实木地板的宽度、干缩系数与地板的干缩缝隙

实木地板在使用过程产生缝隙的主要原因是环境干燥、木材产生干缩引起的。也是实木地板在我国北方面临的主要问题。地板之间缝隙的大小与地板所用木材的干缩系数、地板的含水率、使用环境的平衡含水率及地板的宽度密切相关。在实木地板的国家标准（GB/T15036-2001）中规定实木地板含水率为7% ~ 当地平衡含水率，也就是说工厂生产地板的含水率只要符合上述要求，表明产品的含水率是合格的，如果我们不考虑其他因素的影响，有可能还会出现问题。为了减少和xx地板在安装和使用过程中存在的问题，国家出台了《木质地板铺装、验收和使用规范GB/T 20238-2006》，标准于2006年9月15日正式实施。该标准起草过程中收集了大量地板投诉的相关资料，在充分听取了各方面意见的基础上制定了相关条款，兼顾了各方面（产品的生产经销企业和消费者）的利益。在标准中规定了消费者使用环境的相对湿度为40%~80%。保修期内正确使用条件下实木地板的缝隙应小于或等于2mm。我们根据上述参数探讨一下实木地板的宽度、干缩系数与地板干缩后产生缝隙的相互关系。

　　一 北方实木地板的含水率变化范围

 　根据《木质地板铺装、验收和使用规范GB/T 20238-2006》，消费者使用环境的相对湿度为40%~80%。也就给出了消费者使用环境的相对湿度的底限为40%，此时的环境特征符合标准要求。此种条件为正常使用，在保修期内地板的缝隙如果超标，符合保修条件，相关方应承担保修义务。根据北方冬季供暖的要求，房间的温度应达到20℃左右，查表1，空气的相对湿度为40%及室内温度20℃条件下地板的平衡含水率为8%，表明北方供暖期地板含水率的底线为8%左右。

　　北方地区含水率上限应为当地的平衡含水率，根据我们实测北方夏季（6~9月为多雨季节）地板的平衡含水率为12%~13%左右。一年当中，北方地区地板含水率变化（{zd0}值－最小值）大约为5%，如果用户冬天环境湿度过干（室内空气的相对湿度在30%以下），一年当中地板含水率变化范围可能会更大。这种含水率变化每年都在交替发生。所以，每年冬季产生的缝隙都比较大。用户使用环境超标情况暂且不谈，正常地板含水率变化范围也为5%左右。所以我们有必要研究一下地板含水率减少5%时的干缩量是否超过2mm。我们在安装地板时有可能地板的含水率不是处于本地区的{zd0}状态，但应根据地板的实际含水率与各地区平衡含水率合理确定预留缝隙（相关问题在以后将专题论述），保证在最潮湿的季节地板不鼓包，地板条之间也不应该有缝隙，此时地板的含水率仍处于{zd0}状态。所以，我们都应把本地区含水率{zd0}值作为依据来考虑。

　　二 地板干缩系数与地板缝隙的关系

　　木材的干缩系数是反映实木地板在含水率发生变化时尺寸稳定性的重要指标。木材的干缩系数随着木材切割方向不同存在着明显的差异。弦切材干缩系数大于径切材。在含水率变化相同的情况下，弦切材干缩{zd0}，如果是一个弦切材和径切材的地板相邻安装，有可能缝隙还没有超标，当两条标准的弦切材地板相邻安装就很有可能缝隙超标。事实上，两条标准的弦切材地板相邻安装是经常遇到的，此时地板的干缩量就是地板之间的缝隙。所以我们把着眼点放在弦切材地板干缩量是否大于2mm上。

　　地板的生产企业在购买地板坯料时，首先应了解所用木材的膨胀与干缩特性。有的是在相关的书中可以直接查到。比如国内常用的木材材性在《木材学》中基本上都能查到，我们根据木材的干缩系数计算和预测地板在相关地区的干缩情况。进口木材的绝大部分也可在有关图书中查到。应当指出的是国产材的数据比较准确，进口材由于产地不同，同一树种的材性差异教大，建议还是重新测定的数据会更可靠些。

　　木材的干缩系数越大，随着含水率的变形就越大。同样条件下，地板越宽变形就越大。我国北方地区夏季（多雨季节）和冬季采暖期，地板含水率变化范围大约是5%左右,在此范围内，如果地板的宽度为125mm,地板所用木材干缩系数为0.33时，地板干缩量就会超过2mm。当选用木材的干缩系数超过0.45时，宽度为92mm的地板干缩量才能超过2mm。

　　上述分析是向实木地板的生产和经销单位传递一个信息，在北方的特殊气候条件下，地板的干缩缝隙超标（木质地板铺装、验收和使用规范GB/T 20238-2006）不仅是地板含水率过高导致的，选材不合理或地板的尺寸不合理都可导致干缩缝隙超标。例如，在东北销售的实木地板，含水率为13%（含水率符合GB/T15036-2001），地板的宽度为125mm,地板弦切材的干缩系数为0.39,冬季供暖时用户的室内环境温度20℃，室内环境湿度为40%（湿度符合GB/T 20238-2006要求），查表1得：地板的平衡含水率为8%。地板的含水率由安装时的13%下降到8%，含水率变化了5%。再根据地板的干缩系数和地板的宽度查表2，地板的干缩量为2.44mm(超过了2mm),按照GB/T 20238-2006要求，地板的缝隙超过2mm应进行维修。从这个例子可以看出，产品是合格的，消费者的使用环境也符合要求，地板的缝隙超过了标准要求。原来问题是我们选材不合理或地板的宽度过大引起的。同样是上述条件，如果我们把地板的宽度变成92mm，地板的干缩量为1.79mm(小于2mm ),不需要进行维修。

　　同样是上述条件，地板的宽度仍维持125mm不变，如果将用户的环境湿度提高到55%（用加湿器加湿），地板的平衡含水率为11%，地板的含水率由安装时的13%下降到11%，地板含水率变化2%，地板的干缩量为0.98mm,符合GB/T 20238-2006要求。

　　三　结论

　　从上述分析我们可以得出以下结论：

　　1实木地板的宽度应根据所用材种弦切材的干缩系数确定，干缩系数大的树种可以制成比较窄的地板。

　　２在我国北方使用的实木地板，当地板的宽度为125mm时，所用木材弦切材的干缩系数应小于0.33。宽度为92mm的地板选材时，木材弦切材的干缩系数应小于0.42。

　　３适当提高使用环境的相对湿度可以减少地板干缩产生的缝隙。经销商应为消费者提供所购地板的使用环境要求。

实木地板的瓦状变形

我们曾在本刊当中简单介绍过实木地板瓦状变形的问题，由于实木地板瓦状变形的问题在许多地方还没有得到解决，实木地板瓦状变形的问题在实木地板的投诉当中仍占有较大的比例，因此有必要对实木地板瓦状变形产生的原因进行详细的分析，提出预防措施，减少和避免此类问题的发生。

　　一　瓦状变形产生的原因

　　为了说明实木地板瓦状变形产生的原因，我们首先做一个试验，分别选择了8块重蚁木地板进行实验，其试验条件及结果如下：

　　表１实木地板瓦状变形试验

　　地板宽度（mm） 试验前地板

　　含水率(%) 试验环境平衡

　　含水率(%) 地板含水率平衡后瓦

　　状变形的弦高(mm)

　　９２ 　8.2 15 1.0

　13.3 15 0

　１4.8 15 0

92(背板贴胶带)8.2 15 0

　　１２５ 8.5 15 1.3

　12.8 15 0.1

　15.2 15 0

125(背板贴胶带) 8.5 15 0

　　将选择的不同宽度和不同含水率的重蚁木地板（见表１）同时放在恒温恒湿箱里，为了对比起见，分别选择了含水率比较低的地板，在地板的背面粘贴了防水的胶带，也一同放在恒温恒湿箱里。把恒温恒湿箱的平衡含水率调整到15％左右，长时间处于此环境，地板的含水率发生变化，待地板的含水率平衡后，用钢板尺和塞尺测定瓦状变形的{zd0}弦高。

　　试验结论如下：

　　１地板含水率越低，吸收水分越多，瓦状变形就越大，当地板的含水率与环境的平衡含水率一致或相近时,地板的含水率变化很小，地板就不易产生瓦状变形。

　　２地板的瓦状变形是地板吸收水分导致的，由于木材有吸湿滞后现象（地板的吸湿滞后大约２％左右），比环境平衡含水率低２％左右的地板含水率变化不明显，不会产生瓦状变形。

　　３地板的宽度越大，受潮后产生的瓦状变形就越大。例如，同等条件下宽度为92mm的地板瓦状变形的弦高１.0mm, 宽度为125mm的地板瓦状变形的弦高１.3mm。

　　4对比试验结果表明，地板瓦状变形是地板背面吸水，背板变长所致。事实上，实木地板的表面油漆很厚，形成了连续的保护膜，阻挡了水分进入，而背板的油漆很少，在放大镜下观察，到处都是孔，不能起到防止水分进入的作用，当地板的背面暴露在潮湿的环境时，地板背面迅速吸水膨胀，导致瓦状变形。如果环境越潮湿，瓦变的速度越快，变形也越大。在地板背面粘贴防水胶带后，堵塞了背板吸水的通道，水分是从四周的企口进入地板，地板整体均匀膨胀，就不会产生瓦状变形。可见,解决瓦状变形的{zh0}方法是阻止水分从地板的背面进入，可以选择正确的安装方法解决。

　　５实木地板瓦状变形与产品质量无关，与安装质量和使用环境有关，实木地板瓦状变形是地板受潮的典型特征。

二　引起瓦状变形的水分

引起地板瓦状变形的水分有以下三部分：

　　１地面的水分

新交工的楼房，地面的水分一般都在20％以上，有的高达25％,国家标准规定地面的含水率在20％以下方可安装地板，很多楼房当年交工就装修，地面含水率是很难达到要求。即使是地面的含水率在20％以下，也要跑出大量的水分。

　　２木龙骨的水分

目前，在我国许多地区使用的木龙骨都不进行干燥，多数依靠自然干燥，个别的含水率都在20%以上，东北用的木龙骨几乎都不干燥，木龙骨中的水分也可以导致地板水分增高，产生瓦状变形。

　　３空气中的水分

　　我国南方的空气潮湿，到了雨季空气的相对湿度{zg}时可达95%以上，空气的平衡含水率{zg}可达18%左右，即使是我国的东北和华北，6~9月的雨季，空气的平衡含水率{zg}可达15%以上，如果地板的含水率低于当地平衡含水率，地板仍可吸收水分。

　　三　地板安装经常出现的问题

　　1铺装地板不加防潮膜

　　地板的安装过程中不加防潮膜或不采取防潮措施（见图2），如果是旧楼，环境不潮湿，木龙骨又经过干燥，地板的含水率又和环境的平衡含水率相近，地板不会出现瓦状变形。无论如何，这种安装方法对地面的水分、龙骨中的水分和空气中的水分都没有防止作用，当任何一种水分超过地板的含水率，地板都会产生瓦状变形，这种方法是极其不安全的。也是不符合GB/T 20238-2006 木质地板铺装、验收和使用规范的要求。

　　地板安装未加防潮膜

　　把防潮膜铺在龙骨下面

     

　　防潮膜铺在木龙骨的下面

   这种安装方法可以有效地控制地面的水分对地板产生的危害，但是，不能防止木龙骨和空气中的水分对地板产生的危害，有时也会产生问题。如果木龙骨是经过干燥的，地板的含水率又与使用环境的平衡含水率相近，是不会有问题的。因此，在《木质地板铺装工程技术规程》CECS 191：2005中可以用此方法。因为工程项目，一次用的实木地板比较多，地板的含水率必须满足设计要求，在工程设计时就要求地板的含水率应与使用环境的平衡含水率相适应。而对千家万户的非工程项目，我们不可能都对每一户地板的含水率进行设计，就很难保证不出问题。所以，在新颁布的国家标准GB/T20238-2006 木质地板铺装、验收和使用规范中不允许此方法。

　　3把防潮膜铺在木龙骨上面

     

　　4把防潮膜铺在木龙骨上面

  这种安装方法缺点是防潮膜很难抻平，防潮膜在木龙骨上面呈现波浪形，防潮膜的联结处很难封严，防潮膜也易产生破损。地面和龙骨的水分虽然不能直接进入地板背板，水分可沿着墙边流动，在脚线遮挡后顺防潮膜的凹陷处进入地板背面，同时潮湿的空气也极易窜到地板背面，导致瓦状变形的发生。实际上，这种安装方法的防潮是失败的。

　　四 实木地板的正确安装方法

根据试验结果及常用的实木地板安装方法存在问题的分析，我们发现，解决瓦状变形的{zh0}方法是阻断水分接触地板背面，防潮膜必须与地板的背面紧密接触，应在龙骨上打一层基板,托住防潮膜,保证防潮膜与地板背面紧密接触。这样可以有效地阻挡地面、木龙骨和空气中的水分从地板背面进入地板，彻底解决实木地板（竹地板也适应）的瓦状变形的问题。

　　5实木地板的木龙骨安装方法

　　新颁布的国家标准GB/T20238-2006 木质地板铺装、验收和使用规范中，也只规定了实木地板的木龙骨的安装方法（见图5）。下面节选了标准中实木地板安装方法的主要内容如下（详细内容查看标准）：

　　1地板铺装应在地面隐蔽工程、吊顶工程、墙面工程、水电工程完成并验收后进行。

　　2地面平整度, 用2m靠尺检测地面平整度，靠尺与地面的{zd0}弦高应≤5mm。地面含水率应低于20%，否则应进行防潮处理。

　　3 严禁使用超出国家强制性标准的材料。

　　4 铺装用木龙骨、垫木等木材含水率应符合GB/T 15036.1-2001中6.4的规定。木龙骨应使用握钉力良好、具有一定耐腐性能的木材或经防虫处理的木材。木龙骨厚度≥25mm,宽度≥35mm。

　　5毛地板可采用胶合板、细木工板和刨花板等人造板材，毛地板应符合相应国家标准质量要求，其甲醛释放量应符合GB18580中E1级的规定，厚度≥9mm。

　　6根据木龙骨的长度，合理布置固定木龙骨的位置；打孔孔距≤300mm，孔深度≤60mm，以免击穿楼板；使用的木栓应采用握钉力较好的干燥材，木栓直径大于电锤钻头直径。

　　7 木龙骨与地面有缝隙时，应用耐腐、硬质材料垫实。如木龙骨不平整，应刨平或垫平。木龙骨安装时，木龙骨间距允差≤5mm，平整度≤3mm/2m，与墙面间的伸缩缝为（8～12）mm。

　　8 在木龙骨上可铺钉毛地板，毛地板严禁整张使用，宜锯成规格为1.2m×0.6m或0.6m×0.6m的板材。毛地板铺装间隙为5-10mm，与墙面及地面附着物间的间距为8～12mm。毛地板与木龙骨按30°或45°铺钉固定，钉距应小于350mm。固定后脚踩无异响和明显下陷现象，毛地板铺装应水平，平整度≤3mm/2m。

　　9铺设防潮膜（塑料薄膜），防潮膜接头处应重叠50mm以上并用胶带粘接严实，墙角处翻起50mm。

　　10在地板企口处打引眼，引眼孔径应略小于地板钉直径，用地板钉从引眼处将地板固定。地板应错缝铺装。地板钉长度宜为板厚的2.5倍，固定时应从企口处30°～50°角倾斜钉入。

　　11 地板的拼接缝隙应根据铺装的环境温湿度状况、地板宽度、地板的含水率、木材材性以及铺设面积情况合理确定。

　　12在地板与其它地面材料衔接处，应进行隔断（间隙≥8mm），并征得用户认可。扣条过渡应安装稳固。

　　13地板宽度方向铺设长度≥6m时，或地板长度方向铺设长度≥15m时，应在适当位置设置伸缩缝，并用扣条过渡。靠近门口处，宜设置伸缩缝，并用扣条过渡，扣条应安装稳固。

　　14铺装完毕后，铺装人员要全面清扫施工现场，并且全面检查地板的铺装质量，确定无铺装缺陷后方可要求用户在铺装验收单上签字确认。

实木地板的板面挤裂现象

有的实木地板在使用过程中或安装完的地板虽然没有入住，但已安装后经过了一段时间，地板的板面会出现裂纹，有时还伴随着瓦状变形和鼓包。面对这样的问题，许多消费者首先投诉是产品质量问题，有的经销商也搞不清产生问题的原因是什么，又解释不清楚。个别投诉受理部门又缺乏认定和划分责任的手段和经验，给处理和解决此类投诉带来很多困难。因此，笔者根据多年来处理相关投诉的鉴定经验，全面系统的分析产生问题的原因，为有关各方处理此类问题提供参考（关于产品质量问题引起的裂纹将在以后案例分析中说明）。

　　一　单片地板的吸湿特性

　　为了说明实木地板在使用过程，地板受潮后板面产生裂纹的原因，还要做一个试验。我们在地板厂已经干燥好的地板坯料中，选择几片板面有许多微小裂纹（面裂）的地板坯料，经过刨光后，板面的裂纹清晰可见。然后，我们将这样的坯料放在实验箱中，逐渐增加箱内的湿度，地板坯料吸收水分后产生膨胀，板面的裂纹也变得模糊，裂纹随着地板含水率的增加而减小。我们再将其放入水中，使地板坯料的含水率达到纤维饱含点（30%）以上时，几乎看不到地板坯料面层的裂纹。如果再一次将已吸水的地板坯料干燥到气干状态，又可见到板面的裂纹。再进一步干燥，板面的裂纹有增大的趋势。同样，我们把一片端头有轻微裂纹的地板放在水中，裂纹也变的不明显。试验结果表明：单片地板或地板坯料的面裂或端裂是内应力引起的，地板在吸湿的过程中，单片地板的内应力呈减少趋势。对于单片地板，地板吸潮或吸水都不会引起地板板面裂纹和端裂的产生。这也是木材在水中储藏不宜开裂的重要原因。

　　二　单片地板的膨胀力

　　木材吸收水分后要产生膨胀，如果是单片地板，在不受约束的情况下可以自由膨胀。地板在安装过程中，由于预留缝隙不足，或用户环境潮湿，地板吸水膨胀没有足够的膨胀空间，即产生

    

　　膨胀应力，木材的密度不同，膨胀应力也不同。密度越大，膨胀应力就越大。木材的膨胀应力可以通过以下公式进行计算：

　　PE = K. f /s -----------------------------------（1）

   PE ----木材膨胀应力（kg/㎝2）

     K ---- 校正系数 （kg/0.001㎜）

   f ---- 杠杆的弹性挠度 （0.001㎜）

   s ---- 木材试件受力面积 （㎝2）

　　另外，木材的膨胀应力与木材密度的关系可用以下公式计算：

　　PE = 73.8×ρ15－26.7（kg/㎝2）-------（2）

   PE ----木材膨胀应力（kg/㎝2）

   ρ15---- 木材含水率15%时的密度

　　我们举例计算气干密度为0.95,长度900mm厚度18mm单条地板{zd0}膨胀力如下：

　　PE =73.8×ρ15－26.7 = 73.8×0.95－26.7=43.41（kg/㎝2）

　　地板的侧面积S=90cm×1.8cm=162㎝2

　　单条地板{zd0}膨胀力F=S×PE=162×43.41=7032 kg

　　同样的一条重蚁木、铁线子地板的{zd0}膨胀力高达9000kg以上，如果安装地板时预留缝隙不足，后果是何等的严重。我们在受理投诉的现场也经常会看到地板膨胀将相邻的地砖挤碎的情况。

　　三 实木地板的挤裂现象

　　我们的地板安装人员，安装地板都是凭经验进行安装，无论是什么树种，无论地板的含水率是多少，无论是地板的宽度是多少，也不管用户的使用环境怎样，安装方法和预留缝隙都一样。安装缺乏科学性，有时就会造成预留缝隙不足的问题，地板膨胀后产生挤压，当压力超过木材的抗压强度时，板面产生裂纹。

　　出现挤裂时，双方当事人争论的焦点到底是否是产品质量问题。产品质量是否合格的重要依据是国家标准，根据GB/T15036.2-2001,产品在安装时板面没有裂纹，就不能证明产品质量不合格。相反，裂纹是在安装后或使用过程中发生的，因此我们要分析产生问题的主要原因，经过鉴定来确定责任。

　　地板板面挤裂应具有以下特征：

　　1地板条之间没有缝隙

　　我们在{dy}节描述了单条地板的吸湿特征，安装时表面没有裂纹的单条地板吸水不应有裂纹产生，地板条之间如果没有缝隙，说明地板没有收缩，而且地板之间挤的比较紧，证明是吸潮了。安装后的地板组合在一起，由于预留缝隙不足或防潮措施不到位，地板失去了膨胀空间，地板会产生较大的膨胀力（在第二节已经描述），当膨胀力大于木材的抗压强度时，板面被挤裂。

　　2瓦状变形

　　如果地板的板面有裂纹并伴随着瓦状变形（见图4），瓦状变形是地板吸潮的特征，进一步表明地板是受潮后挤裂的，严重时还会产生鼓包现象（见图5）。

   

  3地板的宽度增加

　　我们把现场的地板起下后，放几个小时后，再测量地板的宽度，比购买时的宽度大，这个过程，地板由原来的受压状态变成自由状态，地板变宽。这也可以从另一个角度证明地板确实受到挤压。当地板有鼓包特征时，如果及时采取措施可以避免或减少挤裂问题的发生。见图6，虽然地板受到了严重的挤压，由于中间起出了一条地板，减少地板的挤压，地板的板面没有裂纹产生。

  4地板的含水率增高

实际测试板面挤裂的地板，含水率都高于安装时的含水率，如果是新楼，防潮没有做好的情况下，地板的含水率很可能高于本地区的平衡含水率，同时，也伴随着鼓包和瓦状变形。一般来说，地板安装后，如果没有预留缝隙，地板含水率增加3%就会产生挤裂现象，木材的密度越大，产生挤裂的可能就越大。

　　5地板的先挤后缩现象

　　这类问题多发生在北方较多，一般是在潮湿的季节安装地板，由于防潮没做好，地板产生挤裂，当进入冬季干燥时才投诉，此时地板板面既有裂纹，地板条之间又有缝隙（见图7），实际上是经历了一个先挤后缩的过程。如果简单地鉴定为挤裂很难有说服力。总而言之，还可以找到一些地板轻微瓦状变形的痕迹，通过显微镜观察木材的细胞腔，沿着地板宽度方向变小，可以说明地板经过了一个挤压的过程。

　　综上所述，只要地板安装后验收合格，在使用过程中或长期无人居住，地板条之间没有缝隙，地板板面的裂纹都是挤裂的，与产品质量无关。应该是谁安装谁负责维修。经销企业必须提供科学的安装方法和使用维护方法（参照国家标准GB/T 20238-2006 木质地板铺装、验收和使用规范）。