木材密度的計算方法
我們通常所說的木材密度是木材基本密度。基本密度是全干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**體積時,所含木材的實質(zhì)重量。而絕干密度是木材經(jīng)人工干燥,使含水率為零時的木材密度,為全干材密度或絕干密度。由于絕干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。絕干密度 = 絕干材重量/絕干材體積。
任一含水率狀態(tài)下的木材,測出其重量和體積,就可計算出它的木材密度。由于木材重量易于測定,且比較準確,因此關健在于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。
氣干密度試樣以氣干材制作,測量氣干尺寸后立即稱氣干重,然后放入烘箱,用烘干法測出試樣的絕干重量。試樣烘干后,可立即測出全干狀態(tài)下體積。按有關公式計算氣干密度和絕(全)干密度。木材氣干密度、絕(全)干密度和木材的干縮性測定可采用同一試樣。
(2)水銀測容器法。此法適用于不規(guī)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,試樣入水后排出水的重量,與試樣體積數(shù)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于天平托盤上,把金屬針浸入水下1~2厘米后,在天平的另一端放置砝碼使之平衡。然后將金屬針尖插固于已稱重的試樣上并浸入水中,再加砝碼使之重新平衡。托盤上前、后兩次砝碼重量(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,并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(guī)則的試樣適合,尤其適合測定飽水狀態(tài)(生材或濕材)下試樣的體積。測定氣干材或全干材體積時,須在試樣入水前涂以石蠟,操作應迅速,防止試樣因吸水而影響精度。如用電子數(shù)字顯示天平則更為方便。
(4)快速測定法 將試樣制成2×2×20cm的長方體,要求試樣平直、規(guī)整,上下兩端面相互平行。把試樣全長刻劃區(qū)分成10等分,依次標記為0.1,0.2,0.3……0.9。然后將試樣標記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。
測定氣干試樣密度時,應先對試樣表面進行涂蠟,防水滲入木材內(nèi)部。測定要迅速操作。
此法適于測定密度小于1的木材,雖較粗放,但可用于林區(qū)或木材加工現(xiàn)場。
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