木材密度计算方法

各种木材的密度不同,有的很小,可长时间浮于水面,有的很大,入水即沉。其原因是各种木材组成细胞的细胞壁和细胞腔所占比例不同。

壁薄腔大,则木材密度小;相反,壁厚腔小,则木材密度大。

1. 木材密度的表示木材密度

通常指单位体积木材的质量。由于木材体积和质量都会随木材含水率的变化而变化,因此木材的密度是指某一含水率的密度。

通用的有全干密度,气干密度和基本密度。在生产、流通贸易等实际应用中,常用气干密度这一指标。 全干密度:ρo=Go/Vo

气干密度:ρq=Gq/Vq

基本密度:ρj=Go/Vs

式中:ρo、ρq、ρj——全干密度、气干密度和基本密度(g/cm ??);

Go、Gq——木材的绝干和气干质量(g);

Vo、Vq、Vs——全干、气干和生材时木材体积(cm3)。

标准气干密度

为了便于比较不同树种木材气干密度,其结果调整到标准气干含水率12%时的

数值即为标准气干密度;

ρ12=ρq[1-0.01(1-Kv)(M-12)]

式中:ρ12、ρq——含水率为12%时的标准气干密度和试验时实测的

气干密度(g/cm3);

Kv——木材体积干缩系数,根据木材密度,多数在0.4-0.6。

M——实验实测时木材的气干含水率,通常在6%-22%时适用该换算

公式。

木材实质密度

即木材的实质或细胞壁物质的密度,不包含木材细胞腔等空隙。组成木材各种细胞的胞壁成分主要是纤维素、半纤维素和木素,它们的成分和比例基本相同,因而各种木材的实质密度也是极相近的,大约在1.46-1.56之间,通常取1.50作为木材的实质密度。因此可以说再硬重的木材,其密度也不会超过1.50。

2.木材密度的测定测定木材密度常用直线量取法和排水法,其差异在于如何确定试样体积。

(1)直线量取法:对规则形状的木材试样,测定木材体积最简单的方法是,尽可能精确地量出各个方向的尺寸,然后计算它的体积。我国测定木材密度有规定的标准方法。它采用标准试件,尺寸为20mm*20mm*20mm,各相邻面互成直角,在试样各相对面的中心位置,用测微尺分别测出弦向、径向和顺纹方向的尺寸,计算体积。

(2)排水法:排水法的测定原理如图3-1所示。将待测的试样插在针上,并浸没于水中,试样不与容器的壁和底相接触,试样排水所占的体积即为试样的体积。也可将容器放在天平上,试样插没于水中后天平上增加的质量(g)即为被测试样的体积(cm??),因为水的密度为1g/ cm??。排水法测饱水材(生材)体积较为准确,因此常用于基本密度的测定。测定气干密度时,由于气干材会吸水,应在测定前对试样进行涂蜡处理。其方法是,将石蜡加热融化后,立即将用针插着的试样浸没于石蜡液中,并迅速取出,使木材表面附着一层蜡层,对其表面过多的石蜡需要小刀刮去。

(3)快速估测法:该方法可估测密度小于1g/ cm??的木材。要求试样为长方形或正方形,通直,两端平行,将其放入盛水容器中,使试件自然浮于水面,其沉水部分所占的比例即为该木材的密度值。也可如图3-2所示在试件入水方向,刻以十等分,图中所示的木材密度约为0.55g/ cm??。

各种木材的密度不同,有的很小,可长时间浮于水面,有的很大,入水即沉。其原因是各种木材组成细胞的细胞壁和细胞腔所占比例不同。

壁薄腔大,则木材密度小;相反,壁厚腔小,则木材密度大。

1. 木材密度的表示木材密度

通常指单位体积木材的质量。由于木材体积和质量都会随木材含水率的变化而变化,因此木材的密度是指某一含水率的密度。

通用的有全干密度,气干密度和基本密度。在生产、流通贸易等实际应用中,常用气干密度这一指标。 全干密度:ρo=Go/Vo

气干密度:ρq=Gq/Vq

基本密度:ρj=Go/Vs

式中:ρo、ρq、ρj——全干密度、气干密度和基本密度(g/cm ??);

Go、Gq——木材的绝干和气干质量(g);

Vo、Vq、Vs——全干、气干和生材时木材体积(cm3)。

标准气干密度

为了便于比较不同树种木材气干密度,其结果调整到标准气干含水率12%时的

数值即为标准气干密度;

ρ12=ρq[1-0.01(1-Kv)(M-12)]

式中:ρ12、ρq——含水率为12%时的标准气干密度和试验时实测的

气干密度(g/cm3);

Kv——木材体积干缩系数,根据木材密度,多数在0.4-0.6。

M——实验实测时木材的气干含水率,通常在6%-22%时适用该换算

公式。

木材实质密度

即木材的实质或细胞壁物质的密度,不包含木材细胞腔等空隙。组成木材各种细胞的胞壁成分主要是纤维素、半纤维素和木素,它们的成分和比例基本相同,因而各种木材的实质密度也是极相近的,大约在1.46-1.56之间,通常取1.50作为木材的实质密度。因此可以说再硬重的木材,其密度也不会超过1.50。

2.木材密度的测定测定木材密度常用直线量取法和排水法,其差异在于如何确定试样体积。

(1)直线量取法:对规则形状的木材试样,测定木材体积最简单的方法是,尽可能精确地量出各个方向的尺寸,然后计算它的体积。我国测定木材密度有规定的标准方法。它采用标准试件,尺寸为20mm*20mm*20mm,各相邻面互成直角,在试样各相对面的中心位置,用测微尺分别测出弦向、径向和顺纹方向的尺寸,计算体积。

(2)排水法:排水法的测定原理如图3-1所示。将待测的试样插在针上,并浸没于水中,试样不与容器的壁和底相接触,试样排水所占的体积即为试样的体积。也可将容器放在天平上,试样插没于水中后天平上增加的质量(g)即为被测试样的体积(cm??),因为水的密度为1g/ cm??。排水法测饱水材(生材)体积较为准确,因此常用于基本密度的测定。测定气干密度时,由于气干材会吸水,应在测定前对试样进行涂蜡处理。其方法是,将石蜡加热融化后,立即将用针插着的试样浸没于石蜡液中,并迅速取出,使木材表面附着一层蜡层,对其表面过多的石蜡需要小刀刮去。

(3)快速估测法:该方法可估测密度小于1g/ cm??的木材。要求试样为长方形或正方形,通直,两端平行,将其放入盛水容器中,使试件自然浮于水面,其沉水部分所占的比例即为该木材的密度值。也可如图3-2所示在试件入水方向,刻以十等分,图中所示的木材密度约为0.55g/ cm??。


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