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木材密度和水分

(TheDensityandWaterinWood);第一節木材密度

(TheDensityinWood)

一、木材密度的概念（concept）和種類（kind）

（一）木材密度的概念（theconceptofwooddensity）

木材密度（木材容積重或容重）：單位體積的木材品質。

木材是一種多孔性材料，其組成成分如下：

主要成分—細胞壁

次要成分—抽提物、灰分

木材空隙—胞壁內的微細空隙和細胞腔等粗大空隙

水分—水蒸氣和水

;對於給定的試件，主、次成分一定，但水分隨周圍環境而變。故木材的密度和比重應標明其體積測量時的木材含水率。

木材的比重(specificgravity)—木材密度與同體積4℃水的密度之比。

（二）木材密度的種類

根據木材含水率的不同，木材密度可分為：

1.生材密度（ρg）(greendensity)

生材—剛伐倒的新鮮材。

在實驗室條件下，用水浸泡使木材達到形體不變，此時測得的體積即為生材體積。

2.氣幹材密度（ρw）(air-drieddensity)

氣幹材—長期貯存於大氣中自然乾燥的木材，;其含水率平均約為15%。

3.全幹材密度（ρo）(oven-drieddensity)

全幹材（絕幹材）—當木材在溫度103±2℃的烘箱內乾燥到重量不變為止（即理論上含水率為零時）。

4.基本密度（ρy）(basicdensity)

基本密度—單位生材體積或含水最大體積時所含木材的實質重。

通常:基本密度全幹材密度氣幹材密度生材密度

以上四種密度值，以基本密度和氣幹材密度為常用。基本密度用於比較不同樹種的材性。;由於各地區木材平衡含水率及氣幹程度的不同，不同樹種間氣幹密度的比較，均應換算成含水率為12%時的值。

式中：ρ12—含水率為12%時的氣幹材密度(g/cm3);

ρw—含水率為w時的木材密度（g/cm3）；

w—試樣含水率（%）；

k—試樣體積幹縮係數。

二、木材密度的測定方法

（testmethodofwooddensity）

已知木材重量和體積，即可算出密度值。其中，重量易於求得，而精確地測定木材體積則較難，其測定???法有：

（一）直接測量法

對於尺寸較大和形體規則的試樣，可直接測量試樣的尺寸並計算其體積。;（二）水銀測容器法（apparatusfordeterminationofdensitybyimmersioninmercury）

使用於測定不規則試樣的體積。利用水銀測容器，測定試樣的體積。（詳見115頁）

（三）排水法（releasewatermethod）

此法尤為適合測定不規則試樣的體積。當測定氣幹材或全幹材體積時，需在試樣入水前塗上石蠟薄層，防止試樣吸水而影響精度。（具體過程詳見116頁圖6—2）

三、木材的實質密度和空隙度（densityofcellwallandporosity）

（一）木材的實質密度(cellwalldensity)—指構成木材細胞壁物質的密度。

木材細胞壁物質的主要成分為纖維素、半纖維素和木素，由於各樹種細胞壁的主要成分比大致相同，所以各樹種的實質密度非常接近。

木材的實質密度範圍：1.50~1.56g/cm3，常取為1.53g/cm3。;實質密度的測定方法—流體介質置換法，即將木材研磨成粉末狀，在比重瓶中用流體介質置換法測其體積，再用試樣絕幹重除以體積。

置換的介質有：水、氦和苯。

（二）木材的空隙度（空隙率）(porosityofwood)：分為體積空隙度和表面空隙度。

1.體積空隙率（volumeporosity）（木材空隙度）—木材在絕幹狀態時其空隙體積占總體積的百分率。

2.表面空隙度（surfaceporosity）—橫切面上空隙面積占總面積的百分率。

式中：C—木材空隙度（%）；