建筑材料第九章

1、建筑材料第九章 木材第一节 木材的基本构造第二节 木材的性质第三节 木材的防腐第四节 木材的综合利用章目录一、木材的微观构造第一节 木材的基本构造二、木材的宏观构造 在显微镜下所见到的木材组织称为微观构造。针叶树和阔叶树的微观构造不同，如图9-1和图9-2所示。节目录章目录一、木材的微观构造图9-1 针叶树马尾松微观构造 图9-2 阔叶树柞木微观构造 1管胞；2髓线；3树脂道 1导管；2髓线；3木纤维 宏观构造是指肉眼或放大镜能观察到的木材组织。由于木材具有各向异性，可通过横切面、径切面、弦切面了解其构造，如图9-3所示。节目录章目录二、木材的宏观构造图9-3 木材的宏观构造1横切面；2径切面

2、；3弦切面；4树皮；5木质部；6髓心；7髓线；8年轮章目录一、木材的物理性质第二节 木材的性质二、木材的力学性能节目录章目录一、木材的物理性质（一）含水率 木材的含水率是指木材中所含水的质量占干燥木材质量的百分比。木材内部所含水分，可以分为以下三种：（1）自由水。存在于细胞腔和细胞间隙中的水分。自由水影响木材的表观密度、保存性、燃烧性、干燥性和渗透性。（2）吸附水。吸附在细胞壁内的水分。它是影响木材强度和胀缩的主要因素。（3）化合水。木材化学成分中的结合水，对木材的性能无太大影响。节目录章目录一、木材的物理性质（二）湿胀干缩 木材具有显著的湿胀干缩特征。当木材的含水率在纤维饱和点以上时，含水率

3、的变化并不改变木材的体积和尺寸，因为只是自由水在发生变化。当木材的含水率在纤维饱和点以内时，含水率的变化会由于吸附水而发生变化。 木材的湿胀干缩对其使用影响较大，湿胀会造成木材凸起，干缩会导致木材结构连接处松动。如长期湿胀干缩交替作用，则会使木材产生翘曲开裂。为了避免这种情况，通常在加工使用前将木材进行干燥处理，使木材的含水率达到使用环境湿度下的平衡含水率。二、木材的力学性能 木材的力学性能是指木材抵抗外力的能力。木构件在外力作用下，其内部单位截面积上所产生的内力，称为应力。木材抵抗外力破坏时的应力，称为木材的极限强度。根据外力在木构件上作用的方向、位置不同，木构件的工作状态分为受拉、受压、受

4、弯、受剪等，如图9-4所示。节目录章目录（a） （b）（c） （d） 图9-4 木构件受力状态（a）受拉；（b）受压；（c）受弯；（d）受剪二、木材的力学性能 木材的抗拉强度有顺纹抗拉强度和横纹抗拉强度两种。（1）顺纹抗拉强度即外力与木材纤维方向相平行的抗拉强度。由木材标准小试件测得的顺纹抗拉强度，是所有强度中最大的。但节子、斜纹、裂缝等木材缺陷对抗拉强度的影响很大。因此，在实际应用中，木材的顺纹抗拉强度反而比顺纹抗压强度低。木屋架中的下弦杆、竖杆均为顺纹受拉构件。工程中，对于受拉构件应采用选材标准中的等材。（2）横纹抗拉强度即外力与木材纤维方向相垂直的抗拉强度。木材的横纹抗拉强度远小于顺纹抗

5、拉强度。对于一般木材，其横纹抗拉强度为顺纹抗拉强度的1/101/4。所以在承重结构中不允许木材横纹承受拉力。节目录章目录（一）木材的抗拉强度二、木材的力学性能 木材的抗压强度有顺纹抗压强度和横纹抗压强度两种。（1）顺纹抗压强度即外力与木材纤维方向相平行的抗压强度。由木材标准小试件测得的顺纹抗压强度，为顺纹抗拉强度的4050。由于木材的缺陷对顺纹抗压强度的影响很小，因此，木构件的受压工作要比受拉工作可靠得多。屋架中的斜腹杆、木柱、木桩等均为顺纹受压构件。（2）横纹抗压强度即外力与木材纤维方向相垂直的抗压强度。木材的横纹抗压强度远小于顺纹抗压强度。节目录章目录（二）木材的抗压强度二、木材的力学性能

6、 木材的抗弯强度介于横纹抗压强度和顺纹抗压强度之间。木材受弯时，在木材的横截面上有受拉区和受压区。梁在工作状态时，截面上部产生顺纹压应力，截面下部产生顺纹拉应力，且越靠近截面边缘，所受的压应力或拉应力也越大。由于木材的缺陷对受拉区影响大，对受压区影响小，因此，对大梁、搁栅、檩条等受弯构件，不允许在其受拉区内存在节子或斜纹等缺陷。节目录章目录（三）木材的抗弯强度二、木材的力学性能 外力作用于木材，使其一部分脱离邻近部分而滑动时，在滑动面上单位面积所能承受的外力，称为木材的抗剪强度。木材的抗剪强度有顺纹抗剪强度、横纹抗剪强度和剪断强度三种。其受力状态如图9-5所示。节目录章目录（四）木材的抗剪强度

7、（a） （b） （c） 图9-5 木材受剪形式（a）顺纹剪切；（b）横纹剪切；（c）剪断二、木材的力学性能（1）顺纹抗剪强度即剪力方向和剪切面均与木材纤维方向平行时的抗剪强度。木材顺纹受剪时，绝大部分是破坏在受剪面中纤维的连接部分，因此，木材顺纹抗剪强度是较小的。（2）横纹抗剪强度即剪力方向与木材纤维方向相垂直，而剪切面与木材纤维方向平行时的抗剪强度。木材的横纹抗剪强度只有顺纹抗剪强度的1/2左右。（3）剪断强度即剪力方向和剪切面都与木材纤维方向相垂直时的抗剪强度。木材的剪断强度约为顺纹抗剪强度的3倍。节目录章目录（四）木材的抗剪强度章目录一、木材腐朽的分类第三节 木材的防腐三、木材的自然防腐

8、等级二、木腐菌生存繁殖的条件四、木材的防腐一、木材腐朽的分类 按腐朽在树干上分布的部位不同，分为外部腐朽和内部腐朽两种。（1）外部腐朽。外部腐朽（边材腐朽）分布在树干的外围，大多是由于树木伐倒后因保管不善或堆积不良而引起的；枯立木受腐朽菌侵蚀也能形成外部腐朽。（2）内部腐朽。内部腐朽（心材腐朽）分布在树干的内部，大多是因腐朽菌通过树干的外伤、枯枝、断枝或腐朽节等侵入木材内部而形成的。节目录章目录二、木腐菌生存繁殖的条件 木腐菌生存繁殖必须同时具备以下四个条件：（1）水分。木材的含水率在18以上即能生存；含水率在3060之间更为有利。（2）温度。在235 即能生存，最适宜的温度是1525 ，高出

9、60 无法生存。（3）氧气。有5的空气即足够存活使用。（4）营养。以木质素、储藏的淀粉、糖类及分解纤维素葡萄糖为营养。（一）水泥混合砂浆配合比计算节目录章目录三、木材的自然防腐等级表9-2是按树脂及特殊气味定出的木材的自然防腐等级。表9-2 木材的自然防腐等级节目录章目录级 别树种举例用 途第一级（最耐腐）侧柏、梓、桑、红豆杉、杉等可做室外用材第二级（耐腐）槐、青岗、小叶栎、粟、银杏、马尾松、樟、榉等可做室外用材，最好做保护处理第三级（尚可）合欢、黄榆、白栎、三角枫、核桃木、枫杨、梧桐等适于保护处理或防腐处理的室外、室内使用第四级（最差）柳、杨木、南京椴、毛泡桐、乌桕、榔榆、枫香等非经防腐处理

10、不适于室外使用四、木材的防腐 木材防腐的基本原理在于破坏真菌及虫类生存和繁殖的条件，常用方法有以下两种：一是将木材干燥至含水率在20以下，保证木结构处在干燥状态，对木结构物采取通风、防潮、表面涂刷涂料等措施；二是将化学防腐剂施加于木材，常用的方法有表面喷涂法、浸渍法、压力渗透法等。常用的防腐剂有水溶性的、油溶性的及浆膏类的几种。节目录章目录章目录一、纤维板第四节 木材的综合利用二、胶合板五、保丽板三、细木工板六、刨花板、木丝板和木屑板四、涂饰人造板一、纤维板 纤维板是以植物纤维为主要原料，经切片、浸泡、密浆、施胶、成型及干燥或热压等工序制成的人造板材。纤维板原料丰富，木材采伐加工剩余物如板皮、

11、刨花、树枝、稻草、麦秸、玉米秆、竹材等均可使用。纤维板的特点是材质均匀，完全避免了节子、腐朽、虫眼等缺陷，且胀缩小、不翘曲开裂。节目录章目录二、胶合板 胶合板是用原木旋切成薄片，经干燥处理后，再用胶粘剂按奇数层数，以各层纤维互相垂直的方向，胶合热压而成的人造板材，一般为313层，装饰工程中常用的是三合板和五合板。针叶树和阔叶树均可制作胶合板。胶合板的特点是材质均匀、强度高、无明显纤维饱和点存在、吸湿性小、不翘曲开裂、无疵病、幅面大、使用方便、装饰性好。节目录章目录三、细木工板节目录章目录 细木工板属于特种胶合板的一种，芯板用木板拼接而成，两面胶粘一层或两层木质单板，经热压熟合制成。细木工板按结

12、构不同，可分为芯板条不胶拼的和芯板条胶拼的两种；按面板的材质和加工工艺质量不同，可分为一级、二级、三级等3个等级。它集木板与胶合板之优点于一身，具有质坚、吸声、隔热等特点，适用于家具和建筑物内装修。四、涂饰人造板 涂饰人造板是指表面用涂料涂饰制成的装饰板材，主要品种有透明涂饰纤维板和不透明涂饰纤维板等。它生产工艺简单、板面美观平滑、立体感较强，主要用于中、低档家具及墙面、顶棚的装饰。节目录章目录五、保丽板 保丽板是将在树脂中浸渍的基层板材与装饰胶纸一起在高温低压下塑化复合而成的。它光泽柔和、耐热、耐水、耐磨，主要用于家具和室内装饰。同时，可以调节生产工艺和掺入不同的添加剂生产高耐磨装饰板、浮雕装饰板和耐燃装饰板等。节目录章目录六、刨花板、木丝板