木材基本知識PPT課件

1、第一節(jié) 木材的構(gòu)造 木材的構(gòu)造是決定木材性能的主要因素。研究木材的構(gòu)造是決定木材性能的主要因素。研究木材的構(gòu)造通常要從宏觀和微觀兩個方面進(jìn)行木材的構(gòu)造通常要從宏觀和微觀兩個方面進(jìn)行（一）木材的宏觀構(gòu)造（一）木材的宏觀構(gòu)造 木材的宏觀構(gòu)造是指用肉眼木材的宏觀構(gòu)造是指用肉眼或用放大鏡所能觀察到的構(gòu)造?；蛴梅糯箸R所能觀察到的構(gòu)造。木材的木材的3個不同觀察切面：個不同觀察切面：橫切面（垂直于樹軸的面）、橫切面（垂直于樹軸的面）、徑切面（通過樹軸的縱切面）徑切面（通過樹軸的縱切面）弦切面（平行于樹軸的縱切面）弦切面（平行于樹軸的縱切面） （二）木材的微觀構(gòu)造木材的微觀構(gòu)造需在顯微境下觀察。木材的微觀構(gòu)造

2、需在顯微境下觀察。大部分力縱向排列，少數(shù)為橫向排列大部分力縱向排列，少數(shù)為橫向排列由細(xì)胞壁和細(xì)炮腔兩部分所組成；由細(xì)胞壁和細(xì)炮腔兩部分所組成；細(xì)胞壁又由細(xì)纖維組成，其縱向連結(jié)牢固，橫向連細(xì)胞壁又由細(xì)纖維組成，其縱向連結(jié)牢固，橫向連接較弱、細(xì)纖維間具有極小的孔隙，能吸附和滲透接較弱、細(xì)纖維間具有極小的孔隙，能吸附和滲透水分。胞壁圍成的長形空拄稱為細(xì)胞腔水分。胞壁圍成的長形空拄稱為細(xì)胞腔。第二節(jié)木材的物理力學(xué)性質(zhì)木材的物理力學(xué)性質(zhì)主要有密度、含水率、濕脹干縮、強(qiáng)度等。其中，含水率對木材的濕脹干縮和強(qiáng)度的影響很大。 一、木材的物理性質(zhì) （一）木材的密度與表觀密度 1、密度 木材的密度約為 1.481

3、.56 gcm3，各種木材之間相差不大，實際計算和位用中常取 1.54g cm3. 2、表觀密度木材的表觀密度因材種的不同而有很大的差別。常用的氣干表觀密度平均為0.5g/ cm3。 （二）木材的含水率 木材的含水率木材的含水率-是指木材中所含水的質(zhì)量占干燥木是指木材中所含水的質(zhì)量占干燥木 材質(zhì)量的百分比。材質(zhì)量的百分比。新伐木材的含水率在新伐木材的含水率在30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%25；室內(nèi)干燥本材的含水率常為室內(nèi)干燥本材的含水率常為8%一一15。1、木材中的水分、木材中的水分自由水自由水-存在于木材細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙中的水分。影存在于木材細(xì)胞壁和細(xì)胞間隙中的水

4、分。影 響到木材的表觀密度、燃燒性和抗腐蝕性。響到木材的表觀密度、燃燒性和抗腐蝕性。吸附水吸附水-吸附在細(xì)胞壁內(nèi)細(xì)纖維之間的水分。影響木吸附在細(xì)胞壁內(nèi)細(xì)纖維之間的水分。影響木 材強(qiáng)度和脹縮變化的主要因素。材強(qiáng)度和脹縮變化的主要因素?；纤纤?木材中的結(jié)合水，它在常溫下不變化，故其木材中的結(jié)合水，它在常溫下不變化，故其 對木材性質(zhì)無影響對木材性質(zhì)無影響。 2、木材的纖維飽和點、木材的纖維飽和點 當(dāng)木材中無自由水，而細(xì)胞壁內(nèi)吸附水達(dá)到當(dāng)木材中無自由水，而細(xì)胞壁內(nèi)吸附水達(dá)到飽和時，這時的木材含水率稱為纖維飽和點。飽和時，這時的木材含水率稱為纖維飽和點。通常取其平均值，約為通常取其平均值，約為30

5、。 纖維飽和點是木材物理力學(xué)性質(zhì)隨含水率纖維飽和點是木材物理力學(xué)性質(zhì)隨含水率而變化的轉(zhuǎn)折點。而變化的轉(zhuǎn)折點。 3、木材的平衡含水率、木材的平衡含水率 木材中的含水量隨周圍環(huán)境濕度變化。當(dāng)達(dá)木材中的含水量隨周圍環(huán)境濕度變化。當(dāng)達(dá)到與周圍環(huán)境濕度相平衡時，這時木材的含到與周圍環(huán)境濕度相平衡時，這時木材的含水率稱為平衡含水率。木材的平衡含水率是水率稱為平衡含水率。木材的平衡含水率是對木材進(jìn)行干燥時的重要指標(biāo)對木材進(jìn)行干燥時的重要指標(biāo)。 （三）木材的濕脹與干縮木材具有很顯著的濕脹干縮性。木材具有很顯著的濕脹干縮性。當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點以下時，當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點以下時， 含水率增大，木材體

6、積膨漲，含水率增大，木材體積膨漲， 含水率減小，木材體積收縮含水率減小，木材體積收縮當(dāng)木材含水率在纖維飽和點以上時，當(dāng)木材含水率在纖維飽和點以上時， 只是自由水增減變化，木材的體積只是自由水增減變化，木材的體積不發(fā)生變化。不發(fā)生變化。纖維飽和點是木材發(fā)生濕漲干縮變形的轉(zhuǎn)折點。纖維飽和點是木材發(fā)生濕漲干縮變形的轉(zhuǎn)折點。 脹縮變形各向不同，弦向最大（脹縮變形各向不同，弦向最大（6%-12%），徑向次），徑向次之（之（3%-6%0，縱向（即順著纖維方向）最小，縱向（即順著纖維方向）最小(0.1%0.35%).二、木材的力學(xué)性質(zhì)二、木材的力學(xué)性質(zhì) （一）木材的強(qiáng)度（一）木材的強(qiáng)度 本材是一種非均質(zhì)材料

7、，具有各向異性。木材的強(qiáng)本材是一種非均質(zhì)材料，具有各向異性。木材的強(qiáng)度也有很強(qiáng)的方向性。木材的強(qiáng)度有順紋強(qiáng)度（作用度也有很強(qiáng)的方向性。木材的強(qiáng)度有順紋強(qiáng)度（作用力平行于木纖維方向）和橫紋強(qiáng)度（作用力垂直于木力平行于木纖維方向）和橫紋強(qiáng)度（作用力垂直于木纖維方向）之分。木材的順紋強(qiáng)度比其橫紋強(qiáng)度要大纖維方向）之分。木材的順紋強(qiáng)度比其橫紋強(qiáng)度要大得多所以工程上均充分利用木材的順紋強(qiáng)度。得多所以工程上均充分利用木材的順紋強(qiáng)度。 1、抗壓強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度 順紋抗壓強(qiáng)度順紋抗壓強(qiáng)度 3070 MPa 橫紋抗壓強(qiáng)度橫紋抗壓強(qiáng)度 順紋抗壓強(qiáng)度的順紋抗壓強(qiáng)度的10%-30%。 受壓破壞原因；失穩(wěn)破壞受壓破壞原因

8、；失穩(wěn)破壞2、抗拉強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度順紋抗拉強(qiáng)度順紋抗拉強(qiáng)度 順紋抗壓強(qiáng)度的順紋抗壓強(qiáng)度的2-3倍倍橫紋抗拉強(qiáng)度橫紋抗拉強(qiáng)度 順紋抗壓強(qiáng)度的順紋抗壓強(qiáng)度的5%-30%。 3、抗彎強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度 木材具有良好的抗彎性能，抗彎強(qiáng)度約為順木材具有良好的抗彎性能，抗彎強(qiáng)度約為順紋抗壓強(qiáng)度的紋抗壓強(qiáng)度的10%-30%。4、抗剪強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度可分為順紋剪切、可分為順紋剪切、橫紋剪切和橫紋剪切和橫紋切斷橫紋切斷 順紋剪切破壞是由于纖維間聯(lián)結(jié)撕裂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紋剪切破壞完全是因剪切面中纖維

9、的橫向聯(lián)結(jié)被撕裂的結(jié)果；橫紋切斷破壞則是木聯(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，這時強(qiáng)度較大一般為順材纖維被切斷，這時強(qiáng)度較大一般為順紋剪切的紋剪切的45倍。倍。（二）影響木材強(qiáng)度的主要因素 1、樹種和表觀密度的影響樹種和表觀密度的影響 木材的力學(xué)性質(zhì)與構(gòu)成木材物質(zhì)的數(shù)量及構(gòu)造有關(guān)。木材表木材的力學(xué)性質(zhì)與構(gòu)成木材物質(zhì)的數(shù)量及構(gòu)造有關(guān)。木材表觀密度和強(qiáng)度之間不分樹種，大體上存在成正比例的直線關(guān)觀密度和強(qiáng)度之間不分樹種，大體上存在成正比例的直線關(guān)系。系。 2、含水率的影響、含水率的影響 木材的強(qiáng)度受含水率的影響木材的強(qiáng)度受含水率的影響 很大，其規(guī)律是當(dāng)木材的含水很大，其規(guī)律是當(dāng)木材的含

10、水 率在纖維飽和點以下時，隨含率在纖維飽和點以下時，隨含 水率的降低，木材強(qiáng)度增大；水率的降低，木材強(qiáng)度增大； 反之，則強(qiáng)度減少。當(dāng)木材含反之，則強(qiáng)度減少。當(dāng)木材含 水率在纖維飽和點以上變化時，水率在纖維飽和點以上變化時， 木材強(qiáng)度不變木材強(qiáng)度不變 。 3、負(fù)荷作用時間的影響、負(fù)荷作用時間的影響 木材對長期荷載的抵抗能力與對暫時荷載的抵木材對長期荷載的抵抗能力與對暫時荷載的抵抗能力不同。抗能力不同。 木材在長期荷載作用下不致引起破壞時的最大木材在長期荷載作用下不致引起破壞時的最大強(qiáng)度，稱為持久強(qiáng)度。木材的持久強(qiáng)度比其極限強(qiáng)強(qiáng)度，稱為持久強(qiáng)度。木材的持久強(qiáng)度比其極限強(qiáng)度小得多，一般為極限強(qiáng)度的度

11、小得多，一般為極限強(qiáng)度的50一一60。4、溫度的影響、溫度的影響 木材隨環(huán)境溫度升高強(qiáng)度會降低。因此，長期木材隨環(huán)境溫度升高強(qiáng)度會降低。因此，長期處于高溫環(huán)境下的建筑物，不宜采用木結(jié)構(gòu)。處于高溫環(huán)境下的建筑物，不宜采用木結(jié)構(gòu)。5、疵病的影響、疵病的影響 木材在生長、采伐、保存過程中所產(chǎn)生的內(nèi)部和木材在生長、采伐、保存過程中所產(chǎn)生的內(nèi)部和外部的缺陷，統(tǒng)稱為疵病。主要有木節(jié)、斜紋、裂外部的缺陷，統(tǒng)稱為疵病。主要有木節(jié)、斜紋、裂紋、腐朽和蟲害等。紋、腐朽和蟲害等。 根據(jù)使用要求，在木材標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)使用要求，在木材標(biāo)準(zhǔn)中，對木材疵點的限制均有相應(yīng)的規(guī)定。對木材疵點的限制均有相應(yīng)的規(guī)定。第三節(jié) 木材的裝

12、飾作用 木材質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、易加工、紋理獨木材質(zhì)輕、強(qiáng)度高、彈性好、易加工、紋理獨特美麗、色澤自然典雅，是不可替代的裝飾材特美麗、色澤自然典雅，是不可替代的裝飾材料料。第一節(jié)木材的分類與分等第一節(jié)木材的分類與分等一、木材的分類一、木材的分類 從樹葉的外觀形狀可分為從樹葉的外觀形狀可分為針葉樹針葉樹-針葉樹材干通直而高大，易得大材，紋理平針葉樹材干通直而高大，易得大材，紋理平順；材質(zhì)均勻；木質(zhì)較軟而易于加工，故又稱軟木順；材質(zhì)均勻；木質(zhì)較軟而易于加工，故又稱軟木材。表觀密度和脹縮變形較小；耐腐朽性較強(qiáng)，為材。表觀密度和脹縮變形較小；耐腐朽性較強(qiáng)，為建筑工程中主要用材，多用作承重構(gòu)件。常用樹

13、種建筑工程中主要用材，多用作承重構(gòu)件。常用樹種有松、杉、柏等。有松、杉、柏等。闊葉樹闊葉樹- 樹干通直部分樹干通直部分般較短，材質(zhì)較硬，校難加，般較短，材質(zhì)較硬，校難加，故又名硬木材。木材一般較重強(qiáng)度較大，脹縮、故又名硬木材。木材一般較重強(qiáng)度較大，脹縮、翹曲變形較大，較易開裂。建筑上常用作尺寸較小翹曲變形較大，較易開裂。建筑上常用作尺寸較小的構(gòu)件。有些樹種具有美麗的紋理；適用作內(nèi)部裝的構(gòu)件。有些樹種具有美麗的紋理；適用作內(nèi)部裝修。家具和膠合板等、常用樹種有榆木、水曲柳、修。家具和膠合板等、常用樹種有榆木、水曲柳、柞木等。柞木等。2、木材的等級、木材的等級 建筑工程中使用木材常為三種型式：即建筑

14、工程中使用木材常為三種型式：即原木、板材、枋材。原木、板材、枋材。原木原木-分一、二、三等分一、二、三等鋸材鋸材-特等鋸材特等鋸材 普通鋸材普通鋸材-分一、二、三等分一、二、三等第五節(jié)木材的防護(hù)與應(yīng)用 一、木材的防護(hù)一、木材的防護(hù) （一）木材的干燥（一）木材的干燥 木材在采伐后，使用前通常都應(yīng)經(jīng)干燥處理。木材在采伐后，使用前通常都應(yīng)經(jīng)干燥處理。 干燥目的：防止木材受細(xì)菌等的腐蝕減少木材在使干燥目的：防止木材受細(xì)菌等的腐蝕減少木材在使用中發(fā)生收縮裂紋，提高木材的強(qiáng)度和耐用中發(fā)生收縮裂紋，提高木材的強(qiáng)度和耐 久性。久性。 干燥方法：自然干燥、人工干燥干燥方法：自然干燥、人工干燥 （二）木材的防腐（

15、二）木材的防腐 1、木材的腐朽、木材的腐朽 木材的腐朽為真菌侵害所致。木材的腐朽為真菌侵害所致。 真菌真菌-霉菌、變色菌和腐朽菌。霉菌、變色菌和腐朽菌。霉菌、變色菌霉菌、變色菌對本材質(zhì)量影響較小，對本材質(zhì)量影響較小，腐朽菌腐朽菌-影響很大。它能分泌出一種酶，使綱胞壁影響很大。它能分泌出一種酶，使綱胞壁結(jié)構(gòu)遭受完全的破壞，使木材產(chǎn)生腐朽和破壞。結(jié)構(gòu)遭受完全的破壞，使木材產(chǎn)生腐朽和破壞。昆蟲的蛀蝕昆蟲的蛀蝕- 白蟻、天牛、等白蟻、天牛、等2、木材的防腐、木材的防腐 木材的防腐通常采取木材的防腐通常采取2種形式，一種是創(chuàng)造條件，種形式，一種是創(chuàng)造條件，使木材不適于真菌的寄生和繁息；另一種是把木使木材

16、不適于真菌的寄生和繁息；另一種是把木材變成含毒的物質(zhì)，使其不能作真菌的養(yǎng)料。材變成含毒的物質(zhì)，使其不能作真菌的養(yǎng)料。 A）破壞真菌生存的手段（物理法）破壞真菌生存的手段（物理法） 干燥法：使含水率降至干燥法：使含水率降至20以下。使用木材時注以下。使用木材時注意通風(fēng)和排濕。對木材構(gòu)件表面應(yīng)刷以油漆，使意通風(fēng)和排濕。對木材構(gòu)件表面應(yīng)刷以油漆，使木材隔絕空氣和水汽。木材隔絕空氣和水汽。 濕存保管法：使木材有很高的含水率，使木材細(xì)胞濕存保管法：使木材有很高的含水率，使木材細(xì)胞腔被水分所占據(jù)，木材由于缺乏空氣而破壞了真茵腔被水分所占據(jù)，木材由于缺乏空氣而破壞了真茵生存所需的條件，從而達(dá)到防腐的目的。生

17、存所需的條件，從而達(dá)到防腐的目的。 B）把木材變成有毒的物質(zhì)（化學(xué)法）把木材變成有毒的物質(zhì)（化學(xué)法） 將化學(xué)防腐劑注人木材內(nèi)，把木材變成對真菌有毒將化學(xué)防腐劑注人木材內(nèi)，把木材變成對真菌有毒的物質(zhì)而使真茵無法生存。的物質(zhì)而使真茵無法生存。 注入方法：表面涂刷法、表面噴涂法、浸漬法、冷注入方法：表面涂刷法、表面噴涂法、浸漬法、冷 熱槽浸透法、壓力滲透法等熱槽浸透法、壓力滲透法等 。 常用的防腐劑：常用的防腐劑： 水溶性防腐劑水溶性防腐劑氟化鈉、硼酚合劑、亞砷酸鈉等：氟化鈉、硼酚合劑、亞砷酸鈉等： 油質(zhì)防腐劑油質(zhì)防腐劑-克魯蘇油、煤焦油等?？唆斕K油、煤焦油等。二、木材的應(yīng)用二、木材的應(yīng)用 （一）原

18、木與成材一）原木與成材 原木用于屋架、梁、椽、木樁、電桿、坑木等。原木用于屋架、梁、椽、木樁、電桿、坑木等。 成材包括板材、枋木，用于家具、裝修等。成材包括板材、枋木，用于家具、裝修等。 （二）綜合利用（二）綜合利用 l、膠合板、膠合板 又稱層壓板，是將原木旋切成大張薄片，又將各片又稱層壓板，是將原木旋切成大張薄片，又將各片的木纖維方向相互垂直交錯，用膠粘劑加熱壓制而成，的木纖維方向相互垂直交錯，用膠粘劑加熱壓制而成，通常以奇數(shù)層組合，有通常以奇數(shù)層組合，有3-13層，并以層數(shù)取名。層，并以層數(shù)取名。 增大板材的尺寸（厚度增大板材的尺寸（厚度2.5-30mm,寬寬215-1220mm,長長95

19、-2440mm) ，消除各向異性，并克服木節(jié)和裂紋，消除各向異性，并克服木節(jié)和裂紋等缺陷的影響。等缺陷的影響。 膠合板可用作隔墻板、天花板、門芯板、室內(nèi)裝膠合板可用作隔墻板、天花板、門芯板、室內(nèi)裝修和家具等。修和家具等。 2、纖維板、纖維板 纖維板是將板皮、刨花、樹枝等木材廢料經(jīng)破碎、纖維板是將板皮、刨花、樹枝等木材廢料經(jīng)破碎、浸泡、研磨成木漿，再經(jīng)熱壓成型，干燥處理而成。浸泡、研磨成木漿，再經(jīng)熱壓成型，干燥處理而成。因成型時溫度和壓力的不同，纖維板分為硬質(zhì)、半硬因成型時溫度和壓力的不同，纖維板分為硬質(zhì)、半硬質(zhì)和軟質(zhì)質(zhì)和軟質(zhì)3種。種。 優(yōu)點：利用廢料、構(gòu)造均勻，避免木材各種缺陷優(yōu)點：利用廢料、構(gòu)造均勻，避免木材各種缺陷 的影響，脹縮小，不易開裂和翹曲。的影響，脹縮小，不易開裂和翹曲。 應(yīng)用：硬質(zhì)纖維板在建筑上應(yīng)用極廣，可代替木板應(yīng)用：硬質(zhì)纖維板在建筑上應(yīng)用極廣，可代替木板 用于室內(nèi)墻壁、地板、門窗、家具和裝修。用于室內(nèi)墻壁、地板、門窗、家具和裝修。 軟質(zhì)纖維板多用于吸聲、絕熱材料軟質(zhì)纖維板多用于吸聲、絕熱材料。 3、刨花板、木絲板、木屑板、刨花板、木絲板、木屑板 刨花板、木絲板、本屑