木材密度的計算方法

2021-02-15 木材

我們通常所說的木材密度是木材基本密度。基本密度是全乾材重量除以飽和水分時木材的體積為基本密度。它的物理意義是,單位生材體積或含水最大體積時,所含木材的實質重量。而絕幹密度是木材經人工乾燥,使含水率為零時的木材密度,為全乾材密度或絕幹密度。由於絕乾材在空氣中會很快地吸收水分而達到平衡含水率,其密度用的很少,只是科研比較時用到。絕幹密度 = 絕乾材重量/絕乾材體積。

任一含水率狀態下的木材,測出其重量和體積,就可計算出它的木材密度。由於木材重量易於測定,且比較準確,因此關健在於精確測定木材試樣的體積。目前,木材密度的測定用以下四種方法。

(1)直接量測法 試樣加工成尺寸為20×20×20mm的標準的立方體,相鄰面要互相垂直。在試樣各相對面的中心線位置劃圈,用螺旋測微尺分別測出其徑向、弦向和順紋方向的尺寸,準確至0.01mm,用千分之一的天平稱重,準確至0.001g。

氣幹密度試樣以氣乾材製作,測量氣幹尺寸後立即稱氣乾重,然後放入烘箱,用烘乾法測出試樣的絕乾重量。試樣烘乾後,可立即測出全乾狀態下體積。按有關公式計算氣幹密度和絕(全)幹密度。木材氣幹密度、絕(全)幹密度和木材的幹縮性測定可採用同一試樣。

(2)水銀測容器法。此法適用於不規則試樣體積的測定。但管孔較大的木材,水銀易進入管孔而影響測定精度。

(3)排水法 利用水的密度為1,試樣入水後排出水的重量,與試樣體積數值相等的原理而設計的。

測定時,將燒杯盛水至適當深度放置於天平託盤上,把金屬針浸入水下1~2釐米後,在天平的另一端放置砝碼使之平衡。然後將金屬針尖插固於已稱重的試樣上並浸入水中,再加砝碼使之重新平衡。託盤上前、後兩次砝碼重量(g)之差,即為試樣的體積(crn3)。操作時應注意試樣不得與燒杯壁接觸,並使金屬針在兩次平衡時的浸水深度相同。

該方法對形狀不規則的試樣適合,尤其適合測定飽水狀態(生材或溼材)下試樣的體積。測定氣乾材或全乾材體積時,須在試樣入水前塗以石蠟,操作應迅速,防止試樣因吸水而影響精度。如用電子數字顯示天平則更為方便。

(4)快速測定法 將試樣製成2×2×20cm的長方體,要求試樣平直、規整,上下兩端面相互平行。把試樣全長刻劃區分成10等分,依次標記為0.1,0.2,0.3……0.9。然後將試樣標記0.1的一端浸入盛有水的玻璃筒中,勿使其與量筒壁接觸,此時在水面處的試樣標記,就為該木材的密度。

測定氣幹試樣密度時,應先對試樣表面進行塗蠟,防水滲入木材內部。測定要迅速操作。

此法適於測定密度小於1的木材,雖較粗放,但可用於林區或木材加工現場。

來源:中國木材行業供應商網,

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