木材開裂的形式:
1.表面裂紋:指表面裂紋,表面裂紋是指原木材體上或成品表面的裂紋。
裂紋通常局限在弦桿表面,並沿徑向發展。表面淺的裂紋可以通過刨削去除,但表面深的裂紋不僅難看,還會降低木材的強度,尤其是抗剪強度。表面裂紋也會影響木材的油漆質量。表面有裂紋的木材塗漆後,由於氣候條件的變化,裂紋可以開合,導致漆膜破裂。
表面裂紋是由於木材內外層幹燥不均勻造成的,徑弦幹縮差是重要的附加因素。木材幹燥時,水分首先從表面蒸發。當表層含水率降至纖維飽和點以下時,表層木材開始收縮,但此時相鄰內層木材的含水率仍在纖維飽和點以上,不發生收縮。表層木材的收縮受到內部木材的限制,
不能自由收縮,所以在木材內部產生內應力:表層木材受拉,內部木材受壓。幹燥條件越強烈,木材內外層含水率差異越大,內應力越大。如果表層的拉應力超過木材橫紋的抗拉強度,木材組織被撕裂,組織沿木射線的抗拉強度小於相鄰木纖維的抗拉強度,因此裂紋首先沿木射線發生。2.內裂:內裂。內部裂紋也常被稱為蜂窩裂紋。
內部開裂發生在幹燥後期,有時發生在幹燥材料的儲存期。通常從木材外部不容易發現,但嚴重時可以通過木材表面的凹陷來判斷。內部開裂是由木材內層的拉伸應力引起的。木材幹燥初期,在拉應力的作用下,不僅產生彈性變形,還產生殘余變形(塑性變形)。由於這種殘余變形,外部木材的尺寸大於自由收縮。
在幹燥後期,當內木含水率降至纖維飽和點以下時,內木開始收縮,但由於受到拉伸的外木的限制,不能自由收縮,於是在材料中產生與幹燥前期相反的內應力:內木被拉,外木被壓。如果內層的拉應力超過木材的橫向抗拉強度,木材組織被撕裂,發生木材內部裂紋。3.端裂:端裂。
端部開裂僅限於木材的端面,或延伸到端部的壹側或兩側,後者通常稱為劈裂。主要原因是木材順紋方向的導水性遠大於順紋方向。當木材幹燥時,水分從端面蒸發比從側面蒸發快得多。端部的含水率低於中部,端部的收縮受到中部木材的限制,因此在端部產生拉(張)應力。
當拉應力超過木材的橫向抗拉強度時,端面開裂。4.輪裂紋:這種裂紋沿生長環方向發展,往往擴展到幾個相鄰的生長環。輪裂紋壹般發生在幹燥初期,出現在木材端面,隨著幹燥的進行,裂紋加深變長。有時發生在內部,但發生在幹燥後期,是內部拉應力嚴重造成的。
基本裂縫預防方法:
1.機械防裂:用鐵絲將幹燥木材的兩端綁好,使用防裂環、組合釘板等。,並且用機械的方法迫使木材不膨脹不收縮,這樣也可以防止木材開裂。
2.改進制作木材時的鋸切方法:在相同的溫濕度變化下,木材的濕脹幹縮系數弦向最大,徑向次之,縱向變化最小,所以鋸切時產生更多的徑向砧板。
可以減少開裂。特別是有髓的板材,幹燥時容易產生嚴重的劈裂,這是由於髓附近的徑弦收縮差異造成的。它發生在幹燥初期,初始裂紋只出現在端面。隨著幹燥的進行,可以向髓心和縱向擴展。這種裂紋在幹燥時很難防止,最好的辦法是在制作木材時避免制作帶髓的板材(“取芯下料”)。3.刷防水塗料:在木材的端部和表面刷防水塗料,減緩木材表面的蒸發強度,可以降低木材內外的水分梯度,也可以減少木材的開裂。
4.高溫定性處理:高溫定性處理可用於減少木材內部裂紋,在幹燥過程結束前通過高溫高濕處理可消除內部裂紋木材表層的拉伸殘余變形。
在處理過程中,木材表層由於增濕膨脹而產生壓縮殘余變形,這種殘余變形被原來的伸長殘余變形所抵消。處理後多余的水分被蒸發,與木材內層壹起收縮,所以木材內部沒有殘余變形,消除了木材內部裂紋。5.防水劑浸泡處理:比較有效的方法是用防水劑進行加壓處理,使防水劑深入木材內部,從而達到持久良好的抗裂效果。