/4,由于美国在国家森林方面的良好经营,因此其生长品质优良,能满足使用者的高品质要求.

(5)木理纹路优美:南方松的木理纹路独特且优美,能极好体现出自然美.

3、云杉-松木-冷杉(SPF) SPF生长缓慢,木材纤维纹理细密,木节小,烘干后具有出色的抗凹陷、抗弯曲性能,强度与铁杉相似,比大部分软木树种的强度高,且易于油漆和染色.产品的稳定性更高,而且表面加工精细.

4、铁杉. 铁杉是目前北美市场上最雅致、用途最广泛的树种.在强度方面,略低于黄松,比较适合做防腐处理.经过加压防腐处理的铁杉木材既美观又结实,堪与天然耐用的北美红雪松媲美.铁杉可以保持稳定的形态和尺寸,不会出现收缩、膨胀、翘曲或扭曲,而且抗晒黑.几乎所有木材经过长期日晒后都会变黑,但铁杉可以在常年日晒后仍保持新锯开时的色泽.铁杉具有很强的握钉力和优异的粘合性能,可以接受各种表面涂料,而且非常耐磨,是适合户外各种用途的经济型木材.

5、西部红雪松 西部红雪松是北美等级最高的防腐木材.它卓越的防腐能力来源于自然生长的一种被称为Thujaplicins的醇类物质;另外红雪松中可被萃取的一种被称为Thujic的酸性物质确保了木材不被昆虫侵蚀,无需再做人工防腐和压力处理.红雪松稳定性极佳,使用寿命长,不易变形.另外它也适用于高湿度的环境,例如桑拿房、浴室和厨房,用于制作橱柜、衣柜等可防蟑螂、蛀虫.红雪松由于未做化学处理及纯天然特性,在全球市场深受欢迎.

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