由于木材的天然特性,難免會(huì)引起開裂變形等現(xiàn)象,特別是在戶外使用的情況下,氣候環(huán)境變化很大,當(dāng)木材因?yàn)樘鞖庾兓纫蛩囟a(chǎn)生水分的時(shí)候,體積會(huì)膨脹,而當(dāng)陽光照射產(chǎn)生水分蒸發(fā)時(shí),木材的體積又會(huì)縮小。所以木材在這種長(zhǎng)期不斷膨脹、縮小的過程中,都會(huì)因此而造成變形及開裂等現(xiàn)象。
防腐木材變形與開裂的原因
木材變形的原因是木材的內(nèi)部應(yīng)力,開裂的原因是木材表面積的發(fā)生變化,這些變化的根本原因是木材內(nèi)部水分過高。未經(jīng)烘干的防腐木材在戶外使用時(shí),會(huì)由濕轉(zhuǎn)干,木材沒有延展性,所以是由木材表面到木材芯部緩慢轉(zhuǎn)干,在表面轉(zhuǎn)干時(shí),表面積會(huì)縮小,而在這個(gè)階段木材芯部還沒有干,所以表面縮小的面積只有通過開裂來增加表面積以保持整體平衡,從而造成開裂或變形。
木材在大氣中自然干燥,表面的水分蒸發(fā)得快,含水率首先降低,表面開始干縮。但是內(nèi)層的含水率還高,沒有發(fā)生干縮,這樣,外層要收縮,內(nèi)層不收縮就產(chǎn)生了外部受拉、內(nèi)部受壓的內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過了木材的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),木材組織就會(huì)受到破壞,產(chǎn)生開裂。
此外木材干縮濕脹各向異性,軸向干縮率0.1%~0.3%,徑向干縮率3%~6%,弦向干縮率6%~12%。木材的弦向干縮與徑向干縮不同造成的差異干縮也會(huì)發(fā)生內(nèi)應(yīng)力,造成開裂。
含水率變化是木材開裂的最主要原因,木材在室內(nèi)使用時(shí),由于已經(jīng)干燥到平衡含水率,室內(nèi)的含水率也相對(duì)穩(wěn)定,因此出現(xiàn)開裂的情況很少。而木材在室外使用時(shí),受天氣的影響極大,尤其在雨水豐富的南方,如果長(zhǎng)期的陰雨天氣之后馬上出現(xiàn)暴曬,木材內(nèi)外含水率相差大且變化快,長(zhǎng)期這樣循環(huán),就會(huì)加速木材開裂。另外,大尺寸的木材更容易開裂,因?yàn)榇蟪叽缒静膬?nèi)部更難干燥,且干縮濕脹的各向異性在大尺寸木材中更明顯。
防腐木材變形與開裂的改善方法
改善木材變形與開裂的唯一辦法就是進(jìn)行定型烘干處理,以解除木材內(nèi)部應(yīng)力,使防腐木材的內(nèi)部含水率≤18%。蒸汽窯烘干或真空窯烘干是比較理想的處理辦法,其基本原理是在標(biāo)準(zhǔn)窯里給木材加以一定的濕度(軟化木材表面),分時(shí)分段用適當(dāng)?shù)臏囟劝涯静膬?nèi)部的水分排出。防腐處理前的基材進(jìn)行烘干,既能確保防腐劑有效成分的吸收,又能消除木材內(nèi)部的應(yīng)力,改善木材的變形與開裂現(xiàn)象;防腐處理后的木材由于防腐液經(jīng)加壓進(jìn)入木材內(nèi)部(全濕透),需進(jìn)行二次烘干(但要經(jīng)風(fēng)干、防腐劑有效成分固著在木材內(nèi)部后進(jìn)行)至含水率≤18%,以再次消除防腐木材殘余的內(nèi)部應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸,最大程度地改善防腐木材的變形與開裂現(xiàn)象。
國(guó)林怡景防腐木,精選進(jìn)口新西蘭松與北歐赤松,在預(yù)制處理之后進(jìn)入廠內(nèi)特制防腐罐,注入進(jìn)口環(huán)保CA防腐藥劑,施以一定的加壓,使防腐藥劑充分滲透木材,以達(dá)到最佳防腐性能,并且嚴(yán)格采取二次烘干工藝,精準(zhǔn)控制木材含水率,這樣處理后的防腐木才能穩(wěn)定塑形,減少開裂,持久耐用,長(zhǎng)久有效。
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