第8章-木材《土木工程材料》教學(xué)課件

安徽工業(yè)大學(xué)本科生課程機(jī)械工業(yè)出版社

CHINAMACHINEPRESSCivilEngineeringMaterials（第八章木材）安徽工業(yè)大學(xué)本科生課程機(jī)械工業(yè)出版社CivilE教學(xué)目標(biāo)掌握：木材的主要種類、力學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用。熟悉：木材的物理性質(zhì)、木材的防護(hù)。了解：木材的構(gòu)造（宏觀構(gòu)造和微觀構(gòu)造）。教學(xué)重點(diǎn)木材的物理性質(zhì)木材的力學(xué)性質(zhì)木材的防護(hù)處理（防腐、防蛀與防火等）本章主要教學(xué)內(nèi)容與要求教學(xué)目標(biāo)本章主要教學(xué)內(nèi)容與要求本章目錄8.1木材的分類和構(gòu)造8.2木材的主要性質(zhì)8.3木材的防護(hù)8.4木材的應(yīng)用本章知識歸納本章目錄8.1木材的分類和構(gòu)造比強(qiáng)度大，輕質(zhì)高強(qiáng)；彈性、韌性好，抗沖擊、抗振動；導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性低，能夠隔熱、絕緣；易于加工，無毒性；紋理美觀，色調(diào)溫和，裝飾性能好；

木材是土木工程三大材料之一，是人類最早使用的天然材料，木結(jié)構(gòu)是中國古代建筑的主要結(jié)構(gòu)類型和重要特征?！静牡膬?yōu)點(diǎn)概述比強(qiáng)度大，輕質(zhì)高強(qiáng)；木材是土木工程木材紋飾木材易于加工木建筑輕質(zhì)高強(qiáng)▲木材的優(yōu)點(diǎn)木材紋飾木材易于加工木建筑輕質(zhì)高強(qiáng)▲木材的優(yōu)點(diǎn)構(gòu)造不均勻，呈各向異性；干縮濕漲，易翹曲、變形；易腐朽，霉?fàn)€和蟲蛀；天然缺陷多，影響其使用性能；易燃燒，耐火性能差。

▲木材的缺點(diǎn)木材天然缺陷木材易燃木材易腐朽、蟲蛀構(gòu)造不均勻，呈各向異性；▲木材的缺木結(jié)構(gòu)建筑木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)▲木結(jié)構(gòu)圖示木結(jié)構(gòu)建筑木結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)▲木結(jié)構(gòu)圖示五臺山南禪寺大殿

五臺山南禪寺大殿木材家具

木門窗及裝飾木材家具木門窗及裝飾種類特點(diǎn)用途樹種針葉樹闊葉樹一、木材的分類

木材的分類與構(gòu)造樹干直而高大;木質(zhì)較軟，易于加工;強(qiáng)度較高;表觀密度小;脹縮變形小。承重構(gòu)件，門窗、地板材料。松樹、杉樹、柏樹樹干通直部分較短;木質(zhì)較硬，加工困難;表觀密度大;易于脹縮、翹曲、開裂;板面美觀。內(nèi)部裝修、家具制作，膠合板。榆樹、水曲柳、柞木、楊樹、樺樹、柳樹8.1木材的分類與構(gòu)造種類特點(diǎn)用途樹種針闊一、木材的分類紅松柏木針葉樹8.1木材的分類與構(gòu)造紅松柏木針葉樹8.1木材的分類與構(gòu)造柞樹樺樹闊葉樹8.1木材的分類與構(gòu)造柞樹樺樹闊葉樹8.1木材的分類與構(gòu)造

1.木材的宏觀構(gòu)造宏觀構(gòu)造是指用肉眼或在放大鏡下能觀察到的木材的組織形式。一般從樹干的三個不同切面觀察木材，即橫切面、徑切面、弦切面垂直于樹干主軸的切面與樹干平行的切面，與橫切面垂直和樹軸平行與年輪相切的切面。8.1木材的分類與構(gòu)造1.木材的宏觀構(gòu)造宏觀構(gòu)造是指用肉1.木材的宏觀構(gòu)造木材的宏觀結(jié)構(gòu)1—橫切面；2—徑切面；3—弦切面；4—樹皮；5—木質(zhì)部；6—年輪；7—髓線；8—髓心8.1木材的分類與構(gòu)造1.木材的宏觀構(gòu)造木材的宏觀結(jié)構(gòu)8.1木材的分類與構(gòu)造樹皮、木質(zhì)部、髓心；年輪、早材（春材）、晚材（夏材）；心材、邊材；髓線；1.木材的宏觀構(gòu)造8.1木材的分類與構(gòu)造樹皮、木質(zhì)部、髓心；1.木材的宏觀構(gòu)造8.1木材的分類與構(gòu)

2.木材的微觀構(gòu)造微觀構(gòu)造是指在顯微鏡下才能觀察到的木材組織。在顯微鏡下，可以看到木材是由無數(shù)管狀細(xì)胞緊密結(jié)合而成。每個細(xì)胞分為細(xì)胞壁和細(xì)胞腔兩個部分，細(xì)胞壁由若干層纖維組成。細(xì)胞之間縱向聯(lián)結(jié)比橫向聯(lián)結(jié)牢固，造成細(xì)胞縱向強(qiáng)度高，橫向強(qiáng)度低。細(xì)胞之間有極小的空隙，能吸附水和滲透水分。8.1木材的分類與構(gòu)造2.木材的微觀構(gòu)造微觀構(gòu)造是指在顯圖9.2顯微鏡下松木的橫切片示意圖1—細(xì)胞壁；2—細(xì)胞腔；3—樹脂流出孔；4—木髓線2.木材的微觀構(gòu)造8.1木材的分類與構(gòu)造圖9.2顯微鏡下松木的橫切片示意圖1—細(xì)胞壁；2—細(xì)胞腔木材的主要性質(zhì)一、木材的物理性質(zhì)1.密度與表觀密度木材的密度基本相等，平均值約為1.555g/m3，木材的表觀密度較小，其大小與木材種類及含水率有關(guān)，一般約為300-800kg/m3。8.2木材的主要性質(zhì)木材的主要性質(zhì)一、木材的物理性質(zhì)1.密度與表觀密度木材

2、含水率木材中的水分：自由水、吸附水、化合水。

一、木材的物理性質(zhì)

自由水：存在于木材細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中的水分，影響木材的表觀密度、耐腐蝕性、燃燒性和干燥性。吸附水：吸附在細(xì)胞壁內(nèi)細(xì)纖維之間的水分，影響木材強(qiáng)度和濕脹干縮性能?；纤菏悄静幕瘜W(xué)成分中的結(jié)合水，它在常溫下不變化，故其對木材的性質(zhì)無影響。（1）木材中的水分8.2木材的主要性質(zhì)2、含水率木材中的水分：自由水、吸附水、化合水。

2、含水率纖維飽和點(diǎn)：吸附水處于飽和狀態(tài)而又無自由水存在的含水率（25％-35％），是木材物理、力學(xué)性質(zhì)隨含水率而變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

一、木材的物理性質(zhì)（2）木材的纖維飽和點(diǎn)8.2木材的主要性質(zhì)2、含水率纖維飽和點(diǎn)：吸附水處于飽和狀態(tài)而又無自由水存在的

2、含水率平衡含水率：木材中的含水率與空氣中的濕度達(dá)到平衡時的含水率（12％－20％）。達(dá)到平衡含水率的木材，其性能保持相對穩(wěn)定。

一、木材的物理性質(zhì)（3）木材的平衡含水率木材的平衡含水率。8.2木材的主要性質(zhì)2、含水率平衡含水率：木材中的含水率與空氣中的濕度達(dá)到平衡

2、含水率

一、木材的物理性質(zhì)（4）木材的標(biāo)準(zhǔn)含水率在評定和比較木材的體積、表觀密度和強(qiáng)度性能時，需要規(guī)定一個含水率標(biāo)準(zhǔn)，稱為標(biāo)準(zhǔn)含水率，國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其為12%。8.2木材的主要性質(zhì)2、含水率一、木材的物理性質(zhì)（木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時，隨著含水率的增大，將引起木材體積產(chǎn)生膨脹（濕脹）；隨著含水率的減小，木材體積產(chǎn)生收縮（干縮）。木材含水率大于纖維飽和點(diǎn)時，木材如受潮或變干，只是自由水在改變，它不影響木材的變形。弦向干縮率最大（約6％-12％）；徑向次之（約3％-6％）；纖維方向干縮率最?。s0.1%-0.35%）；表觀密度大、夏材含量多的木材，濕脹變形較大。干縮會造成木結(jié)構(gòu)拼縫不嚴(yán)、翹曲開裂等，而濕脹又會使木材產(chǎn)生凸起變形。減少木材干縮濕漲影響的方法是將木材干燥至平衡含水率。

3、濕脹與干縮8.2木材的主要性質(zhì)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時，隨著含水率的增大，將引起木材體

二、木材的力學(xué)性質(zhì)

1.木材的強(qiáng)度由于木材中的細(xì)胞大多是縱向排列的，木材的順紋強(qiáng)度比橫紋強(qiáng)度大很多，工程上均充分利用順紋強(qiáng)度。木材強(qiáng)度有：抗壓、抗拉、抗彎和抗剪四種強(qiáng)度。木材構(gòu)造的各向異性決定了它的各項強(qiáng)度都具有明顯的方向性，因而抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度都有順紋（力作用方向與纖維方向平行）和橫紋（力作用方向與纖維方向垂直）之分，這兩種強(qiáng)度有很大的差別。8.2木材的主要性質(zhì)二、木材的力學(xué)性質(zhì)1.木材的強(qiáng)抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度抗剪強(qiáng)度順紋橫紋順紋橫紋順紋橫紋橫紋切斷11/10～1/32～31/20～1/31.5～21/7～1/31/14～1/61/2～1木材的各強(qiáng)度之間關(guān)系

二、木材的力學(xué)性質(zhì)

1.木材的強(qiáng)度8.2木材的主要性質(zhì)抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗彎抗剪強(qiáng)度順紋橫紋順紋橫紋順紋橫紋橫紋112.影響木材強(qiáng)度的主要因素

二、木材的力學(xué)性質(zhì)(1)纖維組織的影響

厚壁細(xì)胞數(shù)量細(xì)胞壁厚度表觀密度夏材含量則木材的強(qiáng)度↑↑↑↑↑8.2木材的主要性質(zhì)2.影響木材強(qiáng)度的主要因素二、木2.影響木材強(qiáng)度的主要因素

二、木材的力學(xué)性質(zhì)(2)含水率的影響

當(dāng)木材含水率小于纖維飽和點(diǎn)時，隨著含水率↑，強(qiáng)度↓；當(dāng)木材的含水率超過纖維飽和點(diǎn)時，含水率的變化不影響木材的強(qiáng)度；8.2木材的主要性質(zhì)2.影響木材強(qiáng)度的主要因素二、木2.影響木材強(qiáng)度的主要因素

二、木材的力學(xué)性質(zhì)(2)含水率的影響

含水量對木材強(qiáng)度的影響

1-順紋受拉；2-彎曲；3-順紋受壓；4-順紋受剪對順紋抗拉強(qiáng)度影響最小含水率對順紋抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度的影響較大對順紋抗剪強(qiáng)度影響較小8.2木材的主要性質(zhì)2.影響木材強(qiáng)度的主要因素二、木2.影響木材強(qiáng)度的主要因素

二、木材的力學(xué)性質(zhì)(2)含水率的影響

我國木材試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以標(biāo)準(zhǔn)含水率(即含水率12%)時的強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)值，其他含水率時的強(qiáng)度，可按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)含水率時的強(qiáng)度。8.2木材的主要性質(zhì)2.影響木材強(qiáng)度的主要因素二、木2.影響木材強(qiáng)度的主要因素

二、木材的力學(xué)性質(zhì)(3)負(fù)荷時間的影響

木材在長期荷載作用下，只有當(dāng)其應(yīng)力遠(yuǎn)低于強(qiáng)度極限的某一范圍時，才可避免木材因長期負(fù)荷而破壞。木材在長期荷載作用下不致引起破壞的最大強(qiáng)度，稱為持久強(qiáng)度。木材的持久強(qiáng)度比其極限強(qiáng)度得多，一般為極限強(qiáng)度的50%-60%，設(shè)計木結(jié)構(gòu)時，通常以持久強(qiáng)度為依據(jù)8.2木材的主要性質(zhì)2.影響木材強(qiáng)度的主要因素二、木2.影響木材強(qiáng)度的主要因素

二、木材的力學(xué)性質(zhì)(4)環(huán)境溫度的影響

環(huán)境溫度↑，木材強(qiáng)度↓。環(huán)境溫度長期超過50℃的建筑物，不宜采用木結(jié)構(gòu)。(5)木材缺陷的影響

木材中的缺陷，如木節(jié)、斜紋、裂紋、蟲蛀、腐朽等，會造成木材構(gòu)造的不連續(xù)性和不均勻性，影響力學(xué)性能，在裝飾工程中更會給裝飾效果帶來不良的影響。8.2木材的主要性質(zhì)2.影響木材強(qiáng)度的主要因素二、木

木材最大的缺點(diǎn)就是易腐蝕、蟲蛀和易燃，所以必須采取防腐、防蛀和防火等措施一、木材的腐蝕與蟲蛀

木材的防護(hù)木材的腐蝕主要是由真菌侵害所致，真菌有三種：霉菌、變色菌和腐朽菌。霉菌、變色菌破壞作用很小，而腐朽菌破壞作用大。木材蛀蟲主要是白蟻和甲蟲。木材被昆蟲蛀蝕后形成或大或小的蟲眼，這些蟲眼破壞了木材的完整性，也降低了木材的力學(xué)性能。8.3木材的防護(hù)木材最大的缺點(diǎn)就是易腐蝕、蟲蛀和易

二、木材的防腐與防蛀★干燥木材、表面進(jìn)行刷漆或涂料?！飳⒎栏瘎┩克⒃谀静谋砻婊蚪n木材，起到殺菌殺蟲作用三、木材的防火防火處理方法是用防火劑浸漬木材；或?qū)⒎阑鹜苛贤克⒒驀姙⒃谀静谋砻?，以阻止木材著火燃燒?.3木材的防護(hù)二、木材的防腐與防蛀★干燥木材、

一、木材的種類和規(guī)格原條：原木：鋸材：是指去根、除皮、修枝，但尚未按尺寸加工成規(guī)定長度和直徑的木料。是指除去樹皮、根、樹梢后截成規(guī)定直徑和長度的木材。是指已經(jīng)按一定尺寸加工鋸解成的木材。木材的應(yīng)用8.4木材的應(yīng)用一、木材的種類和規(guī)格原條：原木：

原條鋸材原木一、木材的種類和規(guī)格8.4木材的應(yīng)用原條鋸材原木一、木材的種類和規(guī)格膠合板：

二.木制品及其利用1.人造板材一組單板通常按相鄰層木紋方向互相垂直組坯膠合而成的板材纖維板：刨花板、木絲板和木屑板：纖維板也稱密度板，是利用木材加工后剩下的碎料、樹枝、樹皮等廢料或加入其它植物纖維．經(jīng)熱壓成型、干燥處理而成的人造板材。是利用木材加工過程中產(chǎn)生的刨花、木絲、木屑等為原料，經(jīng)過干燥、膠結(jié)、熱壓而成的板材。8.4木材的應(yīng)用膠合板：二.木制品及其利用1.人

二、木制品及其利用1.人造板材刨花板纖維板膠合板構(gòu)造示意圖膠合板8.4木材的應(yīng)用二、木制品及其利用1.人造板材刨

二、木制品及其利用2.木質(zhì)地板條木地板復(fù)合地板8.4木材的應(yīng)用二、木制品及其利用2.