土木工程材料8木材.ppt

1,木材,第8章,2,8.1 木材的分类与构造 8.2 木材的性能及应用 8.3 木材的防护与防火,3,8.1 木材的分类与构造,8.1.1 树木的分类,树木,针叶树,阔叶树,4,特点：树叶细长，树干通直高大，易得大材， 纹理顺直，材质均匀，木质较软，易于 加工，故又称软木材。,针叶树,应用：强度较高，表观密度和胀缩变形较小， 耐腐性较强，是建筑工程中的主要用 材，广泛用作承重构件、制作模板、 门窗等。常用树种有松、杉、柏等。,5,特点：树叶宽大，多数树种的树干通直部分 较短，材质坚硬，较难加工，故又称 硬木材 。,阔叶树,应用：表观密度较大，胀缩和翘曲变形大， 易开裂，在建筑中常用作尺寸较小的 装修和装饰 。,种类,(1)材质较硬，纹理清晰美观（樟木、 水曲柳、桐木、柞木、榆木等） (2)材质不很坚硬，纹理也不很清晰， 但质地较针叶木要更为细腻 （桦木、椴木、山杨、青杨等）,6,阔叶黄檀,松木,7,橡木,黄花梨,8,8.1.2 木材的构造,木材的构造决定其性质，针叶树 和阔叶树的构造略有不同，其性质也 有差异。,图8.1 木材宏观结构,1.木材的宏观构造 如图8.1，树木是由树皮、木质 部和髓心三部分组成。,通常从树干的三个切面进行剖析，即横切面 (垂直于树轴)、径切面(通过树轴)和弦切面(平行于树轴)。,9,2.木材的微观结构 木材是由无数管状细胞紧密结合而成，它们绝大部分 为纵向排列，少数横向排列(如木射线)。 每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成，细胞壁是由细纤维组成，细纤维之间可以吸附和渗透水分，细胞腔是由细胞壁包裹而成的空腔。,10,松木显微构造立体图 1管胞；2木射线；3树脂道,枫香显微构造立体图 1导管；2木射线；3木纤维,11,木材的管胞和木纤维,12,木材木射线,13,木材的含水率,木材中的水分,14,纤维饱和点（fiber saturation point,FSP） 是木材仅细胞壁中的吸附水达饱和，而细胞腔和细胞间隙中无自由水存在时的含水率。其值随树种而异。 它是木材物理力学性质是否随含水率而发生变化的转折点。 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，故不会引起湿胀干缩。当含水率小于纤维饱和点时，能引起木材的湿胀干缩。 当木材的含水率在 纤维饱和点 以下时，随着含水率的增大，木材体积产生膨胀，随着含水率的减小，木材体积收缩。,平衡含水率Environmental Moisture Content 潮湿的木材能在干燥的空气中失去水分；干燥的木材也能从周围的空气中吸取水分，如果木材长时间处于一定温度和湿度的空气中，便达到某一相对稳定的含水率，这时木材的含水率称为平衡含水率。,15,8.2 木材的性能及应用,8.2.1 木材的性能 1.木材的含水率及吸湿性 新伐木材的含水率常在35%以上；风干木材的含水率为 15%25%；室内干燥木材的含水率为8%15% 。,2.木材的湿胀干缩与变形 木材的湿胀干缩具有一定规律：含水率小于纤维饱和点 时，随着含水率的增加，木材体积产生膨胀，随着含水率减 小，木材体积收缩；而含水率大于纤维饱和点时，只是自由 水的增减，木材的体积不发生变化。,16,含水率对木材胀缩的影响,截面不同位置木材干燥引起的不同变化,17,3.木材的强度 木材的强度主要是指其抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度。 由于木材的构造各向不同，致使各方向强度有很大差异， 因此，木材的强度有顺纹强度和横纹强度之分。 当设顺纹抗压强度为100时，木材无缺陷时各强度大小 的关系见表8.1。,表8.1 木材无缺陷时各强度大小关系,18,木材各项强度值的比较(以顺纹抗压强度为1),(a) 顺纹剪切 (b) 横纹剪切 (c) 横纹切断 木材的剪切,19,1顺纹抗拉； 2抗弯； 3顺纹抗压； 4顺纹抗剪,含水率对木材强度的影响,20,8.2.2 木材及其制品的应用 在建筑工程中直接使用木材常有原木、板材和枋材三 种形式。除直接使用木材外，还可制成各种人造板材。 各类人造板及其制品是室内装饰装修的最主要的材料之 一。室内装饰装修用人造板大多数存在游离甲醛释放问 题。游离甲醛是室内环境主要污染物，对人体危害很大， 已引起全社会的关注。 GB18580-2001 室内装饰装修材 料人造板及其制品中甲醛释放限量规定了各类板材中甲 醛限量值。,1.条木地板 2.拼花木地板 3.复合木地板 4.胶合板 5.刨花椒、木丝椒、木屑板,21,拼花木地板,22,胶合板,23,木屑板,24,细木工板(大芯板),25,杉木集成材,26,8.3 木材的防护与防火,8.3.1木材的腐朽与防腐 原因：木材的腐朽是真菌侵害所致。 真菌在木材中生存和繁殖的三个必要条件：水分、适宜的温度和空气中的氧。木材完全干燥和完全浸入水中都不易腐朽。 防腐措施： 1.使木结构、木制品和储存的木材处于经常保持通风干燥的状态，并对木结构和木制品表面进行油漆处理，油漆涂层既使木材隔绝了空气，又隔绝了水分； 2.化学防腐剂注入木材中，使真菌无法寄生。,27,8.3.2 木材的防虫 木材除受真菌侵蚀而