ISO 13061-1 物理和機械試驗中木材含水率的測定（原 ISO 3130 標準）

國際標準化組織 (ISO) 發布的 ISO 1431《橡膠》和 ISO 3130《木材－物理和力學試驗用含水率測定》標準描述了一種測定試樣品質損失的方法，即在乾燥至恆重的過程中稱量試樣。此方法將乾燥後的質量損失計算為試樣質量的百分比。然而，該標準後來被撤銷，並被ISO 13061-1《木材的物理和機械性能——小型無瑕木材試樣試驗方法——第 1 部分：物理和力學試驗用含水率測定》標準所取代。

ISO 13061 的本部分描述了用於物理和機械測試的木材含水率的烘乾方法，該方法使用小塊清潔的木材樣品。本標準適用 ISO 24294 中的術語和定義。含水率是指木材中所含水分的量，以佔其烘乾質量的百分比表示。

總的來說，ISO 13061標準的主要目的是規定小而清晰的木材樣品的測試方法以及確定木材物理和機械性能的一般要求。

原則上，含水率是影響木材物理和機械性能的最重要變數之一。 ISO 13061-1 標準中所述的程序旨在獲取不同精度的含水率值，以滿足使用者需求。含水率的測定方法是，在乾燥前後分別稱量試體至恆重。含水率計算為乾燥後質量損失佔試件品質的百分比。木材的含水率以試件烘乾後質量（烘乾基）的百分比表示，因此含水率值可能超過 100%。

這些測試中使用的設備包括：

• 天平：以10克烘乾試件品質為基礎，天平的最低可讀性應依所需的報告精度等級決定。對於其他烘乾品質等級，精度要求應相應調整。
• 烘箱：應使用強制對流烘箱，該烘箱應能在整個乾燥室內保持 103°C ± 2°C 的溫度，直到樣品完全乾燥。烘箱應保持通風，以確保蒸發的水分充分蒸發。
• 乾燥劑：一種密封容器，內含吸收材料（如矽膠、氯化鈣），用於保持空氣乾燥。

試件準備：

• 試件的取樣和製備必須符合ISO 3129標準。
• 測試件的橫截面積應至少為 20 毫米 x 20 毫米，沿纖維的長度應至少為 20 毫米，最好製成長方體形狀。
• 為了測定用於其他物理或機械試驗的試件的含水率，或確定含水率與木材其他特性之間的關係，應使用用於其他試驗的試件或從中切取的樣品。樣品的形狀、尺寸和取樣方法取決於試件的形狀和尺寸。對於每個試件，應從最近的關注點（例如，在破壞性試驗中，應在斷裂點附近）至少取一個樣品。
• 製備完成後，試件應儲存在確保其水分含量在測試前保持不變的條件下。

一般來說，測試方法的步驟如下：

• 依照此標準對試件進行稱重，直到達到選定的靈敏度等級。
• 將試件在103°C±2°C的溫度下乾燥至恆重。如果兩次連續稱重（間隔至少8小時）的結果與試件品質的差異不超過0,2%，則認為已達到恆重。
• 如果木材中揮發性有機物質（如樹脂、樹膠）含量超過測定誤差，則應進行真空乾燥。
• 將試件放入乾燥器中冷卻後，盡快稱重，以最大程度地減少吸濕。稱重應依照本標準選定的精度等級進行。如需更高精度等級，則必須遵守本標準的要求。
• 如果必須將水分含量測定到 0,1% 或更高的精度，則應使用封閉的稱重容器進行稱重。

簡而言之，ISO 13061-1 提供了一種標準程序，用於測定物理和機械測試中使用的小型透明木材樣本的含水率。含水率定義為木材樣本中水分的品質佔其烘乾品質的百分比。這項特性至關重要，因為水分會顯著影響木材的密度、強度、硬度和尺寸穩定性。該標準是 ISO 13061 系列標準的一部分，該系列標準涵蓋了評估各種木材特性（例如密度、抗彎強度和抗壓強度）的測試方法。

ISO 13061-1標準適用於實驗室測試中使用的小型無瑕疵木材樣品，用於評估木材的物理和機械性能。本標準適用於：

• 建築：確保用於結構應用（例如梁、柱）的木材具有一致的含水量，以滿足強度和穩定性要求。
• 家俱生產：選擇含水率適當的木材，防止生產或使用過程中出現翹曲、開裂等現象。
• 木材研究：提供可靠的數據來比較木材種類或研究環境條件對木材特性的影響。
• 品質控制：驗證木製品是否符合 EN 384 等標準或其他產業要求。

該標準專為通常沒有結節或其他缺陷的小型清晰樣本而設計，以便在受控的測試環境中提供準確且可重複的結果。

以 ISO 13061-1 標準確定水分含量至關重要，原因如下：

• 機械性質精度：含水率會影響木材的強度、硬度和彈性。準確的測量可以為機械測試（例如彎曲或壓縮）提供可靠的數據，如 ISO 13061 其他部分所述。
• 尺寸穩定性：木材會隨著含水量的變化而膨脹和收縮，這可能導致木材翹曲或開裂。此標準確保測試樣本能反映真實情況，並防止成品出現意外行為。
• 品質保證：一致的水分含量測量確保木製品性能達到預期，使製造商能夠滿足行業標準和客戶期望。
• 比較分析：此標準為研究人員和工程師提供了一種通用方法來比較木材種類或評估處理（例如乾燥或化學浸漬）對含水量的影響。
• 符合法規：許多標準，例如針對結構木材的EN 384標準，都將含水率作為關鍵參數。 ISO 13061-1標準確保符合這些要求。

因此，ISO 13061-1 標準是測定木材含水率的重要標準，它提供了一種可靠且可重複的方法來支援物理和機械測試。透過提供準確的含水率測量，該標準使業界能夠選擇合適的木材材料、預測性能並滿足品質和法規要求。該標準在全球範圍內被廣泛採用，並與其他標準相容，使其成為木材行業製造商、研究人員和工程師不可或缺的工具。

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