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建筑方木在潮湿环境下可能会变形开裂,也是由于建筑方木本身的影响。变形开裂不仅会影响外观,还会影响其使用寿命。建筑方木开裂的发生与木结构密切相关。因为木材是一种多孔结构,今天我就来解释一下建筑方木的开裂也与建筑方木的内在因素有很大关系。
木材细胞含量很少,约为总含量的2-3,只影响木材的颜色、气味或耐久性,对木材的变形、开裂等重要物理性影响不大。就木材细胞的形状而言,长度和宽度差异很大。例如,针叶管细胞的平均长度约为75-200倍。
构成木材细胞的大量主要部分是细胞壁,如何防止木材破裂,约占绝干木材重量的96%,主要由纤维素、木材素、半纤维素等高分子有机物构成。细胞壁由更小的分子单位微细纤维构成。细胞壁的微细纤维多与细胞的长轴方向一致。
木材变形开裂的原因也与木材的多孔性和亲水性有关。木材中的孔隙不仅存在于细胞腔和细胞间隙中,而且在构成细胞壁的微细纤维中也存在一定数量的孔隙。它的孔隙被水分占据。细胞腔和细胞间隙中存在的水分称为自然水分;细胞壁微细纤维中存在的水分称为细胞壁水。
木材干燥时,自由水容易蒸发。如何防止木材开裂,直到自由水蒸发后才开始蒸发细胞壁水。当自由水蒸发后,细胞壁微细纤维中的细胞壁水仍处于饱和状态时,称为纤维饱和点,此时含水率约为23-33%,平均约为30%。
当含水量高于纤维饱和点时,水分的增减变化只发生在细胞腔或细胞壁之间,木材的形状没有变化。只有当纤维饱和点以下,木材中的水分增加或减少时,木材才会膨胀或收缩。此时,木材中的水分增减变化发生在细胞壁上。当细胞壁水蒸发减少时,由于形成细胞的细胞纤维相互接近和收紧,细胞壁变薄,细胞体积缩小,导致木材整体变小-干缩,直到细胞壁中的水分蒸发,木材达到绝干,收缩才结束。相反;纤维饱和点以下的木材收水分时,随着水分不断渗透到细胞壁的细胞纤维中,细胞壁变厚,细胞体积增大,导致木材整体积增大,木材湿胀。
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