自然耐久性

不同树种抵抗自然生物侵蚀的能力不同。边材的耐久性较差。心材有木材提取物抵御真菌,降低木材的吸水性。

室外不同树种的估计寿命
树种曝于室外曝于室外屋檐下保持干燥
赤杨木, 桦木, 杨树 3-20-40 年 3-20-40 年 <400-500 年
榆树 60-80-100 年 80-130-180 年 <1500 年
白蜡 15-40-60 年 30-60-100 年 300-800 年
水青冈 10-35-60 年 30-60-100 年 300-800 年
栎木 50-85-120 年 100-150-200 年 300-800 年
赤松 40-60-85 年 90-100-120 年 120-1000 年
云杉 40-55-70 年 50-60-75 年 120-900 年
落叶松 40-65-90 年 90-120-150 年 <1800 年

树木细胞生长形成边材,老的部分变为心材。许多树种边材与心材颜色不同,在原木横截面上容易辨识。通常心材颜色较深,边材颜色较浅。

每个树种的心材中所特有的化学物质称为木材提取物。木材提取物主要由树脂酸、碳水化合物及矿物质(水曲柳)组成,决定了各树种的颜色、自然耐久性等特质。一些树种的提取物浓度高,包含一些特殊成分,增强了树种的抗生物侵蚀能力。

与土壤接触的心材耐久性

不同树种抵御微生物侵蚀的自然耐久性不同,但所有树种的心材通常比边材有更好的耐久性。英国Princes Risborough实验室已经就许多树种进行了现场试验。尺寸50毫米×50毫米的心材树杆插入土壤中,接触土壤的自然耐久性便可分级测试出来。

木材的解构

新砍伐的木材曝于室外很快变灰。太阳紫外线辐射折断了木材表面的木质素。这些原本将木细胞连在一起的木质素很快消失,形成了木材纤维疏松的表面。

木结构表面的疏松程度直接影响到木材的处理工序和维护保养的方式和效果。

抗化学物质侵蚀

木材有较强的抗化学物质、抗酸(PH值大于2)和抗碱金属(PH值小于10)的能力。因此木材被用于一些其他材料被腐蚀的不利环境中。啤酒仓库和盐仓常用木材建造。

木材可用来制作地上、土壤中和水中的管道。木管道常见于在加工工业中,其他材料无法抵御化学物质的侵蚀。

抗微生物能力

木材是一种多用途的可再生建筑材料。树木是自然循环的一部分,而建筑业使用的木材也会受到微生物的侵蚀,因此需要营造一个好的木材使用环境。

不同树种的抗微生物侵蚀能力不同,边材和心材不同。如果建筑构件被木腐菌或霉菌侵蚀,表明木建筑的防潮有问题。

霉菌和真菌会在潮湿的建筑材料中生长,其中主要是真菌导致木结构的使用寿命缩短。霉菌生长在纤维材料上,石膏板、保温材料、混凝土、涂料表明等其他建筑材料也会深受其害。

不同树种心材的接触土壤耐久性
土壤接触的预期耐久性(年)树种
5 赤杨木, 桦木
10 云杉, 赤松
15 落叶松
15-25 栎木
25 柚木

EN350、EN1995-1-2和EN460三个标准对木材抵抗木腐菌的耐久性作了分级。其中,EN350特别规定了一百种有商用价值的树木心材的自然耐久性。

边材通常比心材吸水多得多。心材由不活跃的木细胞构成,没有边材纤维之间用来输送水分的间隙。心材不透水,特别是弦切面和径切面,而在木纹末端可能会吸水。

不同树种心材抵抗木腐菌的自然耐久性分级(根据EN350-2)
树种Durability Class
落叶松 3-4
云杉 4
赤松 3-4
欧洲花旗松 1-2
伊罗科木 1-2
栎木 2
柚木 1-3
1级为自然耐久性最强。5级从略。

霉菌侵蚀的必要相对湿度
材料组别临界湿度条件 [% 相对湿度]
土壤材料 75-80
木材与木基材料 75-80
石膏板(带纸板) 80-85
矿棉保温 90-95
聚苯乙烯泡沫板 90-95
混凝土 90-95

 
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