書名: 木工手冊作者名: 宋魁彥 朱曉冬 劉玉本章字數: 2151字更新時間: 2019-03-04 13:04:47
1.3 木材的干燥、防腐和防蟲
(1)木材含水率
木材是一種天然多孔性物質,在孔內存有水分。木材的含水率是指木材單位體積內所含水分的多少,有絕對含水率和相對含水率之分。在木材加工生產和實際應用中,通常采用絕對含水率,簡稱含水率。含水率大幅度變化可以引起木材變形及制品開裂。當木材的含水率與周圍的空氣濕度達到相平衡狀態時稱為木材的平衡含水率,此時木材性質比較穩定。所以,木材使用前須干燥至使用環境常年平均平衡含水率。我國北方地區平衡含水率為8%~12%,長江流域為15%左右,南方地區更高些。新伐木材含水率常在35%以上,風干木材含水率為15%~25%,室內干燥的木材含水率常為8%~15%。
市場上供應的木材一般是成型板狀材,在選擇時第一要了解所選木材的干濕程度,干燥木材制作的成品不易變形,有條件的可用儀器測量木材的含水率。沒有專門測量儀器時,可以用一些簡單易行的方法檢測木料的含水量。比如手掂法:輕輕掂量多塊木料,含水量小的木料會比較輕,含水量大的木料就明顯重一些。手摸法:將手掌平放在木料表面,感受它的潮濕程度;如果是加工好了的木線,則看其加工面有無毛刺,只有濕木材受風后才會起毛刺。敲釘法:用長釘輕輕敲入木料,干燥得好的木料很容易釘入,而濕度大的木料釘入就很困難。當木材含水率高于環境的平衡含水率時,木材會干燥收縮,反之會吸濕膨脹。木材發生干裂和變形的主要原因是含水率過高或過低。由于全國各城市所處地理位置不同,當地平衡含水率各不相同。所以在選購木材時,需選購含水率與當地平衡含水率相當的木材。一般來講,木料的含水率在8%~12%為正常,在使用中不會出現開裂和翹起的現象。在室內及家具制作中,必須按照有關標準使用干燥木材。我國各地區木材平衡含水率差異較大,必須根據干燥鋸材的含水率比當地木材平衡含水率低2%~3% (絕對值)的原則來選用木材。
①我國各省(區)、直轄市木材平均含水率值見表1-14。
表1-14 我國各省(區)、直轄市木材平均含水率值

注:本表摘自GB/T 6491—1999《鋸材干燥質量》。
②木材制作時的干縮量
各種木材制作時的干縮量見表1-15。
表1-15 各種木材制作時的干縮量

注:落葉松、木麻黃等樹種的木材,應按表中規定加大干縮量30%。
(2)木材自然干燥法
①木材自然干燥的堆積方法見表1-16。
表1-16 木材自然干燥的堆積方法

②木材自然干燥時間
木材自然干燥時間見表1-17(含水率由60%降低到15%所需的時間)。
表1-17 木材自然干燥時間

注:本表系森林工業研究所在北京地區進行天然干燥的數據,在溫度及濕度等氣候條件類似的地區,可以參考使用。
(3)木材人工干燥法
人工干燥法的種類見表1-18。
表1-18 人工干燥法

腐朽是指木材由于木腐菌的侵入,逐漸改變其顏色和結構,使細胞壁受到破壞,物理、力學性質隨之改變,最后變得松軟易碎,呈篩孔狀或粉末狀等形態。蟲害是指因各種昆蟲危害造成的木材缺陷。最常見的害蟲有小蠹蟲、天牛、吉丁蟲、象鼻蟲、白蟻和樹蜂等。
(1)木材中常見的真菌和蟲害
木材中常見的真菌有三種:霉菌、變色菌和腐朽菌。霉菌只寄生在木材表面,它對木材實質不起破壞作用,通過刨削可以除去。變色菌常見于邊材中,它使木材變成青、藍、紅、綠、灰等顏色。變色菌以木材細胞腔內的淀粉、糖類為養料,不破壞細胞壁,對強度影響不大。腐朽菌能夠分解細胞壁物質作為養料供給自身生長和繁殖,使木材腐朽破壞。
木材的蟲害主要是某些種類的天牛、小蠹蟲和白蟻造成的。除在樹木生長過程和木材加工、貯運過程外,室內設施及家具在使用中也有可能產生蟲害。害蟲在木材中鉆蛀各種孔道和蟲眼,影響木材強度和美觀,降低了使用價值,還為腐朽菌進入木材內部滋生創造了條件。在危害嚴重的情況下,木材布滿蟲眼并伴隨嚴重腐朽,會使木材失去使用價值。
(2)木材的防腐與防蟲措施
木材的防腐與防蟲通常采用兩種形式。一種是改變木材的自身狀態,使其不適應真菌寄生與繁殖,真菌的繁殖和生存必須同時具備適宜的溫度、濕度、足夠的氧氣和養分。溫度在25~30℃,含水率在纖維飽和點以上到50%,又有一定量的空氣,最適宜真菌繁殖。當溫度高于160℃或低于5℃時真菌不能生長。如含水率小于20%,把木材浸泡在水中及深埋在土中真菌都難以生存。另一種是采用有毒試劑處理,使木材不再成為真菌或蛀蟲的養料,并將其毒死。
第一種形式主要是將木材進行干燥處理,使其含水率保持在20%以下;改善木材貯運和使用條件避免再次吸濕;對木制品表面涂刷涂料,防止水分進入。木材始終保持干燥狀態就可以達到防腐的目的。
第二種形式是使用化學防腐、防蟲藥劑處理木材。處理方法主要有:表面刷涂法、表面噴涂法、浸漬法、冷熱槽浸透法、壓力滲透法等。其中,表面刷涂法和表面噴涂法適宜于現場施工。浸漬法、冷熱槽浸透法和壓力浸透法處理批量大,藥劑透入深,適于成批重要木構件用料的處理。
此外,在木結構中的下列部位應采取防潮和通風措施,也可以達到防腐與防蟲的目的。
①在桁架和大梁的支座下應設置防潮層。
②在木柱下應設置柱墩,嚴禁將木柱直接埋入土中。
③桁架、大梁的支座節點或其他承重木構件不得封閉在墻、保溫層或通風不良的環境中。
④處于房屋隱蔽部分的木結構,應設通風孔洞。
⑤露天結構在構造上應避免任何部分有積水的可能,并應在構件之間留有空隙(連接部位除外)。
⑥當室內外溫度差異很大時,房屋的圍護結構(包括保溫吊頂),應采取有效的保溫和隔氣措施。