工程材料十木材

1、|木材具有許多優(yōu)良性能：z輕質(zhì)高強(qiáng)，即比強(qiáng)度高；z有較高的彈性和韌性；z耐沖擊和振動(dòng)；z易于加工；z保溫性好；z長(zhǎng)期保持干燥或長(zhǎng)期置于水中，均有很高的耐久性；z裝飾性好等。|木材缺點(diǎn)：z 內(nèi)部結(jié)構(gòu)不均勻，各向異性，z 對(duì)電、熱的傳導(dǎo)極?。粃 易隨周圍環(huán)境濕度變化而改變含水量，引起較大的濕脹干縮變形；z 易腐朽及蟲蛀；z 易燃燒；天然疵病較多等。|用途：z在建筑工程中，屋架、梁、柱、支撐、門窗、地板、橋梁、混凝土模板、腳手架以及室內(nèi)裝修z水利工程中的木樁、閘門，及隧洞支護(hù)的坑木等，都需要使用大量木材。10.1 木材的分類和構(gòu)造|10.1.1 分類|按樹種的不同，可分為針葉樹和闊葉樹兩大類： |1

2、針葉樹z針葉樹樹葉細(xì)長(zhǎng)如針，多為常綠樹，樹干通直和高大，紋理平順，材質(zhì)均勻，木質(zhì)較軟而易于加工，故又稱為“軟木材”。針葉樹強(qiáng)度較高，表觀密度和脹縮變形較小，常含有較多的樹脂，耐腐蝕性較強(qiáng)。z針葉樹樹材是主要的建筑用材，主要用作承重構(gòu)件、裝修和裝飾部件。常用的樹種有：紅松、落葉松、云杉、冷杉、杉木、柏木。|2闊葉樹z闊葉樹樹葉寬大，葉脈成網(wǎng)狀，大部都為落葉樹，樹干驝直部分一般較短，大部分樹種的表觀密度大，材質(zhì)較硬，較難加工，故又稱為“硬木材”。闊葉樹材一般較重，強(qiáng)度高，脹縮和翹曲變形大，易開裂。z在建筑中常用作尺寸較小的裝修和裝飾等構(gòu)件，對(duì)于具有美麗天然紋理的樹種，特別適于作室內(nèi)裝修、家具及膠合

3、板等。常用的樹種有櫸木、柞木、水曲柳、榆木以及質(zhì)地較軟的榫木、椴木等。|10.1.2木材的宏觀構(gòu)造z木材的宏觀構(gòu)造是指用肉眼和放大鏡能觀察到的組織，通常從樹干的橫切面（垂直于樹軸的面）、徑切面（通過樹軸的縱切面）和弦切面（平行于樹軸的縱切面）三個(gè)切面上來進(jìn)行剖析。木材的宏觀構(gòu)造如圖 6 1所示。12一453三二圖 6.1木材三個(gè)切面一、橫切面二、弦切面三、徑切面 1、樹皮 2、木質(zhì)部 3、年輪 4、髓線 5、髓心 z心材：接近樹干中心呈深色部分的木質(zhì)部；z邊材：靠近外圍的部分色較淺部分的木質(zhì)部。 z春材（早材） ：在同一年輪內(nèi)，春天生長(zhǎng)，色較淺，質(zhì)松軟的木質(zhì)；z夏材（晚材） ：夏秋二季生長(zhǎng)色較

4、深，質(zhì)堅(jiān)硬的木質(zhì)。z髓心：樹干的中心稱為髓心，其質(zhì)松軟，強(qiáng)度低，易腐朽。z髓線：從髓心向外的輻射線，稱為髓線，它與周圍連結(jié)差，干燥時(shí)易沿此開裂。年輪和髓線組成了木材美麗的天然紋理。|相同樹種，年輪越密且均勻，材質(zhì)越好，夏材部分愈多，木材強(qiáng)度愈高。|2木材的微觀構(gòu)造z木材組織是由無數(shù)管狀細(xì)胞結(jié)合而成，它們大部分縱向排列，少數(shù)橫向排列（如髓線）。z每個(gè)細(xì)胞分細(xì)胞壁和細(xì)胞腔兩部分，細(xì)胞壁由細(xì)纖維組成，其縱向連結(jié)較橫向牢固。細(xì)纖維間具有極小的空隙，能吸附和滲透水分。z木材的細(xì)胞壁愈厚，腔愈小，木材愈密實(shí)，表觀密度大，強(qiáng)度也較高，但脹縮大。春材細(xì)胞壁薄腔大，夏材則壁厚腔小。z針葉樹材顯微構(gòu)造簡(jiǎn)單而規(guī)則，

5、它主要由管胞、髓線和樹脂道組成，其中管胞占總體積的 90% 以上，且其髓線較細(xì)而不明顯。z闊葉樹材顯微構(gòu)造較復(fù)雜，其細(xì)胞主要有木纖維、導(dǎo)管和髓線，其最大特點(diǎn)是髓線很發(fā)達(dá)，粗大而明顯，這是鑒別闊葉樹材的顯著特征。1導(dǎo)管；2髓線；3木纖維圖6.3 闊葉樹柞木微觀構(gòu)造1管胞；2髓線；3樹脂道圖6.2 針葉樹馬尾松微觀構(gòu)造|10.2.1木材的含水量|1.木材中的水z木材含水量用含水率表示，是指木材中水分質(zhì)量與干燥木材質(zhì)量的百分比。木材中的水分為化合水、自由水和吸附水三種：z化合水：是木材化學(xué)成份中的結(jié)合水，總含量通常不超過12%，它在常溫下不變化，故其對(duì)木材的性質(zhì)無影響；z自由水：存在于木材細(xì)胞腔內(nèi)和

6、細(xì)胞間隙中的水，它影響木材的表觀密度、抗腐蝕性、燃燒性和干燥性；z吸附水：是被吸附在細(xì)胞壁內(nèi)的水分，吸附水的變化則影響木材強(qiáng)度和木材脹縮變形性能。|2.木材的纖維飽和點(diǎn)z當(dāng)木材中僅細(xì)胞壁內(nèi)吸附水達(dá)到飽和，而細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中無自由水時(shí)的含水率稱為木材的纖維飽和點(diǎn)。z木材的纖維飽和點(diǎn)隨樹種而異，一般為25% 35% ，通常其平均值約為30% 。纖維飽和點(diǎn)是含水率是否影響強(qiáng)度和脹縮性能的臨界點(diǎn)。|3.木材的平衡含水率z當(dāng)木材長(zhǎng)時(shí)間處于一定溫度和濕度的環(huán)境中時(shí)，木材中的含水量最后會(huì)與周圍環(huán)境相平衡，達(dá)到相對(duì)恒定的含水率，這時(shí)木材的含水率稱為平衡含水率。z木材的平衡含水率是木材進(jìn)行干燥時(shí)的重要指標(biāo)。z

7、風(fēng)干木材含水率為15% 25% ，室內(nèi)干燥的木材含水率常為 8% 15% 。|10.2.2木材的濕脹與干縮變形z當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨著含水率的增大，木材體積產(chǎn)生膨脹，隨著含水率減小，木材體積收縮，這分別稱為木材的濕脹和干縮。此時(shí)的含水率變化主要是吸附水的變化。z而當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以上，只是自由水增減變化時(shí)，木材的體積不發(fā)生變化。|從圖中可以看出，纖維飽和點(diǎn)是木材發(fā)生濕脹干縮變形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 木材含水率與其脹縮變形的關(guān)系0231102030405060456789木材脹縮變形率（%）含水率（%）體積變形弦向徑向縱向|由于木材為非勻質(zhì)構(gòu)造，木材的干縮率值各不相同：z其中以弦向

8、最大，為6% 12%；z徑向次之，為3% 6%；z縱向（即順纖維方向）最小，為0.1% 0.35%。 木材干燥后截面形狀的變化 |10.2.3木材的強(qiáng)度|1.木材的各種強(qiáng)度z抗壓、抗拉、抗剪強(qiáng)度又有順紋和橫紋之分。z順紋強(qiáng)度為作用力方向與木材纖維方向平行。z橫紋強(qiáng)度為作用力方向與木纖維方向垂直。 |（1）抗壓強(qiáng)度z木材的抗壓強(qiáng)度分為順紋抗壓和橫紋抗壓。z順紋抗壓強(qiáng)度為作用力方向與木材纖維方向平行時(shí)的抗壓強(qiáng)度。這種破壞主要是木材細(xì)胞壁在壓力作用下的失穩(wěn)破壞，而不是纖維的斷裂。z木材的順紋抗壓強(qiáng)度較高，但也只有順紋抗拉強(qiáng)度的1520%，木材的疵點(diǎn)對(duì)順紋抗壓強(qiáng)度影響較小，在建筑工程中常用于柱、樁、斜

9、撐及桁架等承重構(gòu)件。順紋抗壓強(qiáng)度是確定木材強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。z橫紋抗壓強(qiáng)度為作用力方向與木纖維方向垂直時(shí)的抗壓強(qiáng)度，這種作用是木材橫向受力壓緊產(chǎn)生顯著變形而造成的破壞，相當(dāng)于將細(xì)長(zhǎng)的管狀細(xì)胞壓扁。又分為弦向受壓和徑向受壓兩種。z木材的橫紋抗壓強(qiáng)度不高，比順紋抗壓強(qiáng)度低得多，其比值隨木纖維構(gòu)造和樹種而異，一般針葉樹橫紋抗壓強(qiáng)度約為順紋抗壓強(qiáng)度的10% ；闊葉樹為15% 20%。由于木材的尺寸關(guān)系，在實(shí)際工程中也很少有橫紋受壓的構(gòu)件。|（2）抗拉強(qiáng)度z順紋抗拉強(qiáng)度即指拉力方向與木材纖維方向一致時(shí)的抗拉強(qiáng)度。這種受拉破壞理論上是木纖維被拉斷，但實(shí)際往往是木纖維未被拉斷，而纖維間先被撕裂。z木材順紋抗拉

10、強(qiáng)度最大，大致為順紋抗壓強(qiáng)度的34倍，可達(dá)到50200Mpa。z木材的缺陷（如木節(jié)、斜紋等）對(duì)順紋抗拉強(qiáng)度影響極為顯著。一般木材或多或少總有一些疵點(diǎn)，所以抗拉強(qiáng)度往往發(fā)揮不穩(wěn)定，其實(shí)際的順紋抗拉能力反比順紋抗壓低。z橫紋抗拉強(qiáng)度是指拉力方向與木纖維垂直時(shí)的抗拉強(qiáng)度。z由于木材細(xì)胞橫向連接很弱，橫紋抗拉強(qiáng)度最小，約為順紋抗拉強(qiáng)度的1/201/40，工程中應(yīng)避免受到橫紋拉力作用。|（3）抗彎強(qiáng)度z木材的抗彎強(qiáng)度很高，通常為順紋抗拉強(qiáng)度的1.52倍。z在建筑工程中常用于地板、梁、桁架等結(jié)構(gòu)中。用于抗彎的木構(gòu)件應(yīng)盡量避免在受彎區(qū)有斜紋和木節(jié)等缺陷。|（4）抗剪強(qiáng)度z木材的抗剪強(qiáng)度是指木材受剪切作用時(shí)的

11、強(qiáng)度。分為順紋剪切、橫紋剪切和橫紋切斷三種，如下圖。z順紋剪切破壞是由于纖維間聯(lián)結(jié)撕裂產(chǎn)生縱向位移和受橫紋拉力作用所致；橫紋剪切破壞完全是因剪切面中纖維的橫向聯(lián)結(jié)被撕裂的結(jié)果；橫紋切斷破壞則是木材纖維被切斷，這時(shí)強(qiáng)度較大，一般為順紋剪切的 4 5倍。aa順紋剪切順紋剪切bb橫紋剪切橫紋剪切cc橫紋切斷圖橫紋切斷圖木材各項(xiàng)強(qiáng)度值的關(guān)系 抗壓抗拉抗彎抗剪順紋橫紋順紋橫紋順紋橫紋切斷11/101/3231/201/33/221/71/31/101/51/23/2|2木材強(qiáng)度的影響因素z（1）木材纖維組織的影響z木材受力時(shí)，主要靠細(xì)胞壁承受外力，厚壁細(xì)胞數(shù)量越多，細(xì)胞壁越厚，強(qiáng)度就越高。當(dāng)表觀密度越大

12、，則所含夏材的百分率越高，木材的強(qiáng)度也越高。z（2）含水率的影響z木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨著含水率降低，木材強(qiáng)度增大；當(dāng)含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，基本上不影響木材的強(qiáng)度。z含水率的變化對(duì)各強(qiáng)度的影響是不一樣的。對(duì)順紋抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度的影響較大，對(duì)順紋抗拉強(qiáng)度和順紋抗剪強(qiáng)度影響較小。z我國規(guī)定，以木材含水率為12%（稱木材的標(biāo)準(zhǔn)含水率）時(shí)的強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，其他含水率時(shí)的強(qiáng)度值，可按下述公式換算 z當(dāng)含水率為8%23%范圍時(shí)該公式誤差最小 12)(1w12w式中 12含水率為 12% 時(shí)的木材強(qiáng)度；w含水率為 w % 時(shí)的木材強(qiáng)度；w試驗(yàn)時(shí)的木材含水率；木材含水率校正系數(shù)。|（3

13、）負(fù)荷時(shí)間的影響z木材在長(zhǎng)期荷載作用下，即使外力值不變，隨著時(shí)間延長(zhǎng)木材將發(fā)生較大的蠕變，最后達(dá)到較大的變形而破壞。這種木材在長(zhǎng)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。z木材的持久強(qiáng)度比其極限強(qiáng)度小得多，一般為極限強(qiáng)度的50% 60%。z木材的長(zhǎng)期承載能力遠(yuǎn)低于暫時(shí)承載能力。因此在設(shè)計(jì)木結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷時(shí)間對(duì)木材強(qiáng)度的影響。|（4）缺陷z木材在生長(zhǎng)、采伐及保存過程中，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部和外部的缺陷，這些缺陷統(tǒng)稱為疵病。z木材的疵病主要有木節(jié)、斜紋、腐朽及蟲害等，這些疵病將影響木材的力學(xué)性質(zhì)，但同一疵病對(duì)木材不同強(qiáng)度的影響不盡相同。|（5）溫度的影響z隨環(huán)境溫度升高，木材中的細(xì)胞壁成分會(huì)逐漸

14、軟化，強(qiáng)度也隨之降低。一般氣候下的溫度升高不會(huì)引起化學(xué)成分的改變，溫度回復(fù)時(shí)會(huì)恢復(fù)原來強(qiáng)度。z當(dāng)木材長(zhǎng)期處于60 100溫度時(shí)，強(qiáng)度下降，變形增大。溫度超過140 時(shí)，強(qiáng)度明顯下降。10.3木材的防護(hù)|10. 3.1干燥z對(duì)流干燥法|10.3.2防腐防蟲|1. 腐朽z木材腐朽主要是由真菌侵害所致，引起木材變質(zhì)腐朽的真菌有三種，即霉菌、變色菌和腐朽菌，其中腐朽菌的侵害所引起的腐朽較多。 |真菌在木材中的生存和繁殖，必須同時(shí)具備三個(gè)條件，即要有適當(dāng)?shù)乃帧⒖諝夂蜏囟?。|當(dāng)木材的含水率在35% 50% ，溫度在25 30，又木材中存在一定量空氣時(shí)，最適宜腐朽菌的繁殖，因而木材最易腐朽。如果設(shè)法破壞其

15、中一個(gè)條件，就能防止木材腐朽。 |通常防止木材腐朽的措施有以下兩種：|1破壞真菌生存的條件z破壞真菌生存條件最常用的辦法是：使木結(jié)構(gòu)、木制品和儲(chǔ)存的木材處于經(jīng)常保持通風(fēng)干燥的狀態(tài)，使其含水率低于20%，可采用防水防潮的措施。再對(duì)木結(jié)構(gòu)和木制品表面進(jìn)行油漆處理，油漆涂層即使木材隔絕了空氣，又隔絕了水分。由此可知，木材油漆首先是防腐，其次才是美觀。|2把木材變成有毒的物質(zhì)z將化學(xué)防腐劑注入木材中，使真菌無法寄生。z木材防腐劑種類很多，一般分三類：水溶性防腐劑如氟化鈉、氯化鋅、氟硅酸鈉、硼酸、硼酚合劑等；油質(zhì)防腐劑如雜酚油、蒽油、煤焦油等；油溶性防腐劑如五氯酚等。z木材注入防腐劑的方法有多種，通常有

16、表面涂刷或噴涂法、常壓浸漬法、冷熱槽浸透法和壓力滲透法等 |10.3.3.防火|木材的防火，就是將木材經(jīng)過具有阻燃性能的化學(xué)物質(zhì)處理后，變成難燃的材料。|1低于木材著火危險(xiǎn)溫度z讓木材使用溫度低于260 。z木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中將260稱為木材著火危險(xiǎn)溫度。|2采用化學(xué)藥劑z防火劑一般有兩類：浸注劑，防火涂料z其防火原理是化學(xué)藥劑遇火源時(shí)能產(chǎn)生隔熱層，阻止木材著火燃燒。10.4 木材的應(yīng)用|10.4.1木材的初級(jí)產(chǎn)品z為了合理用材，按加工程度和用途的不同，木材可分為原條、杉原木、板方材等。|（1）原條z原條：是指只經(jīng)去根、修枝、剝皮，沒有加工造材的木料。z主要用于建筑工程的腳手架、建筑用材、家具等。|

17、（2）原木z原木：是指伐倒后，除去樹皮、根、樹梢后截成規(guī)定直徑和長(zhǎng)度的木材。z主要用作屋架、樁木、坑木、電桿。原木經(jīng)加工后可制作膠合板。|（3）板方材z板方材：是指按一定尺寸鋸解、加工成的板材和方材。其中截面寬度為厚度的3倍以上的稱為板材；截面寬度不足厚度的3倍的稱為方材。z主要用作模板、閘門、橋梁。|10.4.2常用的人造板材 |1膠合板z膠合板是用原木沿年輪旋切成大張薄片，再用膠粘劑按奇數(shù)層數(shù)，以各層纖維互相垂直的方向，粘合熱壓而成的人造板材。一般為 3 13層，所用膠料有動(dòng)植物膠和耐水性好的酚醛、脲醛等合成樹脂膠。|（1）分類|膠合板可分為四類：z類（NQF）耐氣候、耐沸水膠合板z用酚醛

18、樹脂膠或其他性能相當(dāng)?shù)哪z粘合而成，具有耐久、耐煮沸或蒸氣處理、耐干熱、抗菌等性能，能在室外使用。z類（NS）耐水膠合板z用脲醛樹脂或其他性能相當(dāng)?shù)哪z粘合而成，具有耐冷水浸泡及短時(shí)間熱水浸泡、但不耐煮沸等性能。z類（NC）耐潮膠合板z用血膠、帶有多量填料的脲醛樹脂膠或其他性能相當(dāng)?shù)哪z合劑膠合而成，具有耐短期冷水浸泡適于室內(nèi)常態(tài)下使用。z類（BNS）不耐水膠合板z用豆膠或其他性能相當(dāng)?shù)哪z合劑膠合而成，有一定膠合強(qiáng)度但不耐水，室內(nèi)工程一般常態(tài)下使用。|按材質(zhì)加工工藝質(zhì)量，膠合板分為“一、二、三”三個(gè)等級(jí)。 |（2）規(guī)格和尺寸寬度（m m）長(zhǎng)度（mm）9151220152518302135244091

19、591512201830213512201220183021352440152515251830|（3）特點(diǎn)和應(yīng)用z由小直徑的原木就能制得寬幅的板材，且板面外觀美麗。z無各向異性，得到縱橫一樣的均勻強(qiáng)度；z收縮率小，沒有木節(jié)和裂紋等缺陷。z產(chǎn)品規(guī)格化，便于使用。|膠合板用途很廣，通常用作隔墻、天花板、門面板、家具及室內(nèi)裝修等。耐水膠合板可作混凝土模板。 |2纖維板z纖維板是將木材加工下來的板皮、刨花、樹枝等廢料，經(jīng)破碎浸泡、研磨成木漿，再加入一定的膠料，經(jīng)熱壓成型、干燥處理而成的人造板材。z分硬質(zhì)纖維板、半硬質(zhì)纖維板和軟質(zhì)纖維板三種。z纖維板的特點(diǎn)：材質(zhì)構(gòu)造均勻，各向強(qiáng)度一致，抗彎強(qiáng)度高，可達(dá)

20、 55 M Pa，耐磨，絕熱性好，不易脹縮和翹曲變形，不腐朽、無木節(jié)、蟲眼等缺陷。z生產(chǎn)纖維板可使木材的利用率達(dá) 90% 以上。z表觀密度大于800 kg/m3的硬質(zhì)纖維板，強(qiáng)度高，在建筑中應(yīng)用最廣，它可代替木板，主要用作室內(nèi)壁板、門板、地板、家具等。通常在板表面施以仿木紋油漆處理，可達(dá)到以假亂真的效果。 |3刨花板、木絲板、木屑板z刨花板、木絲板和木屑板是利用刨花碎片、短小廢料加工刨制的木絲、木屑等，經(jīng)過干燥、拌以膠料、熱壓而成的板材。z這些板材所用的膠結(jié)材料可有多種，如動(dòng)物膠、合成樹脂、水泥、氯鎂氧水泥等。z這類板材一般表觀密度較小，強(qiáng)度低，主要用作吸音和絕熱材料，但熱壓樹脂刨花板和木屑板

21、，表面粘貼塑料貼面或膠合板作飾面層后，可用作吊頂、隔墻、家具等材料。|4細(xì)木工板z細(xì)木工板屬于特種膠合板的一種，為芯板用木板拼接而成，兩個(gè)表面為膠貼木質(zhì)單板的實(shí)心板材。 z細(xì)木工板具有質(zhì)堅(jiān)、吸聲、絕熱等特點(diǎn)，適用于家具、車廂和建筑物內(nèi)裝修等。 長(zhǎng)度寬度(mm)厚度(mm)技術(shù)性能915122015201830213524409151830213591516192225含水率：10%3%；靜曲強(qiáng)度（MPa）；厚度為16mm,不低于15；厚度16mm,不低于12；膠層剪切強(qiáng)度不低于112201830213524401220細(xì)木工板的尺寸規(guī)格和技術(shù)性能 |例例10-110-1解釋以下名詞：解釋以下名

22、詞：| （）自由水；（）吸附水；（）自由水；（）吸附水；（）纖維飽和點(diǎn)；（）平衡含水率；（）纖維飽和點(diǎn)；（）平衡含水率；（）標(biāo)準(zhǔn)含水率；（）標(biāo)準(zhǔn)含水率；（6 6）持久強(qiáng)度。）持久強(qiáng)度。|解解|（1 1）自由水：自由水是存在于木材細(xì)胞）自由水：自由水是存在于木材細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中的水分。腔和細(xì)胞間隙中的水分。|（2 2）吸附水：吸附水是被吸附在細(xì)胞壁）吸附水：吸附水是被吸附在細(xì)胞壁內(nèi)細(xì)纖維之間的水分。內(nèi)細(xì)纖維之間的水分。|（3 3）纖維飽和點(diǎn)：當(dāng)木材中無自由水，）纖維飽和點(diǎn)：當(dāng)木材中無自由水，而細(xì)胞壁內(nèi)吸附水達(dá)到飽和時(shí)的木材含而細(xì)胞壁內(nèi)吸附水達(dá)到飽和時(shí)的木材含水率稱為纖維飽和點(diǎn)。水率稱為纖維飽和

23、點(diǎn)。|（）平衡含水率：在一定溫度和濕度（）平衡含水率：在一定溫度和濕度環(huán)境中，木材中的含水量達(dá)到與周圍環(huán)環(huán)境中，木材中的含水量達(dá)到與周圍環(huán)境濕度相平衡時(shí)含水率稱為平衡含水率。境濕度相平衡時(shí)含水率稱為平衡含水率。|（）標(biāo)準(zhǔn)含水率：含水率為（）標(biāo)準(zhǔn)含水率：含水率為1212為木為木材的標(biāo)準(zhǔn)含水率。材的標(biāo)準(zhǔn)含水率。|（6 6）持久強(qiáng)度：木材在長(zhǎng)期荷載作用）持久強(qiáng)度：木材在長(zhǎng)期荷載作用下不致引起破壞的最大強(qiáng)度，稱為持久下不致引起破壞的最大強(qiáng)度，稱為持久強(qiáng)度。強(qiáng)度。|例例10-2 10-2 木材含水率的變化對(duì)其強(qiáng)度的影響如木材含水率的變化對(duì)其強(qiáng)度的影響如何？何？|解解|木材的強(qiáng)度受含水率的影響很大，當(dāng)木材

24、的含木材的強(qiáng)度受含水率的影響很大，當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨含水率降低，即水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨含水率降低，即吸附水減少，細(xì)胞壁趨于緊密，木材強(qiáng)度增大，吸附水減少，細(xì)胞壁趨于緊密，木材強(qiáng)度增大，反之，隨含水率增大，即吸附水增多，細(xì)胞壁反之，隨含水率增大，即吸附水增多，細(xì)胞壁趨于松散，木材則強(qiáng)度減小。當(dāng)木材含水率在趨于松散，木材則強(qiáng)度減小。當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，木材強(qiáng)度不改變。纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，木材強(qiáng)度不改變。|我國木材試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，測(cè)定木材強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)我國木材試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，測(cè)定木材強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)以其標(biāo)準(zhǔn)含水率（即含水率為以其標(biāo)準(zhǔn)含水率（即含水率為1515）時(shí)的強(qiáng)度）時(shí)

25、的強(qiáng)度測(cè)值為準(zhǔn)，對(duì)于其他含水率時(shí)的強(qiáng)度測(cè)值，應(yīng)測(cè)值為準(zhǔn)，對(duì)于其他含水率時(shí)的強(qiáng)度測(cè)值，應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)含水率時(shí)的強(qiáng)度值。換算成標(biāo)準(zhǔn)含水率時(shí)的強(qiáng)度值。|例例10-3 10-3 木材在吸濕或干燥過程中，體積變化木材在吸濕或干燥過程中，體積變化有何規(guī)律？有何規(guī)律？|解解|干燥木材吸濕，含水率增加，木材出現(xiàn)濕脹。干燥木材吸濕，含水率增加，木材出現(xiàn)濕脹。當(dāng)達(dá)到纖維飽和點(diǎn)后再繼續(xù)吸濕，其體積不當(dāng)達(dá)到纖維飽和點(diǎn)后再繼續(xù)吸濕，其體積不變。濕木材在干燥脫水過程中，自由水脫出變。濕木材在干燥脫水過程中，自由水脫出時(shí)（含水率大于纖維飽和點(diǎn)時(shí)）木材不變形。時(shí)（含水率大于纖維飽和點(diǎn)時(shí)）木材不變形。若繼續(xù)干燥，含水率小于纖維飽

26、和點(diǎn)時(shí)，隨若繼續(xù)干燥，含水率小于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，隨著脫水，木材出現(xiàn)干縮。著脫水，木材出現(xiàn)干縮。|當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨含當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨含水率降低，即吸附水減少，細(xì)胞壁趨于緊密，水率降低，即吸附水減少，細(xì)胞壁趨于緊密，木材出現(xiàn)干縮。木材出現(xiàn)干縮。|例例10-410-4影響木材強(qiáng)度的主要因素有哪些？影響木材強(qiáng)度的主要因素有哪些？|解解|影響木材強(qiáng)度的主要因素有：影響木材強(qiáng)度的主要因素有：|（）含水率在纖維飽和點(diǎn)之內(nèi)變化時(shí)，隨含水率增加，（）含水率在纖維飽和點(diǎn)之內(nèi)變化時(shí)，隨含水率增加，木材的強(qiáng)度降低；當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化木材的強(qiáng)度降低；當(dāng)木材含水率在纖維

27、飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，木材強(qiáng)度不變。時(shí)，木材強(qiáng)度不變。|（2 2）木材在長(zhǎng)期荷載作用下會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低。）木材在長(zhǎng)期荷載作用下會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度降低。|（3 3）木材隨環(huán)境溫度升高強(qiáng)度會(huì)降低。）木材隨環(huán)境溫度升高強(qiáng)度會(huì)降低。|（4 4）木材的疵病致使木材的物理力學(xué)性質(zhì)受到影響。）木材的疵病致使木材的物理力學(xué)性質(zhì)受到影響。| 在使用過程中，受環(huán)境濕度變化影響，木材的含水率在使用過程中，受環(huán)境濕度變化影響，木材的含水率隨之而變化，從而引起木材的變形或強(qiáng)度降低。在外力隨之而變化，從而引起木材的變形或強(qiáng)度降低。在外力長(zhǎng)期作用下，只有當(dāng)其應(yīng)力遠(yuǎn)低于強(qiáng)度極限的某一定范長(zhǎng)期作用下，只有當(dāng)其應(yīng)力遠(yuǎn)低于強(qiáng)度極限的某一定范圍以

28、下時(shí)，才可避免木材因長(zhǎng)期負(fù)荷而破壞。這是由于圍以下時(shí)，才可避免木材因長(zhǎng)期負(fù)荷而破壞。這是由于木材在外力作用下產(chǎn)生等速蠕滑，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷，最木材在外力作用下產(chǎn)生等速蠕滑，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷，最后達(dá)到急劇產(chǎn)生大量連續(xù)變形而致。后達(dá)到急劇產(chǎn)生大量連續(xù)變形而致。|例例10-510-5一塊松木試件長(zhǎng)期置于相對(duì)濕度為一塊松木試件長(zhǎng)期置于相對(duì)濕度為6060、溫度為溫度為2020的空氣中，其平衡含水率為的空氣中，其平衡含水率為12.8%12.8%，測(cè)得，測(cè)得順紋抗壓強(qiáng)度為順紋抗壓強(qiáng)度為49.449.4，問此木材在標(biāo)準(zhǔn)含水，問此木材在標(biāo)準(zhǔn)含水率情況下抗壓強(qiáng)度為多少？率情況下抗壓強(qiáng)度為多少？|解解|木材在標(biāo)準(zhǔn)含水率

29、情況下抗壓強(qiáng)度為：木材在標(biāo)準(zhǔn)含水率情況下抗壓強(qiáng)度為：|= 49.4= 49.41+0.051+0.05（12.8-1212.8-12） |= 49.6 MPa= 49.6 MPa)12(1 12Ww式中式中含水率為含水率為1212時(shí)的木材強(qiáng)度（）；時(shí)的木材強(qiáng)度（）；| W W含水率為（）時(shí)的木材強(qiáng)度含水率為（）時(shí)的木材強(qiáng)度( () )；| 試驗(yàn)時(shí)的木材含水率（）；試驗(yàn)時(shí)的木材含水率（）；| 木材含水率校正系數(shù)。木材含水率校正系數(shù)。|隨作用力和樹種不同而異，如順紋抗壓所有樹種均為隨作用力和樹種不同而異，如順紋抗壓所有樹種均為 0.050.05；| 順紋抗拉時(shí)闊葉樹為順紋抗拉時(shí)闊葉樹為0.0150

30、.015，針葉樹為；抗彎所有樹，針葉樹為；抗彎所有樹種為種為0.040.04；順紋抗剪所有樹種為；順紋抗剪所有樹種為0.030.03。|例例10-610-6試說明木材腐朽的原因。有哪些方法可以防止試說明木材腐朽的原因。有哪些方法可以防止木材腐朽？并說明其原理。木材腐朽？并說明其原理。|解解|木材腐朽的原因是木材為真菌侵害所致。真菌中的腐朽菌寄生在木材腐朽的原因是木材為真菌侵害所致。真菌中的腐朽菌寄生在木材的細(xì)胞壁中，它能分泌出一種酵素，把細(xì)胞壁物質(zhì)分解成簡(jiǎn)木材的細(xì)胞壁中，它能分泌出一種酵素，把細(xì)胞壁物質(zhì)分解成簡(jiǎn)單的養(yǎng)分，供自身攝取生存，從而致使木材產(chǎn)生腐朽，并遭徹底單的養(yǎng)分，供自身攝取生存，從而致使木材產(chǎn)生腐朽，并遭徹底破壞。破壞。| 真菌在木材中生存和繁殖必須具備三個(gè)條件，即：適量的水分、真菌在木材中生存和繁殖必須具備三個(gè)條件，即：適量的水分、空氣（氧氣）和適宜的溫度。防止木材腐朽的措施主要是抑制和空氣（氧氣）和適宜的溫度。防止木材腐朽的措施主要是抑制和破壞腐朽菌生存和繁殖的條件。破壞腐朽菌生存和繁殖的條件。 通常防止木材腐朽