土木工程材料第八章+木材+

1、第八章第八章 木木 材材 性能：性能：轻质高强，弹性、韧性好，能抗冲击轻质高强，弹性、韧性好，能抗冲击 和振动，导电、导热性低，易加工和振动，导电、导热性低，易加工。 木材是人类最早使用的建筑材料，木材、水木材是人类最早使用的建筑材料，木材、水 泥、钢材泥、钢材三大材。三大材。 本章介绍本章介绍 n1.木材的分类和构造木材的分类和构造 n2.木材的主要性质木材的主要性质 n3.木材的防护木材的防护 第一节第一节 木材的分类和构造木材的分类和构造 n( (一一) )树种的分类树种的分类 n按树叶外观形状不同分按树叶外观形状不同分 n1.1.针叶树针叶树 n2.2.阔叶树阔叶树 一、木材分类一、木

2、材分类 n1.1.针叶树针叶树 n特点特点 n树叶细长，树干通直高大，易得大材；树叶细长，树干通直高大，易得大材； n纹理顺直，材质均匀，纹理顺直，材质均匀，木质较软、易于加木质较软、易于加 工，称软木材工，称软木材； n表观密度和干湿变形较小，耐腐性较强表观密度和干湿变形较小，耐腐性较强。 n应用应用 n承重构件、门窗、地面材及装饰材等。承重构件、门窗、地面材及装饰材等。 n常用树种常用树种 n松、杉、柏等松、杉、柏等 承重结构方木材材质承重结构方木材材质 n2.2.阔叶树阔叶树 n特点特点 n树叶宽大，多数树种树干通直部分较短，树叶宽大，多数树种树干通直部分较短，材质坚材质坚 硬，较难加工

3、，称硬木材硬，较难加工，称硬木材。 n一般一般表观密度较大，胀缩和翘曲变形大，易开裂表观密度较大，胀缩和翘曲变形大，易开裂。 n应用应用 n常用作尺寸较小的装修和装饰。常用作尺寸较小的装修和装饰。 n阔叶树又可分为两种阔叶树又可分为两种 n一种材质较硬，纹理清晰美观。如樟木、水曲柳、一种材质较硬，纹理清晰美观。如樟木、水曲柳、 桐木、柞木、榆木等。桐木、柞木、榆木等。 n另一种材质不很坚硬，纹理也不很清晰，但质地另一种材质不很坚硬，纹理也不很清晰，但质地 较针叶木要更为细腻。如桦木、椴木、山杨、青较针叶木要更为细腻。如桦木、椴木、山杨、青 杨等树种。杨等树种。 n( (二二) )材型的种类与规

4、格材型的种类与规格 n建筑工程中常用木材，按其用途和加工程建筑工程中常用木材，按其用途和加工程 度有度有圆条、原木、锯材、枕木圆条、原木、锯材、枕木四类；四类； n常用的锯材按其厚度、宽度可分为常用的锯材按其厚度、宽度可分为薄板、中板及薄板、中板及 厚板厚板； n方材按截面积分为方材按截面积分为小方、中方、大方、特大方小方、中方、大方、特大方。 木材木材 圆条圆条 原木原木 锯材锯材 板材板材 方材方材 薄板薄板 中板中板 厚板厚板 小方小方 中方中方 大方大方 特大方特大方 枕木枕木 二、木材构造二、木材构造 n（一）宏观构造（一）宏观构造 二、木材构造二、木材构造 n（一）微现构造（一）微

5、现构造 第二节第二节 木材的主要性质木材的主要性质 本节介绍本节介绍 n1.1.密度与表观密度密度与表观密度 n2.2.木材的湿胀干缩木材的湿胀干缩 n3.3.强度强度 n一、密度与表观密度（略）一、密度与表观密度（略） n二、木材的湿胀干缩二、木材的湿胀干缩 n（一）含水率与吸湿性（一）含水率与吸湿性 n木材中的三种水木材中的三种水 n自由水自由水 n存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分。存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分。 n自由水的变化与木材的表观密度、保存性、自由水的变化与木材的表观密度、保存性、 抗腐蚀性、燃烧性有关。抗腐蚀性、燃烧性有关。 n吸附水吸附水 n存在于细胞壁中的水分。存在

6、于细胞壁中的水分。 n吸附水的变化是影响木材强度和湿胀干缩变吸附水的变化是影响木材强度和湿胀干缩变 形的主要因素。形的主要因素。 n化合水化合水 n是指木材化学成分中的结合水。是指木材化学成分中的结合水。 n它在常温下不变化，故其对木材常温下性质无影响。它在常温下不变化，故其对木材常温下性质无影响。 n纤维饱和点纤维饱和点 n当木材细胞腔与细胞间隙中无自由水，而细胞壁内当木材细胞腔与细胞间隙中无自由水，而细胞壁内吸吸 附水达到饱和时的含水率附水达到饱和时的含水率称为纤维饱和点。一般随树称为纤维饱和点。一般随树 种而异，在种而异，在25%25%35%35%之间。之间。 n纤维饱和点是木材物理力学

7、性质发生变化的转折点。纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点。 n平衡含水率平衡含水率 n当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材木材 的含水率与周围空气的相对湿度达到平衡的含水率与周围空气的相对湿度达到平衡，此时的木，此时的木 材材的含水率的含水率称为平衡含水率。我国的平衡含水率平均称为平衡含水率。我国的平衡含水率平均 为为15%15%。 n是木材进行干燥时的重要指标。是木材进行干燥时的重要指标。 n随空气湿度的变大和温度的升高而增大。随空气湿度的变大和温度的升高而增大。 n（二）湿胀与干缩（二）湿胀与干缩 n当当木材的含水率在纤维饱和点

8、以下变化时木材的含水率在纤维饱和点以下变化时，随，随 着含水率的增加，木材体积产生膨胀，随着含着含水率的增加，木材体积产生膨胀，随着含 水率减小，木材体积收缩；水率减小，木材体积收缩； n而当而当木材含水率在纤维饱和点以上变化时木材含水率在纤维饱和点以上变化时，只，只 是自由水的增减，是自由水的增减，木材的体积不发生变化木材的体积不发生变化。 n胀缩的方向性胀缩的方向性 n弦向最大，径向次之，顺纹最小。弦向最大，径向次之，顺纹最小。 n三、强度三、强度 n（一）强度的各向异性（一）强度的各向异性 n木材木材无缺陷无缺陷时，时，顺纹抗拉强度最大，其次是顺纹抗拉强度最大，其次是 抗弯强度和顺纹抗压

9、强度抗弯强度和顺纹抗压强度； n木材木材有缺陷有缺陷时，时，顺纹抗压强度最高顺纹抗压强度最高。 n（二）影响木材强度的主要因素（二）影响木材强度的主要因素 n1.1.含水率含水率 n为了进行比较，为了进行比较，国家标准规定木材强度以含水国家标准规定木材强度以含水 率为率为12%12%时的强度为标准值时的强度为标准值，其它含水率时的，其它含水率时的 强度可用公式换算。强度可用公式换算。 n2.2.负荷时间负荷时间 n木材持久强度仅为极限强度的木材持久强度仅为极限强度的50%50%60%60%。 n3.3.使用温度使用温度 n试验表明，当温度从试验表明，当温度从2525升高至升高至5050时，木材

10、时，木材 的的顺纹抗压强度会降低顺纹抗压强度会降低20%20%40%40%，抗拉强度和抗拉强度和 抗剪强度降低抗剪强度降低12%12%20%20%。当环境温度超过。当环境温度超过5050， 不应采用木结构。不应采用木结构。 n4.4.疵病疵病 第三节第三节 木材的防护木材的防护 一、木材的防腐防虫一、木材的防腐防虫 n（一）腐朽的原因与条件（一）腐朽的原因与条件 n真菌（霉菌、变色菌和真菌（霉菌、变色菌和腐朽菌腐朽菌）的繁殖和生）的繁殖和生 存的三个条件：存的三个条件： n适宜的温度适宜的温度 n足够的空气足够的空气 n适当的湿度适当的湿度 n木材除受真菌腐蚀外，还会遭受木材除受真菌腐蚀外，还

11、会遭受 n昆虫的蛀蚀，如白蚁、天牛、蠹虫等。昆虫的蛀蚀，如白蚁、天牛、蠹虫等。 n（二）防腐措施（二）防腐措施 n将木材置于通风、干燥处或浸没在水中或深将木材置于通风、干燥处或浸没在水中或深 埋于地下或表面涂油漆等方法，都可作为木埋于地下或表面涂油漆等方法，都可作为木 材的防腐措施。材的防腐措施。 n采用化学有毒药剂，常用的有三类：采用化学有毒药剂，常用的有三类： n（1 1）水溶性防腐剂）水溶性防腐剂 n（2 2）油剂防腐剂）油剂防腐剂 n（3 3）复合防腐剂）复合防腐剂 二、木材的阻燃与防火二、木材的阻燃与防火 n木材的防火处理（也称阻燃处理）木材的防火处理（也称阻燃处理） n为了提高木材的耐火性，使之不易燃烧；为了提高木材的耐火性，使之不易燃烧； n或当木材着火后，火焰不致沿材料表面很快或当木材着火后，火焰不致沿材料表面很快 蔓延，或当火焰移开后，木材表面上的火焰蔓延，或当火焰移开后，木材表面上的火焰 立即熄灭。立即熄灭。 n常用的防火处理方法常用的防火处理方法 n表面处理：是在木材表面涂刷或覆盖难燃材表面处理：是在木材表面涂刷或覆盖难燃材 料料 n注入法：用防火剂浸注木材注入法：用防火剂浸注木材。 第四节第四节 人造板材人造板材 居室装饰材料和家具中的胶合板、纤维板、刨居室装饰材料和家具中的胶合板、纤维板、刨 花板等人造板