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木材(Wood) 木材 学习指导 历史的启迪 木材的分类与构造 木材的分类 木材的结构 2.木材的微观构造 木材的性能及应用 木材的性能 1.密度 2.木材的含水率 3.湿胀干缩 4.强度 木材及其制品的应用 1. 胶合板 2. 胶合木 3. 刨花板 4. 木屑板、木丝板、水泥木屑板 木材的防护与防火 1.木材的腐朽与防腐 2.木材的防虫 3.木材的防火 * * 历史回顾 木材的分类与构造 木材的性能及应用 木材的防护与防火 学习指导 本章共3个知识点。学习目标是了解木材物理力学性能及应用。重点是木材物理力学性能及其对土木工程应用的影响。难点是木材的湿胀干缩性与防腐。 应县木塔原名佛宫寺释迦塔，建于辽清宁二年，距今已有950余年历史。它与法国埃菲尔铁塔、意大利比萨斜塔被并称为世界三大奇塔。是我国现存最高最古的一座木结构的建筑，应县木塔之所以千年不倒，除精巧的结构和当地易于木材保存的独特气候外，对建筑材料的精心选择也是一个关键。 木材的分类 木材的结构 木材产自木本植物中的乔木，分为针叶树和阔叶树两大类。大部分针叶树纹理直、木质较软、易加工、变形小，建筑上广泛用作承重构件和装修材料，如杉树、松树等，大部分阔叶树质密，木质较硬，加工较难、易于翘裂、纹理美观，适用于室内装修，如水曲柳、核桃木等。 针叶树 阔叶树 1.木材的宏观构造 从木材三个不同切面观察木材的宏观构造可以看出（右图），树干由树皮、木质部、髓心组成。从木材的横切面上看，有许多树种的木材，靠近树皮的部分材色较浅，水分较多，称为边材。在髓心周围部分，材色较深，水分较少，称为心材。 木材的微观构造是指借助光学显微镜观察的结构。各种木材的微观构造是各式各样。针叶树显微构造简单而规则，而木射线一般较细且在肉眼下不可见，年轮界明显，早、晚材区别明显。阔叶树的显微构造较复杂，其细胞主要有导管、木纤维、木射线和轴向薄壁组织等。 木材的性能 木材及其制品的应用 (1)密度 (2)含水率 (3)湿胀干缩性 (4)强度 密度：不同树种的密度相差不大，平均约为1.55g/cm3。 表观密度：木材表观密度的大小随木材的孔隙率、含水量以及其他一些因素的变化而不同。因此确定木材的表观密度时，应在含水率为标准含水率情况下进行。 （1）木材中的水分 　　自由水：存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分 　　吸附水：吸附在细胞壁内细纤维之间的水分 　　结合水：形成细胞化学成分的化合水 （2）木材的平衡含水率 　　木材的含水率是随着环境温度和湿度的变化而改变的。当木材长期处于一定温度和湿度下，其含水率趋于一个定值，表明木材表面的蒸气压与周围空气的压力达到平衡，此时的含水率称为平衡含水率。 木材细胞壁内吸附水的变化而引起木材的变形，即湿胀干缩下图是木材含水率与胀缩变形的关系。 　　由于木材构造的不均匀性，在不同的方向干缩值不同。顺纹方向(纤维方向)干缩值最小，平均为0.1%~0.35%；径向较大，平均为3%~6%；弦向最大，平均为6%~12%。 　　一般来讲，表观密度大、夏材含量多的木材，湿胀变形较大。 按受力状态，木材的强度分为抗拉、抗压、抗弯和抗剪四种强度。影响木材强度的因素有含水率、负荷时间、环境温度、表观密度、疵病等。木材的强度检验是采用无疵病的木材制成标准试件。木材受剪切作用时，由于作用力对于木材纤维方向的不同，可分为顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断三种，如图9.6所示。 图9.6 木材的剪切 (a)顺纹剪切；(b)横纹剪切；(c)横纹切断 木材，按供应形式可分为原条、原木、板材和方材。原条是指已经除去皮、根、树梢的木料，但尚未按一定尺寸加工成规定木料。原木是原条按一定尺寸加工而成的规定直径和长度的木料，可直接在建筑中作木桩、格栅、楼梯和木柱等。板材和方材是原木经锯解加工而成的木材，宽度为厚度的3倍和3倍以上的为板材，宽度不足厚度的3倍者为枋材。 1.胶合板 2.胶合木 3. 刨花板 4. 木屑板、木丝板、水泥木屑板 胶合板是将一组单板按相邻层木纹方向互相垂直组坯胶合而成的板材。 用较厚的零碎木板胶合成大型木构件，称为胶合木。胶合木可以使小材大用，短材长用，并可使优劣不等的木材放在要求不同的部位，也可克服木材缺陷的影响。可用于承重结构。 刨花板是利用施加或未施加胶料的木质刨花或木质纤维材料（如木片、锯屑和亚麻等）压制的板材。 利用木材加工的木屑、木丝、刨花拌以粘结剂压制而成。用于保温绝热和吸音。 1.木材的腐朽与防腐 2. 木材的防虫 3.木材的防火 1. 木材的腐朽 木材的腐朽是真菌在木材中寄生引起的。真菌在木材中生存和繁殖，必须同时具备四个条件： ①适宜的温度；②木材含水率适当；③有足够的空气；④适当的养料。