土木工程材料-瀝青及木材

1、瀝青在建筑、公路、橋梁等工程中有著廣泛的應(yīng)用，主要用于生產(chǎn)防水材料和鋪筑瀝青路面、機(jī)場(chǎng)道面。石油瀝青是石油原油經(jīng)蒸餾等提煉出各種輕質(zhì)油及潤(rùn)滑油以后的殘留物，或再經(jīng)加工而得的產(chǎn)品。它是一種有機(jī)膠凝材料，在常溫下呈固體、半固體或粘性液體，顏色為褐色或黑褐色。采用不同產(chǎn)地的原油及不同的提煉加工方式，可以得到組成、性質(zhì)各異的多種石油瀝青品種。按用途不同將石油瀝青分為道路石油瀝青、建筑石油瀝青、防水、防潮石油瀝青和普通石油瀝青。石油瀝青是由多種高分子碳?xì)浠衔锛捌浞墙饘?主要為氧、硫、氮等)衍生物組成的復(fù)雜混合物。因?yàn)闉r青的化學(xué)組成復(fù)雜，對(duì)組成進(jìn)行分析很困難，且其化學(xué)組成也不能反映出瀝青性質(zhì)的差異，所以

2、一般不作瀝青的化學(xué)分析。通常從使用角度出發(fā)，將瀝青中按化學(xué)成分和物理力學(xué)性質(zhì)相近的成分劃分為若干個(gè)組，這些組就稱(chēng)為“組叢”或“組分”。在瀝青中各組叢含量的多寡與瀝青的技術(shù)性質(zhì)有著直接的關(guān)系。 1) 1) 油分：油分：油分為淡黃色至紅褐色的油狀液體，是瀝青中分子量最小和密度最小的組分，在石油瀝青中，油分的含量為40一60。油分賦予瀝青以流動(dòng)性。 2) 2) 樹(shù)脂：樹(shù)脂：樹(shù)脂又稱(chēng)脂膠，為黃色至黑褐色半固體粘稠物質(zhì)，分子量比油分大，瀝青脂膠中絕大部分屬于中性樹(shù)脂。中性樹(shù)脂含量增加，石油瀝青的延度和粘結(jié)力等性能愈好。另外，樹(shù)脂中還含有少量酸性樹(shù)脂。它改善了石油瀝青對(duì)礦物材料的浸潤(rùn)性。在石油瀝青中，樹(shù)脂

3、的含量為15一30，它使石油瀝青具有良好的塑性和粘結(jié)性。 3) 3) 地瀝青質(zhì)地瀝青質(zhì) 地瀝青質(zhì)為深褐色至黑色固態(tài)無(wú)定形的超細(xì)顆粒固體粉末，分子量比樹(shù)脂更大。地瀝青質(zhì)是決定石油瀝青溫度敏感性和粘性的重要組分。瀝青中地瀝青質(zhì)含量在10一30。其含量愈多，則軟化點(diǎn)愈高，粘性愈大，也愈硬脆。 此外，石油瀝青中還含2一3的瀝青碳和似碳物，為無(wú)定形的黑色固體粉末，是石油瀝青中分子量最大者。它會(huì)降低石油瀝青的粘結(jié)力。石油瀝青中還含有蠟，它會(huì)降低石油瀝青的粘結(jié)性和塑性。同時(shí)對(duì)溫度特別敏感(即溫度穩(wěn)定性差)。 石油瀝青的結(jié)構(gòu)是以地瀝青質(zhì)為核心，周?chē)讲糠謽?shù)脂和油分，構(gòu)成膠團(tuán)，無(wú)數(shù)膠團(tuán)分散在油分中而形成膠體結(jié)

4、構(gòu)。在這個(gè)分散體系中，分散相為吸附部分樹(shù)脂的地瀝青質(zhì)，分散介質(zhì)為溶有樹(shù)脂的油分。在膠體結(jié)構(gòu)中，從地瀝青質(zhì)到油分是均勻地逐步遞變的，并無(wú)明顯界面。（1）防水性 石油瀝青是憎水性材料，幾乎完全不溶于水，而且本身構(gòu)造致密，并與礦物材料表面有很好的粘結(jié)力，能緊密粘附于礦物材料表面，同時(shí)，它還具有一定的塑性，能適應(yīng)材料或構(gòu)件的變形，所以石油瀝青具有良好的防水性，故廣泛用作土木工程的防潮、防水材料。石油瀝青的粘滯性是反映瀝青材料內(nèi)部阻礙其相對(duì)流動(dòng)的一種特性，是瀝青材料軟硬、稀稠程度的反映。粘滯性的大小與其組分及溫度有關(guān)。當(dāng)?shù)貫r青質(zhì)含量較高，同時(shí)又有適量樹(shù)脂，而油分含量較少時(shí)，則粘滯性較大；在一定溫度范圍內(nèi)

5、，當(dāng)溫度升高時(shí)，則粘滯性隨之降低，反之則增大。 粘滯性應(yīng)以絕對(duì)粘度表示，但因其測(cè)定方法較復(fù)雜，故工程中常用相對(duì)粘度(條件粘度)來(lái)表示粘滯性，對(duì)于粘稠(半固體或固體)的石油瀝青用針入度表示，對(duì)液體石油瀝青則用標(biāo)準(zhǔn)粘度表示。TCdt塑性指石油瀝青在外力作用下產(chǎn)生變形而不破壞，除去外力后，仍能保持變形后的形狀的性質(zhì)。石油瀝青的塑性與其組叢、溫度及瀝青膜層有關(guān)，當(dāng)其中樹(shù)脂含量較多，且其它組叢含量又適當(dāng)時(shí)，則塑性較好；溫度升高，則塑性增大；當(dāng)膜層增厚，塑性也增大。在常溫下，塑性較好的瀝青在產(chǎn)生裂縫時(shí)，也可能由于特有的粘塑性而自行愈合，故塑性也反映了瀝青開(kāi)裂后的自愈能力。瀝青的塑性對(duì)沖擊振動(dòng)荷載有定吸收能

6、力，并能減少摩擦?xí)r的噪聲，故瀝青是一種優(yōu)良的道路路面材料。石油瀝青的塑性用延度表示。延度愈大，塑性愈好。延度測(cè)定是把瀝青制成“8”字形標(biāo)準(zhǔn)試件，置于延度儀內(nèi)25水中，以5cmmin的速度拉伸，用拉斷時(shí)的伸長(zhǎng)度來(lái)表示，單位用cm計(jì)。延度也是石油瀝青的重要技術(shù)指標(biāo)之一。溫度敏感性是指石油瀝青的粘滯性和塑性隨溫度升降而變化的性能。由于瀝青是一種高分子非晶態(tài)熱塑性物質(zhì)，故沒(méi)有一定的熔點(diǎn)。當(dāng)溫度升高時(shí)，瀝青由固態(tài)或半固態(tài)逐漸軟化，產(chǎn)生粘性流動(dòng)，稱(chēng)為粘流態(tài)。與此相反，隨溫度降低又逐漸由粘流態(tài)凝固為固態(tài)，甚至變硬變脆，成為玻璃態(tài)。建筑工程要求瀝青隨溫度變化時(shí)，其粘滯性及塑性變化幅度應(yīng)較小，即宜選用溫度穩(wěn)定性

7、較高的瀝青。石油瀝青中地瀝青質(zhì)含量較多時(shí)，其溫度敏感性較小。在工程使用時(shí)往往加入滑石粉、石灰石粉等礦物填料，以減小其溫度敏感性。瀝青中含蠟量較多時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生溫度不太高(60左右)時(shí)就發(fā)生流淌，在溫度較低時(shí)又易變硬開(kāi)裂。 溫度敏感性以軟化點(diǎn)指標(biāo)表示。軟化點(diǎn)是人為規(guī)定的瀝青從固態(tài)轉(zhuǎn)變到粘流態(tài)時(shí)的溫度。瀝青軟化點(diǎn)一般采用環(huán)球法測(cè)定。它是把瀝青試樣裝入規(guī)定尺寸的銅環(huán)內(nèi)，試樣上放置一標(biāo)準(zhǔn)鋼球，浸入水或甘油中，以規(guī)定的速度升溫(5min)，當(dāng)瀝青軟化下垂至規(guī)定距離(254mm)時(shí)的溫度即為其軟化點(diǎn)，以()計(jì)。 大氣穩(wěn)定性是指石油瀝青在熱、陽(yáng)光、氧氣和潮濕等大氣因素的長(zhǎng)期綜合作用下抵抗老化的性能，也是瀝青材

8、料的耐久性。在大氣因素的綜合作用下，瀝青中各組叢會(huì)發(fā)生不斷遞變，低分子化合物將逐步轉(zhuǎn)變成高分子物質(zhì)，即油分和樹(shù)脂逐漸減少，而地瀝青質(zhì)逐漸增多。因此，石油瀝青隨著時(shí)間的進(jìn)展，流動(dòng)性和塑性將逐漸減小，硬脆性逐漸增大，直至脆裂。這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為石油瀝青的“老化”。所以大氣穩(wěn)定性即為瀝青抵抗老化的性能。 石油瀝青的大氣穩(wěn)定性常以蒸發(fā)損失率和蒸發(fā)后針入度比來(lái)評(píng)定。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行石油瀝青標(biāo)準(zhǔn)，在工程建設(shè)中常用的石油瀝青分道路石油瀝青，建筑石油瀝青，防水防潮石油瀝青和普通石油瀝青等四種，各品種按技術(shù)性質(zhì)劃分牌號(hào)。 道路石油瀝青、建筑石油瀝青和普通石油瀝青都是按針入度指標(biāo)來(lái)劃分牌號(hào)的。在同一品種石油瀝青材料中，牌號(hào)

9、愈小，瀝青愈硬；牌號(hào)愈大，瀝青愈軟。同時(shí)隨著牌號(hào)增加，瀝青的粘性減小(針入度增加)，塑性增加(延度增大)，而溫度敏感性增大(軟化點(diǎn)降低)。道路石油瀝青牌號(hào)較多，主要用于道路路面或車(chē)間地面等工程，一般道路石油瀝青牌號(hào)較多，主要用于道路路面或車(chē)間地面等工程，一般拌制成瀝青混凝土、瀝青混合料或?yàn)r青砂漿等使用。還可作密封材料、粘拌制成瀝青混凝土、瀝青混合料或?yàn)r青砂漿等使用。還可作密封材料、粘結(jié)劑及瀝青涂料等。結(jié)劑及瀝青涂料等。v 建筑石油瀝青粘性較大，耐熱性較好，但塑性較小，主要用作制造防建筑石油瀝青粘性較大，耐熱性較好，但塑性較小，主要用作制造防水卷材、防水涂料和瀝青膠。它們絕大部分用于防水及防腐工

10、程。對(duì)于屋水卷材、防水涂料和瀝青膠。它們絕大部分用于防水及防腐工程。對(duì)于屋面防水工程，應(yīng)注意防止過(guò)分軟化。面防水工程，應(yīng)注意防止過(guò)分軟化。v普通石油瀝青含蠟較多，其一般含量大于普通石油瀝青含蠟較多，其一般含量大于5，有的達(dá)，有的達(dá)20以上，因而以上，因而溫度敏感性大，故在工程中不宜單獨(dú)使用，只能與其它種類(lèi)石油瀝青摻溫度敏感性大，故在工程中不宜單獨(dú)使用，只能與其它種類(lèi)石油瀝青摻配使用。配使用。瀝青混合料是一種粘彈塑性材料，具有良好的力學(xué)性瀝青混合料是一種粘彈塑性材料，具有良好的力學(xué)性能，一定的高溫穩(wěn)定性和低溫柔性，修筑路面不需設(shè)置接能，一定的高溫穩(wěn)定性和低溫柔性，修筑路面不需設(shè)置接縫，行車(chē)較舒適

11、。而且，施工方便、速度快，能及時(shí)開(kāi)放縫，行車(chē)較舒適。而且，施工方便、速度快，能及時(shí)開(kāi)放交通，并可再生利用。因此，是高等級(jí)道路修筑中的一種交通，并可再生利用。因此，是高等級(jí)道路修筑中的一種主要路面材料主要路面材料 細(xì)骨料細(xì)骨料：可采用天然砂、人工砂及石屑。細(xì)骨料應(yīng)該潔：可采用天然砂、人工砂及石屑。細(xì)骨料應(yīng)該潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，有適當(dāng)?shù)念w粒組成，其質(zhì)量應(yīng)符凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，有適當(dāng)?shù)念w粒組成，其質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求，并與瀝青有良好的粘結(jié)能力。天然砂及花崗石等合規(guī)范要求，并與瀝青有良好的粘結(jié)能力。天然砂及花崗石等酸性石料破碎的人工砂或石屑，不宜用于高速公路、一級(jí)公路、酸性石料破碎的人工砂

12、或石屑，不宜用于高速公路、一級(jí)公路、城市快速路、主干路瀝青面層。必須使用時(shí)，應(yīng)采用抗剝離措城市快速路、主干路瀝青面層。必須使用時(shí)，應(yīng)采用抗剝離措施。施。 填料填料：在瀝青混合料中起填充作用的粒徑小于：在瀝青混合料中起填充作用的粒徑小于0.075mm的礦質(zhì)粉末稱(chēng)為填料。填料宜采用某些石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，的礦質(zhì)粉末稱(chēng)為填料。填料宜采用某些石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，泥土雜質(zhì)應(yīng)除去。礦粉要求干燥、潔凈，其質(zhì)量符合規(guī)范要求。泥土雜質(zhì)應(yīng)除去。礦粉要求干燥、潔凈，其質(zhì)量符合規(guī)范要求。當(dāng)采用水泥、石灰、粉煤灰作填料時(shí)，其用量不宜超過(guò)礦料總當(dāng)采用水泥、石灰、粉煤灰作填料時(shí)，其用量不宜超過(guò)礦料總量的量的2。 （1）

13、懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)）懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu) （2）骨架空隙）骨架空隙結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) （3）骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)）骨架密實(shí)結(jié)構(gòu) （1 1）高溫穩(wěn)定性）高溫穩(wěn)定性瀝青混合料高溫穩(wěn)定性，是指在瀝青混合料高溫穩(wěn)定性，是指在高溫（通常為高溫（通常為6060）條件下，瀝青混合料承受多次重復(fù)荷）條件下，瀝青混合料承受多次重復(fù)荷載作用而不發(fā)生過(guò)大的累積塑性變形的能力。即經(jīng)車(chē)輛荷載作用而不發(fā)生過(guò)大的累積塑性變形的能力。即經(jīng)車(chē)輛荷載長(zhǎng)期重復(fù)作用后，不產(chǎn)生車(chē)轍和波浪等破壞現(xiàn)象。載長(zhǎng)期重復(fù)作用后，不產(chǎn)生車(chē)轍和波浪等破壞現(xiàn)象。我國(guó)現(xiàn)行國(guó)標(biāo)（我國(guó)現(xiàn)行國(guó)標(biāo)（GB 50092GB 500929696）規(guī)定，采用馬歇爾穩(wěn)規(guī)定，采用馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)（包括穩(wěn)定

14、度、流值、馬歇爾模數(shù)）來(lái)評(píng)價(jià)瀝青定度試驗(yàn)（包括穩(wěn)定度、流值、馬歇爾模數(shù)）來(lái)評(píng)價(jià)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性；對(duì)高速公路、一級(jí)公路、城市快速路、混合料高溫穩(wěn)定性；對(duì)高速公路、一級(jí)公路、城市快速路、主干路用瀝青混合料，還應(yīng)通過(guò)車(chē)轍試驗(yàn)檢驗(yàn)其抗車(chē)轍能主干路用瀝青混合料，還應(yīng)通過(guò)車(chē)轍試驗(yàn)檢驗(yàn)其抗車(chē)轍能力。力。瀝青混合料不僅應(yīng)具備高溫的穩(wěn)定性，同時(shí)還要具有低瀝青混合料不僅應(yīng)具備高溫的穩(wěn)定性，同時(shí)還要具有低溫的抗裂性，以保證路面在冬季低溫時(shí)不產(chǎn)生裂縫。溫的抗裂性，以保證路面在冬季低溫時(shí)不產(chǎn)生裂縫。 瀝青混合料是粘瀝青混合料是粘- -彈彈- -塑性材料，在低溫下表現(xiàn)為彈性。塑性材料，在低溫下表現(xiàn)為彈性。瀝青混合料的

15、低溫開(kāi)裂是由混合料的低溫脆化、低溫收縮和瀝青混合料的低溫開(kāi)裂是由混合料的低溫脆化、低溫收縮和溫度疲勞引起的?；旌狭系牡蜏卮嗷话阌貌煌瑴囟认碌膹潨囟绕谝鸬摹；旌狭系牡蜏卮嗷话阌貌煌瑴囟认碌膹澙茐脑囼?yàn)來(lái)評(píng)定；低溫收縮可采用低溫收縮試驗(yàn)評(píng)定；溫拉破壞試驗(yàn)來(lái)評(píng)定；低溫收縮可采用低溫收縮試驗(yàn)評(píng)定；溫度疲勞可以用低頻疲勞試驗(yàn)來(lái)評(píng)定。度疲勞可以用低頻疲勞試驗(yàn)來(lái)評(píng)定。瀝青混合料的耐久性是指其抵抗長(zhǎng)時(shí)間自然因素（風(fēng)、日瀝青混合料的耐久性是指其抵抗長(zhǎng)時(shí)間自然因素（風(fēng)、日光、溫度、水分等）和行車(chē)荷載反復(fù)作用的能力。目前評(píng)價(jià)瀝光、溫度、水分等）和行車(chē)荷載反復(fù)作用的能力。目前評(píng)價(jià)瀝青混合料耐久性的方法有浸水馬

16、歇爾試驗(yàn)或真空飽水馬歇爾試青混合料耐久性的方法有浸水馬歇爾試驗(yàn)或真空飽水馬歇爾試驗(yàn)。驗(yàn)。瀝青路面瀝青路面的抗滑性能與集料的表面結(jié)構(gòu)（粗糙度）、級(jí)配的抗滑性能與集料的表面結(jié)構(gòu)（粗糙度）、級(jí)配組成、瀝青用量等因素有關(guān)。為保證抗滑性能，面層集料應(yīng)選組成、瀝青用量等因素有關(guān)。為保證抗滑性能，面層集料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬具有棱角的碎石，通常采用玄武巖。采取適當(dāng)增大用質(zhì)地堅(jiān)硬具有棱角的碎石，通常采用玄武巖。采取適當(dāng)增大集料粒徑、減少瀝青用量及控制瀝青的含蠟量等措施，均可提集料粒徑、減少瀝青用量及控制瀝青的含蠟量等措施，均可提高路面的抗滑性。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)抗滑層集料提出了磨光值、高路面的抗滑性。我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)抗滑

17、層集料提出了磨光值、道瑞磨耗值和沖擊值等三項(xiàng)指標(biāo)。道瑞磨耗值和沖擊值等三項(xiàng)指標(biāo)。從混合料的材料性質(zhì)看，影響施工和易性的是礦料級(jí)配和從混合料的材料性質(zhì)看，影響施工和易性的是礦料級(jí)配和瀝青用量。粗細(xì)集料的顆粒大小相距過(guò)大，缺乏中間粒徑，混瀝青用量。粗細(xì)集料的顆粒大小相距過(guò)大，缺乏中間粒徑，混合料容易離析；細(xì)集料太少，瀝青層不易均勻地分布在粗顆粒合料容易離析；細(xì)集料太少，瀝青層不易均勻地分布在粗顆粒表面；細(xì)集料過(guò)多，則拌和困難。瀝青過(guò)少或礦粉過(guò)多，則混表面；細(xì)集料過(guò)多，則拌和困難。瀝青過(guò)少或礦粉過(guò)多，則混合料不易壓實(shí)；瀝青過(guò)多或礦粉質(zhì)量不好，則混合料容易粘結(jié)合料不易壓實(shí)；瀝青過(guò)多或礦粉質(zhì)量不好，則混

18、合料容易粘結(jié)成塊，不易攤鋪。成塊，不易攤鋪。27288.1 木材的分類(lèi)與構(gòu)造木材的分類(lèi)與構(gòu)造8.2 木材的性能及應(yīng)用木材的性能及應(yīng)用 8.3 木材的防護(hù)與防火木材的防護(hù)與防火298.1 8.1 木材的分類(lèi)與構(gòu)造木材的分類(lèi)與構(gòu)造 8.1.1 8.1.1 樹(shù)木的分類(lèi)樹(shù)木的分類(lèi)樹(shù)木樹(shù)木針葉樹(shù)針葉樹(shù)闊葉樹(shù)闊葉樹(shù)30特點(diǎn)特點(diǎn)：樹(shù)葉細(xì)長(zhǎng)樹(shù)葉細(xì)長(zhǎng)，樹(shù)干通直高大樹(shù)干通直高大，易得大材易得大材， 紋理順直紋理順直，材質(zhì)均勻材質(zhì)均勻，木質(zhì)較軟木質(zhì)較軟，易于易于 加工加工，故又稱(chēng)故又稱(chēng)軟木材軟木材。 針葉樹(shù)針葉樹(shù)應(yīng)用應(yīng)用：強(qiáng)度較高強(qiáng)度較高，表觀密度和脹縮變形較小表觀密度和脹縮變形較小， 耐腐性較強(qiáng)耐腐性較強(qiáng)，是建筑

19、工程中的主要用是建筑工程中的主要用 材材，廣泛用作承重構(gòu)件、制作模板、廣泛用作承重構(gòu)件、制作模板、 門(mén)窗等。常用樹(shù)種有松、杉、門(mén)窗等。常用樹(shù)種有松、杉、柏等。柏等。 31特點(diǎn)特點(diǎn)：樹(shù)葉寬大樹(shù)葉寬大，多數(shù)樹(shù)種的樹(shù)干通直部分多數(shù)樹(shù)種的樹(shù)干通直部分 較短較短，材質(zhì)堅(jiān)硬材質(zhì)堅(jiān)硬，較難加工較難加工，故又故又稱(chēng)稱(chēng) 硬木材硬木材 。 闊葉樹(shù)闊葉樹(shù)應(yīng)用應(yīng)用：表觀密度較大表觀密度較大，脹縮和翹曲變形大脹縮和翹曲變形大， 易開(kāi)裂易開(kāi)裂，在建筑中常用作尺寸較小在建筑中常用作尺寸較小的的 裝修和裝飾裝修和裝飾 。 種類(lèi)種類(lèi)(1)(1)材質(zhì)較硬材質(zhì)較硬，紋理清晰美觀紋理清晰美觀（樟（樟木、木、 水曲柳、桐木、水曲柳、桐

20、木、柞柞木、榆木木、榆木等）等）(2)(2)材質(zhì)不很堅(jiān)硬材質(zhì)不很堅(jiān)硬，紋理也不很清晰紋理也不很清晰， 但質(zhì)地較針葉木要更為細(xì)膩但質(zhì)地較針葉木要更為細(xì)膩 （樺木、樺木、椴椴木、山楊、青楊等木、山楊、青楊等） 32闊葉黃檀闊葉黃檀松木松木33橡木橡木黃花梨黃花梨348.1.2 8.1.2 木材的構(gòu)造木材的構(gòu)造 木材的構(gòu)造決定其性質(zhì)木材的構(gòu)造決定其性質(zhì)，針葉樹(shù)針葉樹(shù)和闊葉樹(shù)的構(gòu)造略有不同和闊葉樹(shù)的構(gòu)造略有不同，其性質(zhì)其性質(zhì)也也有差異。有差異。圖圖8.1 木材宏觀結(jié)構(gòu)木材宏觀結(jié)構(gòu)1.1.木材的宏觀構(gòu)造木材的宏觀構(gòu)造 如圖如圖8.18.1，樹(shù)樹(shù)木木是由樹(shù)皮、木質(zhì)是由樹(shù)皮、木質(zhì)部和髓心三部分組成部和髓心三

21、部分組成。 通常從樹(shù)干的三個(gè)切面進(jìn)行剖析通常從樹(shù)干的三個(gè)切面進(jìn)行剖析，即橫切面即橫切面 ( (垂直于樹(shù)軸垂直于樹(shù)軸) )、徑切面徑切面( (通過(guò)樹(shù)軸通過(guò)樹(shù)軸) )和弦切面和弦切面( (平行于樹(shù)軸平行于樹(shù)軸) )。35 2. 2.木材的微觀結(jié)構(gòu)木材的微觀結(jié)構(gòu) 木材是由無(wú)數(shù)木材是由無(wú)數(shù)管狀細(xì)胞管狀細(xì)胞緊密結(jié)合而成緊密結(jié)合而成，它們絕大部分它們絕大部分為縱向排列為縱向排列，少數(shù)橫向排列少數(shù)橫向排列( (如木射線如木射線) )。 每個(gè)細(xì)胞又由每個(gè)細(xì)胞又由細(xì)胞壁細(xì)胞壁和和細(xì)胞腔細(xì)胞腔兩部分組成兩部分組成，細(xì)胞壁是細(xì)胞壁是由細(xì)纖維組成由細(xì)纖維組成，細(xì)纖維之間可以吸附和滲透水分細(xì)纖維之間可以吸附和滲透水分，

22、細(xì)胞腔細(xì)胞腔是由細(xì)胞壁包裹而成的空腔是由細(xì)胞壁包裹而成的空腔。 36松木顯微構(gòu)造立體圖松木顯微構(gòu)造立體圖1管胞；管胞；2木射線；木射線；3樹(shù)脂道樹(shù)脂道楓香顯微構(gòu)造立體圖楓香顯微構(gòu)造立體圖1導(dǎo)管；導(dǎo)管；2木射線；木射線；3木纖維木纖維37木材的管胞和木纖維木材的管胞和木纖維 38木材木射線木材木射線39l木材中的水分木材中的水分40纖維飽和點(diǎn)纖維飽和點(diǎn)是木材僅細(xì)胞壁中的吸附水達(dá)飽和，而細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中無(wú)自由水存在是木材僅細(xì)胞壁中的吸附水達(dá)飽和，而細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中無(wú)自由水存在時(shí)的含水率。其值隨樹(shù)種而異。時(shí)的含水率。其值隨樹(shù)種而異。它是木材物理力學(xué)性質(zhì)是否隨含水率而發(fā)生變化的它是木材物理力學(xué)性質(zhì)

23、是否隨含水率而發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。木材含水量大于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，表示木材的含水率除吸附水達(dá)到飽和外，木材含水量大于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，表示木材的含水率除吸附水達(dá)到飽和外，還有一定數(shù)量的自由水。此時(shí)，木材如受到干燥或受潮，只是自由水改變，還有一定數(shù)量的自由水。此時(shí)，木材如受到干燥或受潮，只是自由水改變，故不會(huì)引起濕脹干縮。當(dāng)含水率小于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，能引起木材的濕脹干故不會(huì)引起濕脹干縮。當(dāng)含水率小于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，能引起木材的濕脹干縮?？s。當(dāng)木材的含水率在當(dāng)木材的含水率在 纖維飽和點(diǎn)纖維飽和點(diǎn) 以下時(shí)，隨著含水率的增大，木材體積產(chǎn)以下時(shí)，隨著含水率的增大，木材體積產(chǎn)生膨脹，隨著含水率的減小，木材體積收縮

24、。生膨脹，隨著含水率的減小，木材體積收縮。平衡含水率平衡含水率潮濕的木材能在干燥的空氣中失去水分；干燥的木材也能從周?chē)目諝庵谐睗竦哪静哪茉诟稍锏目諝庵惺ニ?；干燥的木材也能從周?chē)目諝庵形∷?，如果木材長(zhǎng)時(shí)間處于一定溫度和濕度的空氣中，便達(dá)到某一相吸取水分，如果木材長(zhǎng)時(shí)間處于一定溫度和濕度的空氣中，便達(dá)到某一相對(duì)穩(wěn)定的含水率，這時(shí)木材的含水率稱(chēng)為對(duì)穩(wěn)定的含水率，這時(shí)木材的含水率稱(chēng)為平衡含水率平衡含水率。418.2 8.2 木材的木材的性能及應(yīng)用性能及應(yīng)用 8.2.1 8.2.1 木材的性能木材的性能 1.1.木材的含水率及木材的含水率及吸吸濕性濕性 新伐木材的含水率常在新伐木材的含水率常

25、在35%35%以上以上；風(fēng)干木材的含水率為風(fēng)干木材的含水率為15%15%25%25%；室內(nèi)干燥木材的含水率為室內(nèi)干燥木材的含水率為8%8%15% 15% 。 2.2.木材的濕脹干縮與變形木材的濕脹干縮與變形 木材的濕脹木材的濕脹干干縮具有一定規(guī)律縮具有一定規(guī)律：含水率含水率小于小于纖維飽和點(diǎn)纖維飽和點(diǎn)時(shí)時(shí)，隨著含水率的增加隨著含水率的增加，木材體積產(chǎn)生膨脹木材體積產(chǎn)生膨脹，隨著含水率減隨著含水率減小小，木材體積收縮木材體積收縮；而含水率而含水率大于大于纖維飽和點(diǎn)時(shí)纖維飽和點(diǎn)時(shí)，只是自由只是自由水的增減水的增減，木材的體積不發(fā)生變化。木材的體積不發(fā)生變化。 42含水率對(duì)木材脹縮的影響含水率對(duì)木材

26、脹縮的影響截面不同位置木材干燥引起的不同變化截面不同位置木材干燥引起的不同變化43 3. 3.木材的強(qiáng)度木材的強(qiáng)度 木材的強(qiáng)度主要是指其抗拉、抗壓、抗彎和抗剪強(qiáng)度。木材的強(qiáng)度主要是指其抗拉、抗壓、抗彎和抗剪強(qiáng)度。由于木材的構(gòu)造各向不同由于木材的構(gòu)造各向不同，致使各方向強(qiáng)度有很大差異致使各方向強(qiáng)度有很大差異，因此因此，木，木材的強(qiáng)度有順紋強(qiáng)度和橫紋強(qiáng)度之分。材的強(qiáng)度有順紋強(qiáng)度和橫紋強(qiáng)度之分。 當(dāng)設(shè)順紋抗壓強(qiáng)度為當(dāng)設(shè)順紋抗壓強(qiáng)度為100100時(shí)時(shí)，木材無(wú)缺陷時(shí)各強(qiáng)度大小木材無(wú)缺陷時(shí)各強(qiáng)度大小的關(guān)系見(jiàn)表的關(guān)系見(jiàn)表8.18.1。 抗壓抗壓抗拉抗拉抗彎抗彎抗剪抗剪順紋順紋橫紋橫紋頂紋頂紋橫紋橫紋順紋順紋

27、橫紋切斷橫紋切斷100100101030302002003003005 5303015015020020015153030505010010044順紋抗壓順紋抗壓橫紋抗壓橫紋抗壓順紋抗拉順紋抗拉橫紋抗拉橫紋抗拉抗彎抗彎順紋抗剪順紋抗剪橫紋切斷橫紋切斷11/101/3231/201/33/221/71/31/21木材各項(xiàng)強(qiáng)度值的比較木材各項(xiàng)強(qiáng)度值的比較(以順紋抗壓強(qiáng)度為以順紋抗壓強(qiáng)度為1)(a) 順紋剪切順紋剪切 (b) 橫紋剪切橫紋剪切 (c) 橫紋切斷橫紋切斷 木材的剪切木材的剪切451順紋抗拉；順紋抗拉；2抗彎；抗彎；3順紋抗壓；順紋抗壓；4順紋抗剪順紋抗剪含水率對(duì)木材強(qiáng)度的影響含水率對(duì)木材強(qiáng)度的影響468.2.2 8.2.2 木材木材及及其制品的應(yīng)用其制品的應(yīng)用 在建筑工程中直接使用木材常有原木、板材和在建筑工程中直接使用木材常有原木、板材和枋枋材三材三種形式。種形式。除除直接使用木材外直接使用木材外，還還可可制成各種人造板材制成各種人造板材。 各類(lèi)人造板及其制品是室內(nèi)裝飾裝修的最主要的材料之各類(lèi)人造板及其制品是室內(nèi)裝飾裝修的最主要的材料之一。室內(nèi)裝飾裝修用人造板大多數(shù)存在游離甲一。室內(nèi)裝飾裝修用人造板大多數(shù)存在游離甲醛醛釋放問(wèn)釋放問(wèn)題。游離甲題。游離甲醛醛是室內(nèi)