常用木材的气干密和含水率
实验八 木材含水率、干缩性和气干密度测定
实验八木材含水率、干缩性和气干密度测定一、实验目的了解木材的含水率、干缩性和气干密度的测定方法，掌握木材的基本性质及其影响因素。
二、实验原理1. 含水率木材中水分的含量影响木材的重量、品质、机械性能等，因此对于不同用途的木材，其含水率有不同的要求。
含水率的测定方法有干燥法、重量法、电阻法、原位法等多种，其中以重量法最为普遍和经济实用。
其基本原理是将样品在一定条件下绝干后，用称量法求出其质量，以确定其干重和含水率。
2. 干缩性木材在干燥过程中，由于水分的蒸发，会导致木材加工后的形状和尺寸发生变化，称之为干缩性。
干缩率表示该变化程度的大小，是一个重要的指标。
其干缩率的大小受多种因素影响，如树种、年轮方向、纹理等。
干缩率的测定方法有原位法、急速饱和法等，其中以原位法最为实用。
3. 气干密度气干密度是指木材在自然放置至空气干燥状态下单位体积中的质量。
气干密度是一个重要的物理性质，其大小决定了木材的重量、稳定性、机械性能等。
其测定方法有毛管流速法、水排法、比重法、容积法等，其中以容积法最为普遍和便捷。
三、实验器材与材料1. 电子天平（精度为0.01g）2. 抽气泵3. 自制的干燥箱和恒温器4. 常规木材手工工具（如刨刀、尺子、大力钳等）5. 带有刻度的试管或试筒6. 实验用木材样品四、实验步骤（1）将切割好的8g左右的样品称量，记录其质量为样品重（m0）。
（2）样品置于恒温器内恒温24小时，从中取出后，用干燥纸将其表面水分吸干，将干燥箱内的温度调至105℃至110℃，置入样品并保持1小时以上。
（4）根据公式计算样品含水率（W）：W（%）= (m0-m1)/m0×100%（1）将前一步骤中干燥后的样品测得其断面积（S）和原长（L0）。
（2）将样品放置在恒温器内，控制温度在20℃±2℃下恒温3天。
（3）取出样品，记录其长度（L）和厚度（T），物镜下用标尺显微镜观测得到，并计算出样品的干缩率（K）：（1）将样品刨成3cm×3cm×3cm的立方体，记录其初始体积（v1）和质量（m2）。
木材标准含水率
木材标准含水率
木材是一种重要的建筑材料，它的质量直接影响着建筑物的稳定性和使用寿命。
而木材的含水率则是一个关键的指标，它直接影响着木材的质量和性能。
因此，正确理解和控制木材的含水率对于保证木材的质量至关重要。
首先，我们来看一下木材的含水率是指木材中所含水分的重量与木材干燥后的
重量之比。
通常情况下，木材的含水率会受到环境湿度、温度和通风等因素的影响。
一般来说，木材的含水率会影响木材的强度、硬度、稳定性和耐久性。
因此，根据不同的用途和要求，木材的含水率也会有所不同。
其次，根据国家标准，木材的含水率一般分为两种情况，实测含水率和标准含
水率。
实测含水率是指通过专业仪器对木材进行检测得出的含水率值，而标准含水率则是指根据国家标准规定的木材在特定环境条件下的含水率数值。
一般来说，木材在不同的用途和环境条件下，其标准含水率也会有所不同。
因此，在使用木材时，我们需要根据实际情况来选择符合要求的木材标准含水率。
另外，正确控制木材的含水率对于提高木材的质量和使用性能也是非常重要的。
过高或过低的含水率都会影响木材的质量和稳定性，甚至会导致木材出现开裂、翘曲等问题。
因此，在木材的加工、储存和使用过程中，我们需要采取相应的措施来控制木材的含水率，以确保木材的质量和稳定性。
总的来说，木材的含水率是一个影响木材质量和性能的重要指标。
正确理解和
控制木材的含水率对于保证木材的质量和稳定性至关重要。
因此，在使用木材时，我们需要根据实际情况选择符合要求的木材标准含水率，并采取相应的措施来控制木材的含水率，以确保木材的质量和使用性能。
各种木材的气干密度参数表
各种木材的气干密度参数表
铁杉约cm3甘巴豆～1.1g/cm3新西兰罗汉松约cm3马蹄豆木～1.0g/cm3腰果木约cm3酸豆木>0.8g/cm3人面子木约cm3类樟约cm3
夹竹桃木约cm3木麻黄约cm3
重盾籽木～0.95g/cm3冠瓣木～0.64g/cm3红盾籽木约cm3异翅香约cm3
鸭脚木约cm3龙脑香～0.8g/cm3桤木～0.53g/cm3冰片香约cm3
桦木～0.75g/cm3重黄娑罗双～1.15g/cm3重蚁木>0.9g/cm3重红娑罗双～0.88g/cm3
美木豆约cm3
紫檀～1.26g/cm3普通花梨>0.76g/cm3水青冈（山毛榉）～0.72g/cm3红栎（橡木）～0.77g/cm3白栎（橡木）～0.79g/cm3铁樟木约cm3
坤甸铁樟木约cm3
木荚豆～1.18g/cm3白蜡木～0.72g/cm3铁线子～1.1g/cm3
纳托山榄～0.77g/cm3四籽木约cm3
椴木～0.56g/cm3榆木～0.78g/cm3榉木约cm3
石梓～0.64g/cm3柚木～0.67g/cm3苏木>1.0g/cm3香脂树～0.78g/cm3安达曼花梨～0.889g/cm3缅泰老花梨（大果紫
～0.879g/cm3檀）
注意：花梨的气干密度，按我国《红木》国家标准必须大于?cm3低于?cm3的只能称亚花梨。
各种常用木材简介
海棠木/红色/Bintangor/ST2901、海棠木/柚木色/Bintangor/ST2902、雨花梨木材名称：海棠木国外名称：Bintangor产地：东南亚材性及用途：气干密度0.54~0.81g/cm3，木材表面有大小不等的波纹；无特殊气味；纹理通常交错；结构均匀；心材红色至深红色。
广泛用于家具、床、地板、沙发以及胶合板等。
坤甸铁樟木/Ulin/ST0903铁木木材名称：坤甸铁樟木国外名称：Ulin产地：印度尼西亚材性及用途：气干密度0.86~1.18g/cm3,材质重硬厚密，抗冲击，变形能力强，有“铁木”之称，耐微生细菌侵害及蚁虫腐蚀，色彩幽雅清致有古典风味。
适用于所有大型工程，海水桩木，码头结构及高级家俱。
栎木/本色/Oak/ST3701、栎木/柚木色/Oak/ST3702橡木木材名称：栎木国外名称：Oak产地：欧洲材性及用途：气干密度0.63-0.79 g/cm3 重、硬、生长缓慢，心边材区分明显。
纹理直或斜，耐水耐腐蚀性强，耐磨损，多作为家具用材和高档室内装修用材、地板用材。
白蜡木/本色/Ash/ST4102、白蜡木/柚木色/Ash/ST4103白蜡木木材名称：白蜡木国外名称：Ash产地：欧洲材性及用途：气干密度0.6-0.72 g/cm3，木材光泽强，略具蜡质感。
木材无特殊气味和滋味，材质重硬，强度高，坚韧而富有弹性。
这种木材通常平直,纹理粗犷清晰，变化丰富，弦面具美丽山形花纹。
用途广泛，适宜做地板，适宜做地板、家具、细木工制品等。
榄仁木/Rok-fa/ST2701、苏门答腊柚木木材名称：榄仁木国外名称：Rok-fa产地：东南亚材性及用途：气干密度0.60-0.80g/cm3，根据木材颜色不同，常分为褐榄仁、黄榄仁及红褐榄仁三类。
重量重而硬，纹理通直而不规则，结构略粗，稳定耐用，耐腐抗虫蚁；砂光、油漆、胶黏及钉钉性能好。
适用于地板、细木工制品、家具、室内装修等。
维蜡木/Vera/SS5101玉檀香木材名称：维腊木国外名称：Vera产地：南美洲材性及用途：气干密度大于1.0 g/cm3，木材甚重，密度高，强度大，防腐性好，纹理交错，结构细腻均匀，略有香味，是用于高档家具、地板及工艺品等。
木材的水分
材料与家具第2讲木材与家具水分在木材的生长、运输、加工利用过程中，都有非常重要的作用。
掌握木材中水分的存在状态，以及水分对木材性能的影响，对于木材合理采运、加工和使用等都十分必要。
①木材水分的两种主要存在状态自由水（游离水）：存在于细胞腔中（对性质无显著影响）；吸着水（吸附水、结合水）：存在于细胞壁中（对性质有显著影响）。
（1）木材水分的存在状态及含水率②木材的含水率状态饱水状态：木材达到最大的水分容量的状态；生材状态：新伐倒的木材，含水率为生材含水率；纤维饱和点：细胞壁充满水，而细胞腔无自由水的临界状态；气干状态：将生材放置在大气环境中，达水分平衡时的状态；绝干状态：细胞腔和细胞壁中的水分被完全去除时的状态。
木材气干状态时的含水率：木材具多孔性，有吸湿性，吸湿程度随环境温度和湿度变化而改变。
温度低、湿度大时，木材的吸湿性增加；温度高、湿度小时，木材的水分解吸（或称放湿）。
当木材处于既不吸湿也不解吸的气干状态时，其含水率达到平衡状态，该值被称为平衡含水率。
放置时间良久的紫檀老料家具生产中，木材的平衡含水率与产品加工、保管、使用都有密切关系。
木材原料利用前，必须将其干燥到与所在地区的木材平衡含水率状态。
只有这样才能保证木家具产品在使用过程中尺寸稳定，不会因气候变化导致变形、翘曲、开裂等问题。
我国地域辽阔。
北方干燥、南方湿润。
全国平均的平衡含水率在6.7%-19.4%的范围内波动。
气候干燥地区（如拉萨）与气候湿润地区（如成都）的差异十分明显。
为方便比较不同气干状态下测得的木材性质数据，国际国内都以12%为标准气干含水率。
③木材含水率的计算和测定木材含水率用木材中水分的质量与木材的质量之比的百分率表示。
绝对含水率：水分质量占木材绝干质量的百分比。
（干基含水率）相对含水率：水分质量占含水木材质量的百分比。
（湿基含水率）木材工业中，通常采用绝对含水率（简称含水率）作为标准，因为绝干材的质量稳定，便于比较。
木材的含水率详细介绍以及全国含水率表
关于木材含水率1、什么是木材的含水率？正常状态下的木材及其制品，都会有一定数量的水分。
我国把木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比，定义为木材含水率。
含水率可以用全干木材的重量作为计算基准，算出的数值叫做绝对含水率，并简称为含水率（W，%）。
计算公式：W=（Gs-Ggo）/ Ggo ×100%其中：W——木材绝对含水率；Gs——湿木材重量；Ggoo——绝干材重量。
2、掌握木材含水率的重要性为什么有些木门、木地板、木制家具等木制品销售出去以后会出现开裂、变形等质量问题呢？怎样减少这些问题对木业企业的损失呢？木制品制作完成后，造型、材质都不会再改变，此时决定木制品内在质量的关键因素主要就是木材含水率和干燥应力。
生产制造企业需要正确掌握木制品的含水率。
当木制品使用时达到平衡含水率以后，这个时候的木材最不容易开裂变形。
销售木制品的经销商，也应该对所销售的产品的含水率进行检测，掌握所销售产品的质量状态。
选择产品质量好的厂家，凡是注重产品质量的生产厂家，都会对其产品的含水率进行检测。
对于高素质的采购木制品的部门，随着专业知识的不断增长，也越来越多地注重木制品的含水率指标。
过去国外的采购商就很注重这一指标，许多做出口产品和半成品的木业厂家对此深有体会。
3、木材干燥，越干越好吗？应该干燥到什么程度呢？木材置于一定的环境下，在足够长的时间后，其含水率会趋于一个平衡值，称为该环境的平衡含水率EMC。
当木材含水率高于环境的平衡含水率时，木材会排湿收缩，反之会吸湿膨胀。
例如，广州地区年平均的平衡含水率为15.1%，北京地区却为11.4%。
干燥到11%的木材用于北京是合适的，可用于广州将会吸湿膨胀，产生变形。
所以说，木材干燥要适当，并非越干越好。
不同地区、不同用途，对木材含水率的要求也是不一样的。
4、木材平衡含水率：木材在一定的空气状态下，最后达到的吸湿稳定含水率或解吸稳定含水率，叫做木材的平衡含水率（木材水分稳定状态）。
木材含水率标准
木材含水率标准
木材含水率是指木材中所含水分的百分比，它是衡量木材干燥
程度的重要指标。
木材在生长、采伐、加工、运输和使用过程中都
会受到含水率的影响，因此对木材含水率的标准有着严格的要求。
首先，木材含水率标准的制定是为了保证木材的质量和稳定性。
过高或过低的含水率都会对木材的使用性能和寿命造成影响。
过高
的含水率容易导致木材变形、开裂、腐烂等问题，而过低的含水率
则容易引起木材干裂、变脆等情况。
因此，制定合理的木材含水率
标准对于保证木材的质量和稳定性至关重要。
其次，木材含水率标准的制定需要考虑木材的种类和用途。
不
同种类的木材在不同的用途下对含水率的要求也会有所不同。
例如，家具用材对含水率的要求相对较低，而建筑结构用材对含水率的要
求则相对较高。
因此，制定木材含水率标准需要充分考虑木材的种
类和具体用途，确保标准的科学性和实用性。
另外，木材含水率标准的制定还需要考虑国际标准的统一性。
随着全球木材贸易的不断发展，各国之间的木材含水率标准也需要
逐渐趋于统一，以便更好地满足国际贸易的需要。
因此，制定木材
含水率标准时需要参考国际标准，确保与国际接轨，促进木材贸易
的顺利进行。
总的来说，木材含水率标准的制定是为了保证木材质量和稳定性，需要考虑木材的种类和用途，同时也需要与国际标准保持一致。
只有制定科学合理的木材含水率标准，才能更好地保护木材资源，
促进木材产业的健康发展。
红木的密度
红木的密度（比重）
红木的密度这里指的都是红木的气干密度，即红木的气干材质量与气干材体积之比。
红木共有八大类，其密度也各不相同，当然属于红木的树种密度都大于0.76g/cm3。
红木的密度测定要依据其木材含水率多少，因为含水率多少直接影响了密度的大小。
所以在比较各类密度大小时，必须要在同一参考下，即在同一含水率下测定。
紫檀木类
木材含水率12%时气干密度大于1.00 g/cm3
香枝木类
木材含水率12%时气干密度大于0.8 g/cm3
花梨木类
木材含水率12%时气干密度大于0.76 g/cm3
红酸枝类：黄檀（巴厘桑）
木材含水率12%时气干密度大于0.85 g/cm3
黑酸枝类
木材含水率12%时气干密度大于0.85 g/cm3
乌木类
木材含水率12%时气干密度大于0.9 g/cm3
条纹乌木类
木材含水率12%时气干密度大于0.9 g/cm3
鸡翅木类
木材含水率12%时气干密度大于0.8 g/cm3
根据红木的气干密度可以大致的推断，其生材密度或基本密度基本上均大于1.00 g/cm3（水的密度），所以红木放在水中都会下沉，而并非像普通木材那样漂浮在水面上。
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常用木材的气干密和含水率
木材名称
气干密度
木材名称 气干密度
木材名称
气干密度
贝壳杉 0.45~ 0.55g
/cm3 破布木 >0.65~ 0.8g
/cm3 橡胶木 约 0.65g /cm3
南洋杉 0.45~ 0.55g
/cm3 橄榄木 0.5~ 0.7g /cm3 龙骨豆 > 0.96g /cm3 冷杉 0.42~ 0.48g
/cm3 四榄木
约 0.87g /cm3
二翅豆 > 1.0g /cm3 雪松 0.56~ 0.58g
/cm3 缅茄木 约 0.8g /cm3 美木豆 约 0.7g /cm3 落叶松 0.56~ 0.7g
/cm3 铁苏木 约 0.83g /cm3 紫檀 1.05~ 1.26g
/cm3 云杉
0.4~ 0.52g
/cm3
鞋木
约 0.72g /cm3
花梨
> 0.76g /cm3 硬木松 0.5~ 0.7g /cm3 摘亚木 > 0.8g /cm3
水青冈（山毛榉） 0.67~ 0.72g
/cm3
软木松 0.4~ 0.5g /cm3 印茄木（波罗格） 约 0.8g /cm3
红栎（橡木） 0.66~ 0.77g /cm3 ( 黄杉 ) 花
旗松 约 0.53g /cm3 大甘巴豆 > 0.8g /cm3 白栎（橡木） 0.63~ 0.79g
/cm3 铁杉 约 0.47g /cm3 甘巴豆 0.77~ 1.1g
/cm3 铁樟木 约 0.8g /cm3 新西兰罗汉
松
约 0.48g /cm3 马蹄豆木
0.9~ 1.0g /cm3 坤甸铁樟木 约 1.0g /cm3 腰果木 约 0.56g /cm3 酸豆木 > 0.8g /cm3 木荚豆 1.0~ 1.18g /cm3 人面子木 约 0.6g /cm3
类樟
约 0.9g /cm3 白蜡木 0.6~ 0.72g /cm3 夹竹桃木 约 0.44g /cm3 木麻黄 约 0.92g /cm3 铁线子 0.9~ 1.1g /cm3 重盾籽木
0.91~ 0.95g
/cm3
冠瓣木
0.48~ 0.64g
/cm3 纳托山榄 0.56~ 0.77g
/cm3 红盾籽木 约 0.75g /cm3 异翅香 约 0.6g /cm3 四籽木 约 0.78g /cm3 鸭脚木 约 0.55g /cm3 龙脑香 0.7~ 0.8g /cm3
椴木 0.42~ 0.56g
/cm3 桤木 0.43~ 0.53g
/cm3 冰片香 约 0.8g /cm3 榆木 0.58~ 0.78g
/cm3 桦木 0.55~ 0.75g
/cm3
重黄娑罗双
0.85~ 1.15g /cm3
榉木 约 0.79g /cm3
重蚁木
> 0.9g /cm3 重红娑罗双 0.8~ 0.88g
/cm3 石梓 0.5~ 0.64g /cm3 蚁木 0.6~ 0.7g /cm3 黄娑罗双 0.58~ 0.74g
/cm3 柚木 0.58~ 0.67g
/cm3 木棉
约 0.4g /cm3
青皮 > 0.8g /cm3 苏木 > 1.0g /cm 3 非洲破布木 < 0.43g /cm3
乌木
> 0.96g /cm3
香脂树
0.7~ 0.78g /cm3
木材的含水率
1 、什么是木材的含水率？
正常状态下的木材及其制品，都会有一定数量的水分。
我国把木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比，定义为木材含水率。
含水率可以用全干木材的重量作为计算基准，算出的数值叫做绝对含水率，并简称为含水率（W ，% ）。
计算公式：
W= （Gs-Ggo ）/ Ggo × 100%
其中：W ——木材绝对含水率；
Gs ——湿木材重量；
Ggo o ——绝干材重量。
2 、掌握木材含水率的重要性
为什么有些木门、木地板、木制家具等木制品销售出去以后会出现开裂、变形等质量问题呢？怎样减少这些问题对木业企业的损失呢？
木制品制作完成后，造型、材质都不会再改变，此时决定木制品内在质量的关键因素主要就是木材含水率和干燥应力。
生产制造企业需要正确掌握木制品的含水率。
当木制品使用时达到平衡含水率以后，这个时候的木材最不容易开裂变形。
销售木制品的经销商，也应该对所销售的产品的含水率进行检测，掌握所销售产品的质量状态。
选择产品质量好的厂家，凡是注重产品质量的生产厂家，都会对其产品的含水率进行检测。
对于高素质的采购木制品的部门，随着专业知识的不断增长，也越来越多地注重木制品的含水率指标。
过去国外的采购商就很注重这一指标，许多做出口产品和半成品的木业厂家对此深有体会。
3 、木材干燥，越干越好吗？应该干燥到什么程度呢？
木材置于一定的环境下，在足够长的时间后，其含水率会趋于一个平衡值，称为该环境的平衡含水率EMC 。
当木材含水率高于环境的平衡含水率时，木材会排湿收缩，反之会吸湿膨胀。
例如，广州地区年平均的平衡含水率为15.1% ，北京地区却为11.4% 。
干燥到11% 的木材用于北京是合适的，可用于广州将会吸湿膨胀，产生变形。
所以说，木材干燥要适当，并非越干越好。
不同地区、不同用途，对木材含水率的要求也是不一样的。
4 、木材平衡含水率：
木材在一定的空气状态下，最后达到的吸湿稳定含水率或解吸稳定含水率，叫做木材的平衡含水率（木材水分稳定状态）。
5 、我国主要城市木材平衡含水率年平均值：
城市平衡含水率% 城市平衡含水率% 城市平衡含水率%
北京11.4 乌鲁木齐12.1 合肥14.8
哈尔滨13.6 银川11.8 武汉15.4
长春13.3 西安14.3 杭州16.5
沈阳13.4 兰州11.3 温州17.3
大连13.0 西宁11.5 南昌16.0 呼和浩特11.2 成都16.0 长沙16.5 天津12.2 重庆15.9 福州15.6
太原11.7 拉萨8.6 南宁15.4
石家庄11.8 贵阳15.4 桂林14.4
济南11.7 昆明13.5 广州15.1
青岛14.4 上海16.0 海口17.3
郑州12.4 南京14.9 台北16.4
6 、含水率实验室测量的方法：
测量木材含水率的方法有烘干法、电测法、干馏法、滴定法和湿度法，在木材加工领域里，通常采用烘干法。
烘干法：
烘干法就是将木材的含水率试片烘至全干来测其含水率的方法。
首先在被测的木材中锯取一片顺纹厚度为10~ 12mm 的有代表性的含水率试片。
所谓代表性就是这块试片的干湿程度与整块木材相一致，并没有夹皮、节疤、腐朽、虫蛀等缺陷。
一般应在距离锯材端头250~ 300mm 处截取。
将含水率试片刮净毛刺和锯屑后，应立即在精确度为0.01g ，量程不小于200g 的天平上称其重量，将该重量记为G ，然后将试片放入温度为103 ± 2 ℃的恒温箱中烘6h 左右，再取出称重，并作记录，然后再放回烘箱中继续烘干。
随后每隔2h 称重一次，直到最后两次称量的重量不变，就是绝干重，记为Go 。
这样就可按下式计算出含水率
W= （G-Go ）/ Go × 100%
由于薄试片暴露在空气中其水分容易发生变化，因此，测量时要注意截取试片后或取出烘箱后应立即称重，如不能立即称重，须立即用塑料袋包装，防止水分蒸发。
用烘干法测量木材含水率准确可靠，而且不受含水率范围的限制。
但测量时需要截取试样，破坏木材，并需要一定的时间。
烘干法是测量木材含水率的基本方法，也是最常用的方法。
上式表示的是绝对含水率，也是在木材加工上通常所说的木材含水率。