国开-建筑材料课件第十二章 木材 学习资料

第十二章材料工程系木材及制品土木与交通学院目录CONTENTS01木材的分类与构造02木材的物理力学性能03木材的腐朽与防止04木材的综合利用及常用制品05人造木板材甲醛释放量的控制本章教学目标1.掌握木材的分类与构造2.

熟悉木板材的力学性能3.

了解木材的腐朽与防治4.了解木材的综合利用5.能够根据工程实际，选择常用木材01木材的分类与构造分类一针叶树的树叶细长呈针状，树干通直高大，纹理顺直，材质均匀，木质较软且易于加工，故又称为软木材。针叶树材强度较高，表观密度及胀缩变形较小，耐腐蚀性较强，为建筑工程中的主要用材，被广泛用作承重构件。常用树种有松树、杉树、柏树等。1阔叶树的多数树种树叶宽大呈片状，多为落叶树，树干通直部分较短，材质坚硬，较难加工，故又称硬木材。阔叶树材一般较重，强度高，胀缩和翘曲变形大，易开裂，在建筑中常用于尺寸较小的装饰构件。对于具有美丽天然纹理的树种，特别适合于做室内装修家具及胶合板等。常用树种有水曲柳、榆木、木等。212.1木材的分类与构造构造二12.1木材的分类与构造（一）宏观构造宏观构造是指用肉眼或放大镜能观察到的树木组织。由于树木是各向异性的，可通过横切面（树纵轴相垂直的横向切面）、径切面（通过树轴的纵切面）和弦切面（与树轴平行的纵向切面）了解其构造，如图所示。1-横切面；2-径切面；3-弦切面；4-树皮；5-木质部；6-髓心；7-髓线；8-年轮图12-1

木材的宏观构造本章教学目标12.1木材的分类与构造构造二（二）微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，如图所示。1-管胞；2-髓线；3-树脂道图12-2

针叶树马尾松微观构造1-导管；2-髓线；3-木纤维图12-3

阔叶树柞木微观构造02木材的物理力学性能本章教学目标12.2木材的物理力学性能木材的物理力学性质主要有密度、含水量、湿胀干缩、强度等，其中含水量对木材的物理力学性质影响较大。密度一木材的密度平均约为1.55g/cm，体积密度平均为0.50g/cm，体积密度大小与木材种类及含水率有关，通常以含水率为15%（标准含水率）时的体积密度为准。含水量二木材的含水量用含水率表示，指木材所含水的质量占木材干燥质量的百分率。图12-4

木材的平衡含水率12.2木材的物理力学性能湿胀干缩三木材细胞壁内吸附水含量的变化会引起木材的变形（膨胀或收缩），即湿胀干缩木材含水量大于纤维饱和点时，表示木材的含水率除吸附水达到饱和外，还有一定数量的自由水。此时，木材如受到干燥或受潮，只是自由水改变。但含水率小于纤维饱和点时，则表明水分都吸附在细胞壁的纤维上，它的增加或减少才能引起体积的膨胀或收缩。即只有吸附水的改变才影响木材的变形。图12-5

松木含水率对其膨胀的影响1-弓形成橄榄核状；2、3、4-成反翘的弦切板；5-通过髓心的径切板两头缩小成纺锤形；6-圆形成椭圆形；7-与年轮成对角线的正方形变菱形；8-两边与年轮平行的正方形变长方形；9、10-长方形板的翘曲；11-边材径向锯板较均匀图12-6

木材干燥后截面形状的改变12.2木材的物理力学性能木材的强度四（一）强度的种类按受力状态分为抗拉、抗压、抗弯和抗剪四种强度，而抗拉、抗压和抗剪强度又有顺纹和横纹之分。（所谓顺纹是指作用力方向与纤维方向平行；横纹是指作用力方向与纤维方向垂直。）12.2木材的物理力学性能木材的强度四（二）影响强度的主要因素木材含水率木材含水率在纤维饱和点以下时，含水率降低，吸附水减少，细胞壁紧密，木材强度增加，反之，强度降低。当含水率超过纤维饱和点时，只是自由水变化，木材强度不变木材含水率对其各种强度的影响程度是不相同的，受影响最大的是顺纹抗压强度，其次是抗弯强度，对顺纹抗剪强度影响小，影响最小的是顺纹抗拉强度。12.2木材的物理力学性能木材的强度四（二）影响强度的主要因素木材负荷时间木材在长期外力作用下，只有在应力远低于强度极限的某一定范围之下时，才可避免因长期负荷而破坏。而它所能承受的不致引起破坏的最大应力，称为持久强度。12.2木材的物理力学性能木材的强度四（二）影响强度的主要因素环境温度温度对木材强度有直接影响，当温度从25℃升至50℃时，将因木纤维和其间的胶体软化等原因，使木材抗压强度降低20%~40%，抗拉和抗剪强度降低12%~20%。当温度在100℃以上时，木材中部分组织会分解、挥发、木材变黑，强度明显下降。因此，环境温度长期超过50℃时，不应采用木结构。12.2木材的物理力学性能木材的强度四（二）影响强度的主要因素木材缺陷

木材在生长、采伐、储存、加工和使用过程中会产生一些缺陷，如木节、斜纹、裂缝腐朽和虫蛀等。这会破坏木材的构造，造成材质的不连续性和不均匀性，从而使木材的强度大大降低，甚至可失去其使用价值。03木材的腐朽与防止12.3木材的腐朽与防止木材的腐朽一木材受到真菌侵害后，其细胞改变颜色，结构逐渐变松、变脆，强度和耐久性降低，这种现象称为木材的腐朽。木材的防腐二木材防腐基本原理在于破坏真菌及虫类生存和繁殖的条件。12.3木材的腐朽与防止木材的防腐二常用方法有以下两种：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，使木材成为有毒物质，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。水溶性防腐剂多用于内部木构件的防腐，常用氯化锌、氟化钠、铜铬合剂、硼氟酚合剂、硫酸铜等。油溶性防腐剂药力持久、毒性大、不易被水冲走、不吸湿，但有臭味，多用于室外。04木材的综合利用及常用制品12.4木材的综合利用及常用制品木材的综合利用一木材的综合利用就是将木材加工过程中的大量边角、碎料、刨花、木屑等，经过再加工处理，制成各种人造板材，有效提高木材利用率，这对弥补木材资源严重不足有着十分重要的意义。（一）胶合板胶合板亦称层压板。由蒸煮软化的原木，旋切成大张薄片，然后将各张木纤维方向相互垂直放置，用耐水性好的合成树脂胶黏结，再经加压，干燥、锯边、表面修整而成的板材。12.4木材的综合利用及常用制品木材的综合利用一（二）细木工板细木工板是利用木材加工过程中产生的边角废料，经整形、刨光施胶、拼接、贴面而成的一种人造板材。板一般采用充分干燥的短小木条，板面采用单层薄木或胶合板。（三）纤维板纤维板是将树皮、刨花、树枝等废料经破碎、浸泡、研磨成木浆，再经加压成型、干燥处理而制成的板材。12.4木材的综合利用及常用制品木材的综合利用一（四）刨花板、木丝板、木屑板刨花板、木丝板、木屑板是利用木材加工中产生的大量刨花、木丝、木屑为原料，经干燥，与胶结料拌合、热压而成的板材，所用胶结料有动植物胶（豆胶、血胶）、合成树脂胶（酚醛树脂、脲醛树脂等）、无机胶凝材料（水泥、苦七等）。05人造木板材甲醛释放量的控制本章教学目标12.5人造木板材甲醛释放量的控制人造木板材是装修材料中使用得最多的材料之一，我国几种主要的人造木板材（刨花板胶合板、细木工板、纤维板等）的总产量居世界前位。人造木板材在我国普遍采用的胶粘剂是酚醛树脂和脲醛树脂，二者皆以甲醛为主要原料，使用中会散发有害、有毒气体，影响环境质量。一般情况下，脲醛树脂中的游离甲醛浓度约3%，酚醛树脂中