1、9 9 木木 材材制作人制作人依巴丹依巴丹木木 材材 特点特点( (优缺点)优缺点)n木材具有轻质高强、耐冲击、弹性木材具有轻质高强、耐冲击、弹性和韧性好、导热性低、纹理美观、和韧性好、导热性低、纹理美观、装饰性好、易于加工等特点,并且装饰性好、易于加工等特点,并且可通过适当方法进行加工处理来克可通过适当方法进行加工处理来克服或减轻其本身所具有的服或减轻其本身所具有的各向异性各向异性、含水率变化时性能改变大、天然疵含水率变化时性能改变大、天然疵病多病多等不良性能,因此,木材在古等不良性能,因此,木材在古建筑和现代建筑中都得到了极为广建筑和现代建筑中都得到了极为广泛的应用。泛的应用。n木材的分类
2、n1. 1. 按树种分类按树种分类n一般按树种将木材分为一般按树种将木材分为针叶树类和阔叶树针叶树类和阔叶树类两大类类两大类n针叶树针叶树n树叶细长如针,多为常绿树,树干一般通树叶细长如针,多为常绿树,树干一般通直高大,纹理平顺,材质均匀,易得大材。直高大,纹理平顺,材质均匀,易得大材。其木质较软而易于加工,故又称为软木材。其木质较软而易于加工,故又称为软木材。针叶树木材的主要特点是:表观密度和胀针叶树木材的主要特点是:表观密度和胀缩变形较小,强度较高,树脂含量高,耐缩变形较小,强度较高,树脂含量高,耐腐蚀性强,腐蚀性强,n建筑工程中广泛用作承重构件和家具用材。建筑工程中广泛用作承重构件和家具
3、用材。针叶树常用品种有红松、落叶松、云杉、针叶树常用品种有红松、落叶松、云杉、冷杉、柏木等。冷杉、柏木等。n阔叶树阔叶树n树叶宽大,叶脉成网状,大都为落树叶宽大,叶脉成网状,大都为落叶树,树干一般通直部分较短,材叶树,树干一般通直部分较短,材质较硬,较难加工,故又称为硬木质较硬,较难加工,故又称为硬木材。材。n其主要特点是:强度高,纹理显著,其主要特点是:强度高,纹理显著,图案美观;胀缩变形较大,易翘曲、图案美观;胀缩变形较大,易翘曲、干裂等。干裂等。n建筑工程中常用作尺寸较小的构件建筑工程中常用作尺寸较小的构件及室内装饰。阔叶树木常用品种有及室内装饰。阔叶树木常用品种有榆木、桦木、柞木、山杨
4、、青杨等。榆木、桦木、柞木、山杨、青杨等。n2. 按材种分类按材种分类n木材按材种可分为木材按材种可分为原木、原原木、原条、板枋材及木质人造板材条、板枋材及木质人造板材。n原木是除皮、根、树梢的木原木是除皮、根、树梢的木材,并已按一定尺寸加工成材,并已按一定尺寸加工成规定直径和长度的材料。建规定直径和长度的材料。建筑工程中直接使用原木制做筑工程中直接使用原木制做屋架、横木等,还用于加工屋架、横木等,还用于加工胶合板。胶合板。n原条是除皮、根、树梢的木材,但尚未原条是除皮、根、树梢的木材,但尚未按一定尺寸加工成规定的种类。工程中按一定尺寸加工成规定的种类。工程中常用做脚手架、建筑装修用材等。常用
5、做脚手架、建筑装修用材等。n板枋材是已加工成一定规格的木材。截板枋材是已加工成一定规格的木材。截面宽度为厚度面宽度为厚度3倍或倍或3倍以上的木材为板倍以上的木材为板材;截面宽度不足厚度材;截面宽度不足厚度3倍的木材为枋材。倍的木材为枋材。n木质人造板是利用木材、木质纤维、木木质人造板是利用木材、木质纤维、木质碎料或其它植物纤维为原料,加胶粘质碎料或其它植物纤维为原料,加胶粘剂和其它添加剂制成的板材。如胶合板、剂和其它添加剂制成的板材。如胶合板、细木工板、纤维板、刨花板等。细木工板、纤维板、刨花板等。n木材的构造木材的构造n木材的性质取决于木材的构造(结构)。由于树木材的性质取决于木材的构造(结
6、构)。由于树种和树木生长环境不同,因而木材的构造差异很种和树木生长环境不同,因而木材的构造差异很大。木材的构造通常分为大。木材的构造通常分为宏观构造和显微构造宏观构造和显微构造。n1. 木材的宏观构造木材的宏观构造n木材的宏观构造是指用肉眼或借助放大镜所能观木材的宏观构造是指用肉眼或借助放大镜所能观察到的构造特征。察到的构造特征。n由于木材构造的不均匀性,研究木材各种性能时,由于木材构造的不均匀性,研究木材各种性能时,必须从不同方向观察其宏观结构。必须从不同方向观察其宏观结构。木木 材材n一般可从木材的一般可从木材的横向、径向、弦向三个切面横向、径向、弦向三个切面进进行剖析研究,见图所示。行剖
7、析研究,见图所示。n木材的宏观构造木材的宏观构造n1 1横切面;横切面;2 2径切面;径切面;3 3弦切面;弦切面;4 4树皮;树皮;n5 5木质部;木质部;6 6髓心;髓心;7 7髓线;髓线;8 8年轮年轮n横切面横切面是与树干主轴垂直的切面。是与树干主轴垂直的切面。n径切面径切面是通过树心,与树干平行的纵切是通过树心,与树干平行的纵切面。面。n弦切面弦切面是与树心有一定距离,与树干平是与树心有一定距离,与树干平行的纵切面。行的纵切面。n按横切面,可以将木材分为树皮、髓心按横切面,可以将木材分为树皮、髓心和木质三个主要部分。和木质三个主要部分。n树皮是木材外表面的整个组织,起保护树皮是木材外
8、表面的整个组织,起保护树木作用,建筑上用途不大。树木作用,建筑上用途不大。n髓心,也称为树心,是树干中心的松软髓心,也称为树心,是树干中心的松软部分,易腐朽,强度低,故一般不用。部分,易腐朽,强度低,故一般不用。n木质部木质部是树皮与髓心之间的部分,它是是树皮与髓心之间的部分,它是木材的主体。木质部的颜色不均一,木材的主体。木质部的颜色不均一,n一般而言,靠近髓心部分颜色较深,称一般而言,靠近髓心部分颜色较深,称心材心材;靠近树皮部分颜色较浅,称;靠近树皮部分颜色较浅,称边材边材。心材比边材的利用价值大。心材比边材的利用价值大。n年轮:从横切面上看,在木材的木质部年轮:从横切面上看,在木材的木
9、质部有深浅相间的同心圆环,称为年轮。有深浅相间的同心圆环,称为年轮。n一般,树木每年生长一圈。同一年轮内一般,树木每年生长一圈。同一年轮内有深浅两部分。春天生长的木质,色浅、有深浅两部分。春天生长的木质,色浅、质软,称为质软,称为春材春材(早材早材););n夏秋两季生长的木质,色深、质硬,称夏秋两季生长的木质,色深、质硬,称为为夏材夏材(晚材晚材)。)。木木 材材n相同树种,年轮越密越均匀,相同树种,年轮越密越均匀,质量越好;质量越好;n夏材部分越多,木材强度愈高。夏材部分越多,木材强度愈高。n通常,用横切面上沿半径方向通常,用横切面上沿半径方向一定长度中,所含夏材宽度总一定长度中,所含夏材宽
10、度总和的百分率,即夏材率,来衡和的百分率,即夏材率,来衡量木材的质量。量木材的质量。n木材的显微构造木材的显微构造n显微构造是指用显微镜观察到的木材内显微构造是指用显微镜观察到的木材内部构造。部构造。n在显微镜下可以观察到,在显微镜下可以观察到,n木材是由无数管状细胞结合而成。每个木材是由无数管状细胞结合而成。每个细胞有细胞壁和细胞腔。细胞有细胞壁和细胞腔。n细胞壁细胞壁是由若干层细纤维组成,其间微是由若干层细纤维组成,其间微小的孔隙能吸收和渗透水分。细纤维在小的孔隙能吸收和渗透水分。细纤维在纵向联结牢固,横向松弱。木材的细胞纵向联结牢固,横向松弱。木材的细胞壁愈厚,壁愈厚,细胞腔细胞腔愈小,
11、木材愈致密,体愈小,木材愈致密,体积密度和强度也愈大,但胀缩也大。春积密度和强度也愈大,但胀缩也大。春材细胞壁薄腔大,夏材则壁厚腔小。材细胞壁薄腔大,夏材则壁厚腔小。n木材中纵向排列的细胞按功能可分为管木材中纵向排列的细胞按功能可分为管胞、导管和木纤维。胞、导管和木纤维。木木 材材n针叶树与阔叶树在微观构造上有较大差异,如图所示。n针叶树马尾松微观构造 木木 材材n针叶树显微构造针叶树显微构造n是由管胞和髓线组成。管胞起支撑是由管胞和髓线组成。管胞起支撑作用,为树木生长输送养分。作用,为树木生长输送养分。n针叶树的髓线不明显。针叶树的髓线不明显。n在某些针叶树中,夏材管胞之间有在某些针叶树中,
12、夏材管胞之间有充满树脂的通道,称为树脂道,流充满树脂的通道,称为树脂道,流出的树脂对树木起保护作用。出的树脂对树木起保护作用。木木 材材-阔叶树的微观构造n阔叶树柞木微观构造n阔叶树显微构造阔叶树显微构造n是由导管、木纤维及髓线组成。是由导管、木纤维及髓线组成。n木纤维是由壁厚腔小的细胞组成,起支撑作用。木纤维是由壁厚腔小的细胞组成,起支撑作用。导管是由壁薄腔大的细胞组成,起输送养分的作导管是由壁薄腔大的细胞组成,起输送养分的作用。用。n由于导管分布的不同,阔叶树又有散孔材和环孔由于导管分布的不同,阔叶树又有散孔材和环孔材之分。散孔材的导管均匀分布在年轮上,材之分。散孔材的导管均匀分布在年轮上
13、,n如杨木、桦木等。环孔材的粗大导管都集中在早如杨木、桦木等。环孔材的粗大导管都集中在早材上,如水曲柳、柞木等。材上,如水曲柳、柞木等。n木材的性质及应用木材的性质及应用n1、物理性质、物理性质n密度与表观密度密度与表观密度n各种树种的木材,其分子构造基本相同,各种树种的木材,其分子构造基本相同,因而木材的密度基本相等,平均约为因而木材的密度基本相等,平均约为1550kg/m3。n木材细胞组织中的细胞腔及细胞壁中存在木材细胞组织中的细胞腔及细胞壁中存在大量微小孔隙,使得木材的表观密度较小,大量微小孔隙,使得木材的表观密度较小,并且,不同树种的木材,其表观密度相差并且,不同树种的木材,其表观密度
14、相差较大,例如梧桐的表观密度为较大,例如梧桐的表观密度为280kg/m3,而广西的蚬(而广西的蚬(xian)木则可高达木则可高达1128kg/m3。但大多数木材的表观密度都在但大多数木材的表观密度都在400600kg/m3范围内,平均为范围内,平均为500kg/m3。n吸湿性与含水率吸湿性与含水率n木材中的木纤维素具有大量的羟木材中的木纤维素具有大量的羟基基(-OH),是亲水性基团,因而木,是亲水性基团,因而木材的吸湿性很强,很容易从周围材的吸湿性很强,很容易从周围环境中吸附水分。木材的含水量环境中吸附水分。木材的含水量则以含水率表示,即木材中水分则以含水率表示,即木材中水分的重量占干燥木材重
15、量的百分比。的重量占干燥木材重量的百分比。n木材中的水分,木材中的水分,n按其存在形式可分为按其存在形式可分为:n化学结合水、吸附水和自由水三种类型。化学结合水、吸附水和自由水三种类型。n化学结合水是木材化学组成中的结构水。它在化学结合水是木材化学组成中的结构水。它在常温下不变化,对木材的性能无影响。常温下不变化,对木材的性能无影响。n 吸附水是吸附在细胞壁内细纤维间的水。吸吸附水是吸附在细胞壁内细纤维间的水。吸附水直接影响到木材的强度和体积的胀缩。附水直接影响到木材的强度和体积的胀缩。n自由水是存在于细胞腔中和细胞间隙中的水。自由水是存在于细胞腔中和细胞间隙中的水。自由水影响木材的表观密度、
16、抗腐蚀性和燃烧性。自由水影响木材的表观密度、抗腐蚀性和燃烧性。n木材干燥时首先是自由水蒸发,而后是木材干燥时首先是自由水蒸发,而后是吸附水蒸发;吸附水蒸发;n木材吸潮(水)时,先是细胞壁吸水,木材吸潮(水)时,先是细胞壁吸水,细胞壁中吸水达饱和后,自由水才开始细胞壁中吸水达饱和后,自由水才开始吸入。当细胞腔和细胞间隙中无自由水,吸入。当细胞腔和细胞间隙中无自由水,而细胞壁吸附水达饱和时的含水率,称而细胞壁吸附水达饱和时的含水率,称为木材的纤维饱和点含水率。其值一般为木材的纤维饱和点含水率。其值一般为为25%35%,平均值约为,平均值约为30%。n纤维饱和点(含水率)是木材物理力学纤维饱和点(含
17、水率)是木材物理力学性质变化的转折点。性质变化的转折点。n木材的含水率随环境温度、湿度的改变木材的含水率随环境温度、湿度的改变而变化。而变化。n当木材长时间处于一定温度和湿度的空当木材长时间处于一定温度和湿度的空气中时,就会达到相对稳定的含水率,气中时,就会达到相对稳定的含水率,即水分的蒸发和吸收趋于平衡,此时木即水分的蒸发和吸收趋于平衡,此时木材的含水率称为平衡含水率。材的含水率称为平衡含水率。n新伐木材含水率一般在新伐木材含水率一般在35%以上,风干以上,风干木材含水率为木材含水率为15%25%,室内干燥木,室内干燥木材含水率常为材含水率常为8%15%。n湿胀干缩湿胀干缩n木材的纤维细胞组
18、织构造使木材具有显木材的纤维细胞组织构造使木材具有显著的湿胀干缩变形性。著的湿胀干缩变形性。n当木材从潮湿状态干燥至纤维饱和点时,当木材从潮湿状态干燥至纤维饱和点时,其体积和尺寸不变化,仅仅是自由水蒸其体积和尺寸不变化,仅仅是自由水蒸发,重量减少。继续干燥,含水率低于发,重量减少。继续干燥,含水率低于纤维饱和点而细胞壁中吸附水蒸发时,纤维饱和点而细胞壁中吸附水蒸发时,则发生体积收缩。反之,干燥木材吸湿则发生体积收缩。反之,干燥木材吸湿时,将发生体积膨胀,直至含水量达到时,将发生体积膨胀,直至含水量达到纤维饱和点时为止,此后继续吸湿,也纤维饱和点时为止,此后继续吸湿,也不再膨胀。不再膨胀。n由于
19、木材构造不均匀,各方向的胀缩由于木材构造不均匀,各方向的胀缩也不同。也不同。n同一木材,弦向胀缩最大,径向次之,同一木材,弦向胀缩最大,径向次之,而顺纤维的纵向最小。而顺纤维的纵向最小。n木材湿胀干缩程度随树种而异木材湿胀干缩程度随树种而异.n一般表观密度大的,夏材含量多的,一般表观密度大的,夏材含量多的,胀缩较大。胀缩较大。n木材的湿胀干缩对木材的使用有严重的木材的湿胀干缩对木材的使用有严重的影响,影响,n湿胀会造成木材凸起,干缩会导致木结湿胀会造成木材凸起,干缩会导致木结构构件连接处产生隙缝而松动。构构件连接处产生隙缝而松动。n如长期受到湿胀干缩的交替作用,会使如长期受到湿胀干缩的交替作用
20、,会使木材产生翘曲开裂。为了避免这种情况,木材产生翘曲开裂。为了避免这种情况,潮湿的木材在加工或使用之前应预先进潮湿的木材在加工或使用之前应预先进行干燥处理,使木材内的含水率与将来行干燥处理,使木材内的含水率与将来使用的环境湿度相适应。因此,木材应使用的环境湿度相适应。因此,木材应预先干燥至平衡含水率后才能加工使用。预先干燥至平衡含水率后才能加工使用。n其它物理性质其它物理性质n木材的导热系数随其表观密度增大而增木材的导热系数随其表观密度增大而增大。顺纹方向的导热系数大于横纹方向。大。顺纹方向的导热系数大于横纹方向。n木材具有较好的吸声性能,故常用软木木材具有较好的吸声性能,故常用软木板、木丝
21、板、穿孔板等作为吸声材料。板、木丝板、穿孔板等作为吸声材料。n木材具有良好的电绝缘性。当木材的含木材具有良好的电绝缘性。当木材的含水量提高或温度升高时,木材的电阻会水量提高或温度升高时,木材的电阻会降低,电绝缘性变差。降低,电绝缘性变差。n2、 木材的强度n由于木材构造的不均质性,致使木材的各种力学强度都具有明显的方向性。n在顺纹方向,木材的抗压和抗拉强度都比横纹方向高得多,n而横纹方向,弦向又不同于径向。木材的含水率、疵病及试件尺寸对木材强度都有显著影响。n抗压强度抗压强度n分为分为顺纹顺纹抗压强度抗压强度和和横纹横纹抗压强度抗压强度。n顺纹抗压强度为作用力方向与木材纤维顺纹抗压强度为作用力
22、方向与木材纤维方向一致时的强度,这种受压破坏是细方向一致时的强度,这种受压破坏是细胞壁失去稳定而非纤维的断裂。胞壁失去稳定而非纤维的断裂。n横纹抗压为作用力方向与木材纤维垂直横纹抗压为作用力方向与木材纤维垂直时的强度,这种受压破坏是木材横向受时的强度,这种受压破坏是木材横向受力压紧产生显著变形而造成的破坏。力压紧产生显著变形而造成的破坏。 顺纹抗压强度比横纹抗压强度高,顺纹抗压强度比横纹抗压强度高, 是木材用于柱、桩、斜撑和桁架等承压是木材用于柱、桩、斜撑和桁架等承压构件时的主要力学性能,是确定构件时的主要力学性能,是确定木材强度等木材强度等级级的依据。的依据。 木材的横纹抗压强度与顺纹抗压强
23、度的木材的横纹抗压强度与顺纹抗压强度的比值因树种不同而异,比值因树种不同而异, 一般针叶树横纹抗压强度约为顺纹的一般针叶树横纹抗压强度约为顺纹的10%,阔叶树则约为,阔叶树则约为15%20%。n抗拉强度抗拉强度n木材抗拉强度有木材抗拉强度有顺纹顺纹和和横纹横纹两种。两种。n但横纹抗拉强度值很小,工程中一般不使用,但横纹抗拉强度值很小,工程中一般不使用,而而顺纹抗拉强度顺纹抗拉强度则是木材所有强度中则是木材所有强度中最大的最大的。n顺纹受拉破坏时,往往不是纤维被拉断而是顺纹受拉破坏时,往往不是纤维被拉断而是纤维间被撕裂。纤维间被撕裂。n 木材的木材的疵病疵病如木节、斜纹、裂缝等都会使顺如木节、斜
24、纹、裂缝等都会使顺纹抗拉强度显著降低。同时,木材受拉杆件纹抗拉强度显著降低。同时,木材受拉杆件连接处应力复杂,这是顺纹抗拉强度充分利连接处应力复杂,这是顺纹抗拉强度充分利用的原因。用的原因。n抗弯强度抗弯强度n木材受弯曲时会产生压、拉、剪等复杂的应力。木材受弯曲时会产生压、拉、剪等复杂的应力。受弯构件受弯构件上部上部为为顺纹抗压顺纹抗压,下部下部为为顺纹抗拉顺纹抗拉,而,而在水平面则产生剪切力。在水平面则产生剪切力。n木材受弯破坏时,受压区首先达到强度极限,产木材受弯破坏时,受压区首先达到强度极限,产生大量变形,但构件仍能继续承载,随着外力增生大量变形,但构件仍能继续承载,随着外力增大,当下部
25、受拉区也达到强度极限时,纤维本身大,当下部受拉区也达到强度极限时,纤维本身及纤维间连接断裂,最后导致破坏。及纤维间连接断裂,最后导致破坏。n木材的木材的抗弯强度抗弯强度仅次于仅次于顺纹抗拉强度顺纹抗拉强度,为顺纹抗,为顺纹抗压强度的压强度的1.52.0倍。倍。n因此,建筑工程中常用作桁架、梁、桥梁及地板。因此,建筑工程中常用作桁架、梁、桥梁及地板。n抗剪强度抗剪强度n木材受剪时,根据剪力与木材纤维之木材受剪时,根据剪力与木材纤维之间的作用方向可分为:间的作用方向可分为:n顺纹剪切、横纹剪切和横纹剪断三种顺纹剪切、横纹剪切和横纹剪断三种强度。强度。n木材在不同剪力作用下,木纤维的破木材在不同剪力
26、作用下,木纤维的破坏方式不同,因而表现为坏方式不同,因而表现为横纹剪断强横纹剪断强度度最大,最大,顺纹剪切顺纹剪切次之,次之,横纹剪切横纹剪切最最小。小。n影响木材强度的主要因素影响木材强度的主要因素n木材纤维组织木材纤维组织n木材受力时,主要靠细胞壁承受外力,细胞纤维组木材受力时,主要靠细胞壁承受外力,细胞纤维组织越均匀密实,强度就越高。织越均匀密实,强度就越高。n如夏材比春材的结构密实、坚硬,当夏材含量如夏材比春材的结构密实、坚硬,当夏材含量(夏材夏材率率)高时,木材强度较高。高时,木材强度较高。n含水率含水率n对强度影响很大,当木材含水率在纤维饱和点以下对强度影响很大,当木材含水率在纤维
27、饱和点以下变化时,含水率增大,强度降低,这是因为细胞壁变化时,含水率增大,强度降低,这是因为细胞壁的水分增加后使细胞壁及其中的亲水胶体变软的缘的水分增加后使细胞壁及其中的亲水胶体变软的缘故;反之,则强度增大。故;反之,则强度增大。n但是,含水率在纤维饱和点以上变化时,木材强度但是,含水率在纤维饱和点以上变化时,木材强度不变,因为此时仅仅是自由水发生变化。不变,因为此时仅仅是自由水发生变化。 n木材含水率变化一般对抗弯和顺纹抗压强度的影响木材含水率变化一般对抗弯和顺纹抗压强度的影响较大,对顺纹抗剪强度影响较小,而对顺纹抗拉强较大,对顺纹抗剪强度影响较小,而对顺纹抗拉强度几乎没有影响。度几乎没有影
28、响。n温度温度n木材受热后,细胞壁中胶结物质会软化,从而引起木材受热后,细胞壁中胶结物质会软化,从而引起木材强度降低。研究表明,当温度从木材强度降低。研究表明,当温度从25升高至升高至50时,木材的顺纹抗压强度会降低时,木材的顺纹抗压强度会降低20%40%。温度高于温度高于100时,木材会被烤焦和变形,并发生时,木材会被烤焦和变形,并发生部分挥发物分解,强度下降。温度高于部分挥发物分解,强度下降。温度高于140时,时,木材的纤维素会发生热裂解,变形明显并导致裂纹木材的纤维素会发生热裂解,变形明显并导致裂纹产生,强度急剧下降。产生,强度急剧下降。n因此,长期处于高温作用下(因此,长期处于高温作用
29、下(60以上)的建筑物以上)的建筑物件,不宜使用木材。件,不宜使用木材。n负荷时间负荷时间n木材的长期承载能力远低于暂时承载能力。这是木材的长期承载能力远低于暂时承载能力。这是因为在长期承载情况下,木材会发生纤维等速蠕因为在长期承载情况下,木材会发生纤维等速蠕滑,累积后产生较大变形而降低了承载能力的结滑,累积后产生较大变形而降低了承载能力的结果。因而木结构中木材许可应力值远低于木材强果。因而木结构中木材许可应力值远低于木材强度。度。n木材在长期荷载作用下,能无限期负荷而不破坏木材在长期荷载作用下,能无限期负荷而不破坏的最大应力,称为的最大应力,称为木材的持久强木材的持久强度。持久强度仅度。持久
30、强度仅为极限强度的为极限强度的50%60%。n一切木结构都处于某一种负荷的长期作用下,因一切木结构都处于某一种负荷的长期作用下,因此,在设计结构时,应考虑负荷时间对木材强度此,在设计结构时,应考虑负荷时间对木材强度的影响。一般以的影响。一般以持久强度持久强度为依据。为依据。n疵病疵病n木材在生长、采伐、保存及加工过程中所产生的内木材在生长、采伐、保存及加工过程中所产生的内部和外部的缺陷,统称为疵病。部和外部的缺陷,统称为疵病。n木材的疵病包括天然生长的缺陷木材的疵病包括天然生长的缺陷(如木节、斜纹、如木节、斜纹、腐朽和病虫害等腐朽和病虫害等)和加工后产生的缺陷和加工后产生的缺陷(如裂缝、翘如裂
31、缝、翘曲等曲等)。一般木材或多或少都存在一些疵病,使木。一般木材或多或少都存在一些疵病,使木材的物理力学性质受到影响。材的物理力学性质受到影响。n同一疵病对不同强度的影响不尽相同。如木节对顺同一疵病对不同强度的影响不尽相同。如木节对顺纹抗拉强度影响显著,对顺纹抗压强度影响较小;纹抗拉强度影响显著,对顺纹抗压强度影响较小;斜纹易使木材开裂和翘曲,降低抗拉和抗弯强度;斜纹易使木材开裂和翘曲,降低抗拉和抗弯强度;裂纹破坏木材的整体性,降低强度,在受弯构件中裂纹破坏木材的整体性,降低强度,在受弯构件中完全不能承受顺纹剪切作用。完全不能承受顺纹剪切作用。n木材的防腐、防虫和防火处理木材的防腐、防虫和防火
32、处理n木材是天然有机材料,易受真菌侵害而腐朽木材是天然有机材料,易受真菌侵害而腐朽变质。变质。n木材中常见的木材中常见的真菌真菌有有霉菌霉菌、变色菌变色菌、腐朽菌腐朽菌三种。三种。n真菌真菌在适当温度在适当温度(2535)、含水率、含水率(30%50%)及空气中能在木材中大量繁殖,分解及空气中能在木材中大量繁殖,分解木材细胞壁作为养分从而破坏木材的组织,木材细胞壁作为养分从而破坏木材的组织,使木材丧失强度。使木材丧失强度。n防腐可以采用结构措施和化学处理措施,防腐可以采用结构措施和化学处理措施,破坏真菌的生存及繁殖条件。破坏真菌的生存及繁殖条件。n结构防腐结构防腐措施是使木构件各部位都处在良好
33、措施是使木构件各部位都处在良好通风条件下,降低含水率,保证木构件经常通风条件下,降低含水率,保证木构件经常处于干燥状态,从而避免或减少真菌的腐朽处于干燥状态,从而避免或减少真菌的腐朽作用。作用。n化学处理化学处理是采用涂刷、渗透和浸渍等方法使是采用涂刷、渗透和浸渍等方法使用药剂对木材进行处理,毒化木材,杜绝真用药剂对木材进行处理,毒化木材,杜绝真菌的生存繁殖,达到防腐目的。菌的生存繁殖,达到防腐目的。n防虫防虫n危害木材的昆虫有白蚁、天牛、蠹虫等。白蚁性危害木材的昆虫有白蚁、天牛、蠹虫等。白蚁性喜蛀蚀潮湿的木材,在温暖和潮湿环境中生存繁喜蛀蚀潮湿的木材,在温暖和潮湿环境中生存繁殖;天牛主要侵害
34、含水率较低的木材,它分解木殖;天牛主要侵害含水率较低的木材,它分解木质纤维素作为养分而破坏木材。较严重的虫害两质纤维素作为养分而破坏木材。较严重的虫害两三年内就可完全破坏木材,出现木结构崩溃。三年内就可完全破坏木材,出现木结构崩溃。n木结构和木制品的防虫,以木结构和木制品的防虫,以化学处理化学处理为主,一般为主,一般与防腐结合同时进行。化学药剂处理方法根据所与防腐结合同时进行。化学药剂处理方法根据所采用的药剂、树种、木构件尺寸及环境条件而定,采用的药剂、树种、木构件尺寸及环境条件而定,常采用常采用热力法热力法、压力法压力法和和渗透法渗透法将药剂注入木材将药剂注入木材内部达到防虫目的。内部达到防
35、虫目的。n防火防火n当木材受到高温作用时,会分解出可燃气体并放出当木材受到高温作用时,会分解出可燃气体并放出热量,当温度达到热量,当温度达到260时即可发焰燃烧,因而木时即可发焰燃烧,因而木结构设计中将结构设计中将260称为木材的着火危险温度。称为木材的着火危险温度。n木材易燃是其主要缺点之一。木构件在火的作用下,木材易燃是其主要缺点之一。木构件在火的作用下,外层碳化,结构疏松,内部温度升高,强度降低。外层碳化,结构疏松,内部温度升高,强度降低。当强度低于承载极限时,木结构即被破坏。当强度低于承载极限时,木结构即被破坏。n为防止木材着火,按防火规范应使木结构与热源保为防止木材着火,按防火规范应
36、使木结构与热源保持防火间距或设置防火墙,设计时在构件表面也可持防火间距或设置防火墙,设计时在构件表面也可以设置抹灰层起隔热作用。并且,在用木材做围护以设置抹灰层起隔热作用。并且,在用木材做围护墙时,应避免形成空气流。墙时,应避免形成空气流。n采用化学药剂也是木材防火的有效措施之一。防火采用化学药剂也是木材防火的有效措施之一。防火剂一般有浸注剂和防火涂料两类。防火涂料遇火时剂一般有浸注剂和防火涂料两类。防火涂料遇火时能产生隔热层,阻止木材着火燃烧。能产生隔热层,阻止木材着火燃烧。n木材在建筑上的应用木材在建筑上的应用n在结构上,木材主要用于构架的屋顶,如梁、在结构上,木材主要用于构架的屋顶,如梁
37、、柱、望板、桁檩、椽、斗措等,我国许多古建柱、望板、桁檩、椽、斗措等,我国许多古建筑均为木结构,它在技术和艺术上都有很高的筑均为木结构,它在技术和艺术上都有很高的水平和独特的风格。水平和独特的风格。n木材易于加工,性能优良,故又广泛用于房屋木材易于加工,性能优良,故又广泛用于房屋的门窗、天花板、扶手、栏杆、龙骨、隔断等。的门窗、天花板、扶手、栏杆、龙骨、隔断等。n木材表面经加工后,具有优良的建筑装饰性能,木材表面经加工后,具有优良的建筑装饰性能,其自然美丽的花纹及特有的色泽,给人以淳朴、其自然美丽的花纹及特有的色泽,给人以淳朴、古雅、温暖、亲切的质感。古雅、温暖、亲切的质感。n因此木材又广泛用作室内装饰的墙裙、隔断、因此木材又广泛用作室内装饰的墙裙、隔断、隔墙以及地板等。隔墙以及地板等。
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