木材重量
木材の重量は、その密度と含まれる水分の量によって異なります。木材には比重と木材の体積重量があります。
木材の比重は木の種類に依存しません。湿気や空気を含まない単位体積当たりの圧縮木材の重さを表し、1,5.
実際には、木材の塊の体積重量、つまり、グラムで表される1 cm³木材の塊の重量が使用されます。体積重量に基づいて、木材の重量とその技術的特性が推定されます。湿度が上昇すると、木材の体積重量も増加します。密度が高いほど、木材の密度が高く、多孔質が少なくなります。
木材の湿度
木材に含まれる水分の種類
木の中の水は次のように分けられます。
- 毛細管 (遊離) — 細胞腔を満たす。
- 吸湿性 — 細胞壁に存在します。
- 化学 — 木材を構成する物質の化学組成を入力します。
重量パーセントで表される木材中の水分の量は、木材水分と呼ばれます。絶対湿度と相対湿度があります。
相対湿度と絶対湿度
元の状態の木材の重量が文字Aでマークされ、完全に乾燥した木材の重量が文字A₁でマークされ、相対湿度（パーセント）が文字Bで、絶対湿度（パーセント）が文字B₁でマークされている場合、相対湿度は次の式に従って決定できます。
木材の相対湿度のフォーム
絶対湿度は次の式に従って求められます:
木材の絶対湿度を表すフォーム
木材の湿度の測定
プリズムを基板の中央から切り出し、0,01gの精度のスケールで測定します。結果の値は A のサイズを表します。プリズムの重量は 20 g 以上である必要があり、一定の重量 A₁ に達するまで 105° の温度で乾燥させます。
連続する 2 つの測定値の差が0,3% 乾燥重量を超えない場合、一定の重量が達成されたとみなされます。測定により得られたAおよびA₁の値を指定されたフォームに入力することにより、木材の相対湿度または絶対湿度が求められます。
板の中央から切り取ったプリズムの元の重量が240 g、乾燥した木材の重量が160 g である場合、試験サンプルの絶対湿度は次のようになります。
試験サンプルの絶対湿度の計算例
このようにして求めた湿度を木材全体の湿度とみなします。
繊維飽和点
木材を乾燥させると、まず自由水が蒸発します。すべての自由水が蒸発する瞬間は、吸湿限界または繊維飽和点と呼ばれます。この乾燥期間中、乾燥中の木材の寸法は変わりません。
さまざまな種類の木材の吸湿限界に対応する湿度を次の表に示します。
| 木の種類 | 湿度 |
|---|---|
| マツ | 写真 共通の松29% |
| ウェイマスパイン | 写真 ウェイマスパイン25% |
| スプルース | 29% |
| カラマツ | 30% |
| スプルース | 30% |
| ブナ | 31% |
| リパ | 29% |
| アッシュ | 23% |
| 栗 | 25% |
木材の加工と耐久性に対する湿度の影響
湿度が高くなった木材は熱伝導率が高く、機械による加工が悪く、接着、塗装、ニス塗り、研磨が不十分です。濡れた塗装された木材の表面では、塗料やワニスはすぐに分解します。木材が湿っていると釘やネジが錆びます。
生の木材で作られた大工建築製品（ドア、窓、板張りの床、寄木細工などの製品）の寸法は、乾燥中に収縮します。このため、亀裂が発生し、要素間の接続剛性が失われます。
したがって、建築における木材の品質、耐久性、耐腐朽性は主に湿度によって決まり、次に木材の種類と開発条件によって決まります。通常の開発条件下では、乾燥した木材は建物で数十年間使用できます。
乾燥中の木材の重量測定
乾燥中、木材の寸法は長手方向に0,10%、半径方向に3–6%、接線方向に6–12%と変化します。この変更を重み付けと呼びます。
湿度が繊維の飽和点 (23% から 31%) に達すると、重み付けが開始されます。木材を構成する解剖学的要素は乾燥過程で不均一に収縮するため、木材の重さは方向によって異なります。
オークなどの密度の高い木材は、シナノキなどの密度の低い木材よりも重くなります。針葉樹種では、重み付けのサイズは後期木材の参加にも依存します。松の晩材の割合が増加すると、針葉樹種の晩材の乾燥時の重量が早材よりも大幅に重くなるため、重量が増加します。
針葉樹種の早生材と晩生材の重量測定
| VRSTA DRVETA | 木の一部 | 重み付け% | ||
|---|---|---|---|---|
| 接線方向 | ラジアル方向 | 容量 | ||
| 食べる | 早い | 5.68 | 2.89 | 8.77 |
| 遅い | 10.92 | 9.85 | 19.97 | |
| ボル | 早い | 8.05 | 2.91 | 10.86 |
| 遅い | 11.26 | 8.22 | 10.87 | |
| カラマツ | 早い | 7.11 | 3.23 | 10.34 |
| 遅い | 12.25 | 10.19 | 20.96 | |
さまざまな種類の木材の計量
| VRSTA DRVETA | 重み付け% | ||
|---|---|---|---|
| ラジアル方向 | 接線方向 | 容量 | |
| ボル | 3.4 | 8.1 | 12.5 |
| スプルース | 4.1 | 9.3 | 14.1 |
| カラマツ | 5.3 | 10.4 | 15.1 |
| ジェイセン | 4.8 | 8.2 | 13.5 |
| オーク | 4.7 | 8.4 | 12.7 |
| ブクバ | 4.8 | 10.8 | 15.3 |
風化、クラック
乾燥による加重の過程での寸法の不均一な変化や、不適切な乾燥方法の適用により、木材に内部および外部応力が生じます。これらは風化を引き起こし、外部亀裂、場合によっては内部亀裂の発生につながります。
接線方向にカットされたボードは、放射状にカットされたボードよりも風化されやすいです。外周に近づくほど、ウィンドシアーは大きくなります。
※画像は3です。丸太の位置に従ってボードを巻きます。*
外部の亀裂は、木材の外層と内層の不均一な乾燥によって引き起こされます。湿度の差が大きいため、木材の表面に引張応力が発生し、外部亀裂が発生します。
外部亀裂の出現を避けるために、乾燥プロセスはゆっくりと均一に実行する必要があります。その後、寸法の変化は徐々に起こるため、飛散を引き起こす力は小さくなります。
木材は前面から乾燥するのが速いため、ボード、ビレット、丸材の前面が他の表面よりも早くひび割れます。ひび割れを防ぐために、額に保護剤を塗るか日陰に置くなどして、太陽光線の永続的な影響から額を保護する必要があります。
木の膨らみ
木材の膨張は、乾燥と加重の逆のプロセスです。乾燥した木材は湿気を吸収し、寸法が増加します。この機能は、乾燥した樽、木のパイプ、タンク、その他の物体を湿らせて膨らませるために使用されます。