第10章木材（课件）- 《建筑材料》同步教学（西安电子科技·2017）

第10章 木 材 10.1 木材的构造 10.2 木材的主要技术性质 10.3 木材的应用及防护 第10章　木　材 10.1　木材的构造 10.1.1　树木的分类 　　建筑工程中的木材是由树木加工而成的，树木的种类很多，一般按树叶可分为针叶树和阔叶树两大类。 　　针叶树树叶细长呈针状，多为常绿树，树干通直高大，易得大材，其纹理顺直，材质均匀，木质较软，易于加工，常称为软木材；针叶树材强度较高，表观密度小，胀缩变形小，耐腐蚀性较强，包括松树、杉树和柏树等树种。针叶树是建筑工程中主要应用的木材品种，主要用作结构材料，如梁、柱、桩、屋架、门窗等。 第10章　木　材 　　阔叶树树叶宽大呈片状，多为落叶树，树干通直部分较短，不易得大材，其木质较硬，加工较困难，常称为硬木材；阔叶树材强度高，表观密度较大，胀缩变形大，易翘曲开裂，包括樟木、榉木、柚木、水曲柳、柞木、桦木、檀木等众多树种。由于阔叶树大部分具有美丽的天然纹理，故特别适于室内装修或制造家具及胶合板、拼花地板等装饰材料。 第10章　木　材 10.1.2　木材的构造 1．木材的宏观构造 　　宏观构造是用眼睛和放大镜观察到的木材的构造。通常通过三个不同的锯切面来进行分析，即横切面（垂直于树轴的面）、径切面（通过树轴的纵切面）和弦切面（平行于树轴的纵切面）。 　　从横切面上观察，木材由树皮、木质部和髓心三个部分组成(图10.1)，其中木质部是木材的主体。木质部颜色不均一，一般而言，靠近树皮的色浅部分称为边材；靠近髓心的色深部分称为心材。边材含水量较多，易翘曲变形，耐腐蚀性较差；心材含水量较少，不易翘曲变形，耐腐蚀性较强。一般心材比边材利用价值要大一些。 第10章　木　材 图10.1　木材横切面图 第10章　木　材 从横切面上可看到木质部有深浅相间的同心圆，称为年轮，即树木一年中生长的部分。在同一年轮中，春季生长的部分，色较浅，材质较软，称为春材(或早材)；夏秋季生长的部分，色较深，材质较硬，称为夏材(或晚材)。 　　从横切面上还可看到从髓心向四周辐射的线条，称为髓线。树种不同，髓线宽细不同，髓线宽大的树种易沿髓线产生干裂。 第10章　木　材 　　2．木材的微观构造 　　在显微镜下观察到的木材组织称为微观构造。 　　从显微镜下观察，可看到木材是由无数的管状细胞组成，大多数细胞为纵向排列，少数横向排列（如髓线）。每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成。细胞壁由细纤维组成，细胞壁的厚薄对木材的表观密度、强度、变形都有影响。细胞壁愈厚，木材的表观密度愈大、强度愈高，湿胀干缩变形也愈大。 　　一般阔叶树细胞壁比针叶树厚，夏材比春材厚。 　　木材细胞的种类有管胞、导管、树脂道、木纤维等。髓线由联系很弱的薄壁细胞所组成。针叶树主要由管胞和木纤维组成，阔叶树主要由导管、木纤维及髓线组成。 第10章　木　材 10.2　木材的主要技术性质 10.2.1　木材的含水率 　　1.含水率 　　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比。　　 　　木材吸水的能力很强，其含水量随所处环境的湿度变化而异，所含水分由自由水、吸附水、结合水三部分组成。吸附水存在于细胞壁中，自由水存在于细胞腔和细胞间隙中，结合水存在于化学成分中。自由水的变化只与木材的表观密度、保水性、干燥性等有关，而吸附水的变化是影响木材强度和胀缩变形的主要因素，结合水在常温下不变化，故其对木材性质无影响。 第10章　木　材 　　2.含水率指标 　　影响木材物理力学性质和应用的最主要的含水率指标是纤维饱和点和平衡含水率。 　　纤维饱和点是木材仅细胞壁中的吸附水达到饱和而细胞腔和细胞间隙中无自由水存在时的含水率,是木材物理力学性质变化的转折点，一般在25％～35％之间。　　 　　平衡含水率是指木材中的水分与周围空气中的水分达到吸收与挥发动态平衡时的含水率。平衡含水率因地域而异，我国西北和东北约为8%，华北约为12%，长江流域约为18%，南方约为21%。 第10章　木　材 10.2.2　木材的湿胀干缩与变形 　　木材的干湿变形较大，木材的细胞壁吸收或蒸发水分使木材产生湿胀或干缩。木材的湿胀干缩与纤维饱和点有关，当木材中的含水率大于纤维饱和点、只是自由水增减变化时，木材的体积无变化；当含水率小于纤维饱和点时，含水率降低，木材体积收缩；含水率提高，木材体积膨胀。因此，从微观上讲，木材的胀缩实际上是细胞壁的胀缩。 　　木材的干湿变形是各向异性的，顺纹方向胀缩最小，约为0.1％～0.2％；径向次之，约为3％～6％；弦向最大，约6％～12％，木材弦向变形最大，是因管胞横向排列而成的髓线与周围联结较差所致；径向因受髓线制约而变形较小。一般阔叶树变形大于针叶树；