木材的干縮和濕脹與木材結構的關系
發布時間:2022-08-23
木材水量的減少稱為干縮。反之則稱濕脹。木材的干縮和濕脹與木材結構和木材的密度、紋理目標、細胞壁厚度和干燥前提有關。
木材干燥前期,上層水分開始蒸發,水分含量迅速下降到纖維飽和點,隨之而來的是吸收的水分收縮,體積減小。上層纖維的目標被打斷,但在未被打斷的內層纖維的控制下爆發了擴展應力,內層纖維受到收縮應力。隨著水分的結合揮發,上層含水率的結合降解中斷率降低,干燥應力增大。木材含水率不均勻引起的應力稱為含水率應力。木材塑性變形產生的內應力稱為殘余應力。
在干燥過程中,木材上層及其內層應力發生、繁榮、變化的一般順序是:在干燥初期,木材上層處于應力擴散狀態。隨著干燥,上層的擴展應力值逐漸減小,直至達到最大值,逐漸收縮為零,應力由擴展應力轉為收縮應力,直至達到最大值,趨勢減小或有少量應力殘留。重心的應力變化與上層的應力變化呈正相關,干燥前期表現為收縮應力,干燥后期由收縮應力轉變為擴展應力。
重心應力旺盛,與上層同階變化,但最大受力晚于上層,其他各層變化一般介于兩者之間。干燥應力的最大值和達到最大值的努力與干燥工藝的前提有極好的關系。木材上層傳播應力的最大值隨著溫度的升高而減小,在干球溫度確定的情況下,上層傳播應力的最大值會隨著溫差的增大而提前。木材干燥后產生的殘余應力也是影響木材尺寸安靜性的一個成分。因此,在干燥過程中,要嚴格按照干燥工藝來減少和消除殘余應力。