ISO 13061-1 物理和机械试验中木材含水率的测定（原 ISO 3130 标准）

国际标准化组织 (ISO) 发布的 ISO 1431《橡胶》和 ISO 3130《木材——物理和力学性能试验用含水率测定》标准描述了一种测定试样质量损失的方法，即在干燥至恒重的过程中称量试样。该方法将干燥后的质量损失计算为试样质量的百分比。然而，该标准后来被撤销，并被ISO 13061-1《木材的物理和力学性能——小型无瑕木材试样试验方法——第 1 部分：物理和力学性能试验用含水率测定》所取代。

ISO 13061 的本部分描述了用于物理和机械测试的木材含水率的烘干方法，该方法使用小块清洁的木材样品。本标准适用 ISO 24294 中的术语和定义。含水率是指木材中所含水分的量，以占其烘干质量的百分比表示。

总的来说，ISO 13061标准的主要目的是规定小而清晰的木材样品的测试方法以及确定木材物理和机械性能的一般要求。

原则上，含水率是影响木材物理和机械性能的最重要变量之一。ISO 13061-1 标准中描述的程序旨在获取不同精度的含水率值，以满足用户需求。含水率的测定方法是，在干燥前后分别称量试件至恒重。含水率计算为干燥后质量损失占试件质量的百分比。木材的含水率以试件烘干后质量（烘干基）的百分比表示，因此含水率值可能超过 100%。

这些测试中使用的设备包括：

• 天平：以10克烘干试件质量为基础，天平的最低可读性应根据所需的报告精度等级确定。对于其他烘干质量等级，精度要求应相应调整。
• 烘箱：应使用强制对流烘箱，该烘箱应能够在整个干燥室内保持 103°C ± 2°C 的温度，直至样品完全干燥。烘箱应保持通风，以确保蒸发的水分充分蒸发。
• 干燥剂：一种密封容器，内含吸收材料（例如硅胶、氯化钙），用于保持空气干燥。

试件准备：

• 试件的取样和制备必须符合ISO 3129标准。
• 测试件的横截面积应至少为 20 毫米 x 20 毫米，沿纤维的长度应至少为 20 毫米，最好制成长方体形状。
• 为了测定用于其他物理或机械试验的试件的含水率，或确定含水率与木材其他特性之间的关系，应使用用于其他试验的试件或从中切取的样品。样品的形状、尺寸和取样方法取决于试件的形状和尺寸。对于每个试件，应从最近的关注点（例如，在破坏性试验中，应在断裂点附近）至少取一个样品。
• 制备完成后，应将试件储存在确保其水分含量在测试前保持不变的条件下。

一般来说，测试方法的步骤如下：

• 根据该标准对试件进行称重，直至达到选定的灵敏度等级。
• 将试件在103°C±2°C的温度下干燥至恒重。如果两次连续称重（间隔至少8小时）的结果与试件质量的差异不超过0,2%，则认为已达到恒重。
• 如果木材中挥发性有机物质（如树脂、树胶）含量超过测定误差，则应进行真空干燥。
• 将试件放入干燥器中冷却后，尽快称重，以最大程度地减少吸湿。称重应按照本标准选定的精度等级进行。如需更高精度等级，则必须遵守本标准的要求。
• 如果必须将水分含量测定到 0,1% 或更高的精度，则应使用封闭的称重容器进行称重。

简而言之，ISO 13061-1 提供了一种标准程序，用于测定物理和机械测试中使用的小型透明木材样品的含水率。含水率定义为木材样品中水分的质量占其烘干质量的百分比。这一特性至关重要，因为水分会显著影响木材的密度、强度、硬度和尺寸稳定性。该标准是 ISO 13061 系列标准的一部分，该系列标准涵盖了评估各种木材特性（例如密度、抗弯强度和抗压强度）的测试方法。

ISO 13061-1标准适用于实验室测试中使用的小型无瑕疵木材样品，用于评估木材的物理和机械性能。本标准适用于：

• 建筑：确保用于结构应用（例如梁、柱）的木材具有一致的含水量，以满足强度和稳定性要求。
• 家具生产：选择含水率合适的木材，防止生产或使用过程中出现翘曲、开裂等现象。
• 木材研究：提供可靠的数据来比较木材种类或研究环境条件对木材特性的影响。
• 质量控制：验证木制品是否符合 EN 384 等标准或其他行业要求。

该标准专为通常没有结节或其他缺陷的小型清晰样本而设计，以便在受控的测试环境中提供准确且可重复的结果。

按照 ISO 13061-1 标准确定水分含量至关重要，原因如下：

• 机械性能精度：含水率会影响木材的强度、硬度和弹性。准确的测量可以为机械测试（例如弯曲或压缩）提供可靠的数据，如 ISO 13061 其他部分所述。
• 尺寸稳定性：木材会随着含水量的变化而膨胀和收缩，这可能导致木材翘曲或开裂。该标准确保测试样本能够反映真实情况，防止成品出现意外行为。
• 质量保证：一致的水分含量测量确保木制品性能达到预期，使制造商能够满足行业标准和客户期望。
• 比较分析：该标准为研究人员和工程师提供了一种通用方法来比较木材种类或评估处理（例如干燥或化学浸渍）对含水量的影响。
• 符合法律法规：许多标准，例如针对结构木材的EN 384标准，都将含水率作为关键参数。ISO 13061-1标准确保符合这些要求。

因此，ISO 13061-1 标准是测定木材含水率的重要标准，它提供了一种可靠且可重复的方法来支持物理和机械测试。通过提供准确的含水率测量，该标准使行业能够选择合适的木材材料、预测性能并满足质量和法规要求。该标准在全球范围内被广泛采用，并与其他标准兼容，使其成为木材行业制造商、研究人员和工程师不可或缺的工具。

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