1.密度和水——木材的物理性质

木材的物理性质主要包括木材密度、木材含水率、木材的湿胀与干缩三个方面。

⑴ 木材密度

木材密度是指单位体积木材的重量，其取决于它的含水率，即不同的含水率对应不同的密度。通常，木材的重量和体积都受含水率影响。一般，人们把木材试样的烘干重量与它饱和水分时的体积、烘干后的体积及烘干时的体积之比，分别称为基本密度、绝干密度和炉干密度。此外，木材在气干后的重量与气干后的体积之比为木材的气干密度。

木材的平均密度为1.55克/立方厘米。一般，木材的表观密度与木材的孔隙率、含水率以及其他一些因素的变化有关，可分为气干表观密度、绝干表观密度和饱水表观密度等。

马尾松

通常来说，木材的表观密度愈大，其湿胀干缩率也愈大，此外，木材的表观密度因树种不同差异也很大，树种不同，表观密度也不同。如我国台湾的二色轻木为0.186克/立方厘米，东北的水曲柳为0.686克/立方厘米，河南的泡桐为0.283克/立方厘米，广西的蚬木为1.128克/立方厘米。不过值得一提的是，即使同一树种，木材的表观密度也会因产地、生长条件、树龄等不同而不同，如外层的密度大于内层的密度，树干部分的密度大于树尾部的密度。如绝干的马尾松木密度为0.42～0.45克/立方厘米,比水还轻；而新砍的马尾松木能沉入水中,密度相差很大。此外，还有密度接近钢铁的铁木、岘木等等。一般情况下, 大多数木材的气干密度约为0.3～0.9克/立方厘米。通常，密度大的木材，其力学强度较高。

⑵ 木材含水率

木材含水率是指木材中水重占烘干木材重的百分数。由于纤维素、半纤维素、木质素的分子均具有较强的亲水力，所以木材很容易从周围环境中吸收水分。通常，人们根据木材中所含水的存在形式可分为三类：吸附水、自由水、化合水。

木材潮湿后膨胀

干木

①吸附水存在于木材细胞胞壁内，它的含量是影响木材强度和胀缩变形的主要原因。(www.daowen.com)

②自由水存在于木材的细胞腔和细胞间隙之间，它的含量影响木材的表观密度、燃烧性和抗腐蚀性。

③化合水是一类由木材化学组成的结合水，它在常温下不变化，对木材的性质一般无影响。

当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时，这时的木材含水率称为“纤维饱和点”。一般情况下，木材的纤维饱和点随树种而各不相同，介于25%～35%，通常取其平均值，约为30%。我们知道，纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点。当含水率大于纤维饱和点时，水分对木材性质的影响很小。当含水率自纤维饱和点降低时，木材的物理和力学性质随之而变化。

通常，木材中所含的水分是随着环境的温度和湿度的变化而改变的。其中，我们把木材在大气中能吸收或蒸发水分，与周围空气的相对湿度和温度相适应而达到恒定的含水率，称为平衡含水率。一般，木材平衡含水率随地区、季节及气候等因素而变化，约在10%～18%之间。可以说，它是木材干燥时的重要指标。

⑶ 木材的湿胀与干缩

所谓湿胀干缩效应是指，当木材由潮湿状态干燥到纤维饱和点时，尺寸不变；继续干燥时，吸附水开始蒸发，木材发生体积收缩。也就是说，木材从潮湿状态干燥至纤维饱和点时，木材的尺寸基本不变，仅容重减小。当干燥至纤维饱和点以下时，细胞壁中吸附水开始蒸发，木材发生收缩；反之呢，干燥的木材吸湿发生体积膨胀，直至含水率达到纤维饱和点为止，此后木材含水量继续增加，体积基本上不再发生变化。

木材的湿胀与干缩是木材本身所固有的特性，即木材吸收水分后体积膨胀，丧失水分就会收缩。可以说，这一性质会对木材大小、尺寸的不稳定带来不利影响，可使木材产生裂缝或翘曲变形，以致引起木结构的接合松弛或突起、装修部件的破坏等。因此，了解木材这一性质，对于保证木材制品的质量相当重要，在日常生活中，人们为避免木材这一效应所带来的裂缝或翘曲变形等现象，通常都会在木材制作加工前将其进行干燥处理，使木材干燥至平衡含水率。

知识小百科

世界上所有的植物都有根吗

据相关数字统计，世界上的50万种植物中，大约只有20万种高等植物才具有真正意义上的根。而其余近30万种低等植物却是都没有根的，这主要是因为它们还没有进化到具有根这个器官的水平。生活中，有些低等植物看起来好像有根的“外形”，不过，事实上，它们却并不具有真实意义上的“根”，因而，充其量人们将其称之为“假根”。