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：輕質(zhì)高強(qiáng)，彈性、韌性好，能抗沖擊輕質(zhì)高強(qiáng)，彈性、韌性好，能抗沖擊和振動(dòng)，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性低，易加工和振動(dòng)，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性低，易加工。木材是人類最早使用的建筑材料，木材、水木材是人類最早使用的建筑材料，木材、水泥、鋼材泥、鋼材三大材。三大材。本章介紹本章介紹n1.木材的分類和構(gòu)造木材的分類和構(gòu)造n2.木材的主要性質(zhì)木材的主要性質(zhì)n3.木材的防護(hù)木材的防護(hù)第一節(jié)第一節(jié) 木材的分類和構(gòu)造木材的分類和構(gòu)造n( (一一) )樹種的分類樹種的分類n按樹葉外觀形狀不同分按樹葉外觀形狀不同分n1.1.針葉樹針葉樹n2.2.闊葉樹闊葉樹一、木材分類一、木材分類n1.1.針葉樹針葉樹

2、n特點(diǎn)特點(diǎn)n樹葉細(xì)長，樹干通直高大，易得大材；樹葉細(xì)長，樹干通直高大，易得大材；n紋理順直，材質(zhì)均勻，紋理順直，材質(zhì)均勻，木質(zhì)較軟、易于加木質(zhì)較軟、易于加工，稱軟木材工，稱軟木材；n表觀密度和干濕變形較小，耐腐性較強(qiáng)表觀密度和干濕變形較小，耐腐性較強(qiáng)。n應(yīng)用應(yīng)用n承重構(gòu)件、門窗、地面材及裝飾材等。承重構(gòu)件、門窗、地面材及裝飾材等。n常用樹種常用樹種n松、杉、柏等松、杉、柏等 承重結(jié)構(gòu)方木材材質(zhì)承重結(jié)構(gòu)方木材材質(zhì)n2.2.闊葉樹闊葉樹n特點(diǎn)特點(diǎn)n樹葉寬大，多數(shù)樹種樹干通直部分較短，樹葉寬大，多數(shù)樹種樹干通直部分較短，材質(zhì)堅(jiān)材質(zhì)堅(jiān)硬，較難加工，稱硬木材硬，較難加工，稱硬木材。n一般一般表觀密度較大

3、，脹縮和翹曲變形大，易開裂表觀密度較大，脹縮和翹曲變形大，易開裂。n應(yīng)用應(yīng)用n常用作尺寸較小的裝修和裝飾。常用作尺寸較小的裝修和裝飾。n闊葉樹又可分為兩種闊葉樹又可分為兩種n一種材質(zhì)較硬，紋理清晰美觀。如樟木、水曲柳、一種材質(zhì)較硬，紋理清晰美觀。如樟木、水曲柳、桐木、柞木、榆木等。桐木、柞木、榆木等。n另一種材質(zhì)不很堅(jiān)硬，紋理也不很清晰，但質(zhì)地另一種材質(zhì)不很堅(jiān)硬，紋理也不很清晰，但質(zhì)地較針葉木要更為細(xì)膩。如樺木、椴木、山楊、青較針葉木要更為細(xì)膩。如樺木、椴木、山楊、青楊等樹種。楊等樹種。 n( (二二) )材型的種類與規(guī)格材型的種類與規(guī)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

4、，按其用途和加工程度有度有圓條、原木、鋸材、枕木圓條、原木、鋸材、枕木四類；四類；n常用的鋸材按其厚度、寬度可分為常用的鋸材按其厚度、寬度可分為薄板、中板及薄板、中板及厚板厚板；n方材按截面積分為方材按截面積分為小方、中方、大方、特大方小方、中方、大方、特大方。木材木材圓條圓條原木原木鋸材鋸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、木材構(gòu)造二、木材構(gòu)造n（一）宏觀構(gòu)造（一）宏觀構(gòu)造二、木材構(gòu)造二、木材構(gòu)造n（一）微現(xiàn)構(gòu)造（一）微現(xiàn)構(gòu)造第二節(jié)第二節(jié) 木材的主要性質(zhì)木材的主要性質(zhì)本節(jié)介紹本節(jié)介紹n1.1.密度與表觀密度密度與表觀密度n2.2.木材的濕

5、脹干縮木材的濕脹干縮n3.3.強(qiáng)度強(qiáng)度n一、密度與表觀密度（略）一、密度與表觀密度（略）n二、木材的濕脹干縮二、木材的濕脹干縮n（一）含水率與吸濕性（一）含水率與吸濕性n木材中的三種水木材中的三種水n自由水自由水n存在于木材細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中的水分。存在于木材細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中的水分。n自由水的變化與木材的表觀密度、保存性、自由水的變化與木材的表觀密度、保存性、抗腐蝕性、燃燒性有關(guān)?？垢g性、燃燒性有關(guān)。n吸附水吸附水n存在于細(xì)胞壁中的水分。存在于細(xì)胞壁中的水分。n吸附水的變化是影響木材強(qiáng)度和濕脹干縮變吸附水的變化是影響木材強(qiáng)度和濕脹干縮變形的主要因素。形的主要因素。n化合水化合水n是指木材化

6、學(xué)成分中的結(jié)合水。是指木材化學(xué)成分中的結(jié)合水。n它在常溫下不變化，故其對(duì)木材常溫下性質(zhì)無影響。它在常溫下不變化，故其對(duì)木材常溫下性質(zhì)無影響。n纖維飽和點(diǎn)纖維飽和點(diǎn)n當(dāng)木材細(xì)胞腔與細(xì)胞間隙中無自由水，而細(xì)胞壁內(nèi)當(dāng)木材細(xì)胞腔與細(xì)胞間隙中無自由水，而細(xì)胞壁內(nèi)吸吸附水達(dá)到飽和時(shí)的含水率附水達(dá)到飽和時(shí)的含水率稱為纖維飽和點(diǎn)。一般隨樹稱為纖維飽和點(diǎn)。一般隨樹種而異，在種而異，在25%25%35%35%之間。之間。n纖維飽和點(diǎn)是木材物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。纖維飽和點(diǎn)是木材物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。n平衡含水率平衡含水率n當(dāng)木材長時(shí)間處于一定溫度和濕度的環(huán)境中時(shí)，當(dāng)木材長時(shí)間處于一定溫度和濕度的環(huán)境

7、中時(shí)，木材木材的含水率與周圍空氣的相對(duì)濕度達(dá)到平衡的含水率與周圍空氣的相對(duì)濕度達(dá)到平衡，此時(shí)的木，此時(shí)的木材材的含水率的含水率稱為平衡含水率。我國的平衡含水率平均稱為平衡含水率。我國的平衡含水率平均為為15%15%。n是木材進(jìn)行干燥時(shí)的重要指標(biāo)。是木材進(jìn)行干燥時(shí)的重要指標(biāo)。n隨空氣濕度的變大和溫度的升高而增大。隨空氣濕度的變大和溫度的升高而增大。n（二）濕脹與干縮（二）濕脹與干縮n當(dāng)當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下變化時(shí)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下變化時(shí)，隨，隨著含水率的增加，木材體積產(chǎn)生膨脹，隨著含著含水率的增加，木材體積產(chǎn)生膨脹，隨著含水率減小，木材體積收縮；水率減小，木材體積收縮；n而當(dāng)而

8、當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，只，只是自由水的增減，是自由水的增減，木材的體積不發(fā)生變化木材的體積不發(fā)生變化。n脹縮的方向性脹縮的方向性n弦向最大，徑向次之，順紋最小。弦向最大，徑向次之，順紋最小。n三、強(qiáng)度三、強(qiáng)度n（一）強(qiáng)度的各向異性（一）強(qiáng)度的各向異性n木材木材無缺陷無缺陷時(shí)，時(shí)，順紋抗拉強(qiáng)度最大，其次是順紋抗拉強(qiáng)度最大，其次是抗彎強(qiáng)度和順紋抗壓強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度和順紋抗壓強(qiáng)度；n木材木材有缺陷有缺陷時(shí)，時(shí)，順紋抗壓強(qiáng)度最高順紋抗壓強(qiáng)度最高。n（二）影響木材強(qiáng)度的主要因素（二）影響木材強(qiáng)度的主要因素n1.1.含水率含水率n為了進(jìn)行比較，為了進(jìn)行比較，國家標(biāo)

9、準(zhǔn)規(guī)定木材強(qiáng)度以含水國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定木材強(qiáng)度以含水率為率為12%12%時(shí)的強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)的強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)值，其它含水率時(shí)的，其它含水率時(shí)的強(qiáng)度可用公式換算。強(qiáng)度可用公式換算。n2.2.負(fù)荷時(shí)間負(fù)荷時(shí)間n木材持久強(qiáng)度僅為極限強(qiáng)度的木材持久強(qiáng)度僅為極限強(qiáng)度的50%50%60%60%。n3.3.使用溫度使用溫度n試驗(yàn)表明，當(dāng)溫度從試驗(yàn)表明，當(dāng)溫度從2525升高至升高至5050時(shí)，木材時(shí)，木材的的順紋抗壓強(qiáng)度會(huì)降低順紋抗壓強(qiáng)度會(huì)降低20%20%40%40%，抗拉強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度降低抗剪強(qiáng)度降低12%12%20%20%。當(dāng)環(huán)境溫度超過。當(dāng)環(huán)境溫度超過5050，不應(yīng)采用木結(jié)構(gòu)。不應(yīng)采用木結(jié)構(gòu)。n4.4.疵

10、病疵病第三節(jié)第三節(jié) 木材的防護(hù)木材的防護(hù)一、木材的防腐防蟲一、木材的防腐防蟲n（一）腐朽的原因與條件（一）腐朽的原因與條件 n真菌（霉菌、變色菌和真菌（霉菌、變色菌和腐朽菌腐朽菌）的繁殖和生）的繁殖和生存的三個(gè)條件：存的三個(gè)條件：n適宜的溫度適宜的溫度n足夠的空氣足夠的空氣n適當(dāng)?shù)臐穸冗m當(dāng)?shù)臐穸?n木材除受真菌腐蝕外，還會(huì)遭受木材除受真菌腐蝕外，還會(huì)遭受n昆蟲的蛀蝕，如白蟻、天牛、蠹蟲等。昆蟲的蛀蝕，如白蟻、天牛、蠹蟲等。n（二）防腐措施（二）防腐措施n將木材置于通風(fēng)、干燥處或浸沒在水中或深將木材置于通風(fēng)、干燥處或浸沒在水中或深埋于地下或表面涂油漆等方法，都可作為木埋于地下或表面涂油漆等方法，

11、都可作為木材的防腐措施。材的防腐措施。 n采用化學(xué)有毒藥劑，常用的有三類：采用化學(xué)有毒藥劑，常用的有三類：n（1 1）水溶性防腐劑）水溶性防腐劑n（2 2）油劑防腐劑）油劑防腐劑 n（3 3）復(fù)合防腐劑）復(fù)合防腐劑 二、木材的阻燃與防火二、木材的阻燃與防火n木材的防火處理（也稱阻燃處理）木材的防火處理（也稱阻燃處理）n為了提高木材的耐火性，使之不易燃燒；為了提高木材的耐火性，使之不易燃燒；n或當(dāng)木材著火后，火焰不致沿材料表面很快或當(dāng)木材著火后，火焰不致沿材料表面很快蔓延，或當(dāng)火焰移開后，木材表面上的火焰蔓延，或當(dāng)火焰移開后，木材表面上的火焰立即熄滅。立即熄滅。 n常用的防火處理方法常用的防火處理方法n表面處理：是在木材表面涂刷或覆蓋難燃材表面處理：是在木材表面涂刷或覆蓋難燃材料料n注入法：用防火劑浸注木材注入法：用防火劑浸注木材。 第四節(jié)第四節(jié) 人造板材人造板材居室裝飾材料和家具中的膠合板、纖維板、刨居室裝飾材料和家具中的膠合板、纖維板、刨花板等人造板材中含