土木工程材料木材

土木工程材料木材1第一頁，共二十八頁，2022年，8月28日8.1木材的分類與構(gòu)造

8.2木材的性能及應(yīng)用

8.3木材的防護(hù)與防火第二頁，共二十八頁，2022年，8月28日28.1木材的分類與構(gòu)造

8.1.1樹木的分類樹木針葉樹闊葉樹第三頁，共二十八頁，2022年，8月28日3特點(diǎn)：樹葉細(xì)長(zhǎng)，樹干通直高大，易得大材，

紋理順直，材質(zhì)均勻，木質(zhì)較軟，易于加工，故又稱軟木材。

針葉樹應(yīng)用：強(qiáng)度較高，表觀密度和脹縮變形較小，

耐腐性較強(qiáng)，是建筑工程中的主要用材，廣泛用作承重構(gòu)件、制作模板、門窗等。常用樹種有松、杉、柏等。

第四頁，共二十八頁，2022年，8月28日4特點(diǎn)：樹葉寬大，多數(shù)樹種的樹干通直部分較短，材質(zhì)堅(jiān)硬，較難加工，故又稱

硬木材

。

闊葉樹應(yīng)用：表觀密度較大，脹縮和翹曲變形大，

易開裂，在建筑中常用作尺寸較小的裝修和裝飾

。

種類(1)材質(zhì)較硬，紋理清晰美觀（樟木、水曲柳、桐木、柞木、榆木等）(2)材質(zhì)不很堅(jiān)硬，紋理也不很清晰，

但質(zhì)地較針葉木要更為細(xì)膩

（樺木、椴木、山楊、青楊等）

第五頁，共二十八頁，2022年，8月28日5闊葉黃檀

松木

第六頁，共二十八頁，2022年，8月28日6橡木黃花梨

第七頁，共二十八頁，2022年，8月28日78.1.2木材的構(gòu)造

木材的構(gòu)造決定其性質(zhì)，針葉樹和闊葉樹的構(gòu)造略有不同，其性質(zhì)也有差異。圖8.1木材宏觀結(jié)構(gòu)1.木材的宏觀構(gòu)造如圖8.1，樹木是由樹皮、木質(zhì)部和髓心三部分組成。

通常從樹干的三個(gè)切面進(jìn)行剖析，即橫切面(垂直于樹軸)、徑切面(通過樹軸)和弦切面(平行于樹軸)。

第八頁，共二十八頁，2022年，8月28日82.木材的微觀結(jié)構(gòu)

木材是由無數(shù)管狀細(xì)胞緊密結(jié)合而成，它們絕大部分為縱向排列，少數(shù)橫向排列(如木射線)。每個(gè)細(xì)胞又由細(xì)胞壁和細(xì)胞腔兩部分組成，細(xì)胞壁是由細(xì)纖維組成，細(xì)纖維之間可以吸附和滲透水分，細(xì)胞腔是由細(xì)胞壁包裹而成的空腔。第九頁，共二十八頁，2022年，8月28日9松木顯微構(gòu)造立體圖1．管胞；2．木射線；3．樹脂道楓香顯微構(gòu)造立體圖1．導(dǎo)管；2．木射線；3．木纖維第十頁，共二十八頁，2022年，8月28日10木材的管胞和木纖維

第十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日11木材木射線

第十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日12木材的含水率木材中的水分木材中的水分存在部位蒸發(fā)順序自由水存在于細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中首先蒸發(fā)吸附水存在于細(xì)胞壁中在自由水蒸發(fā)后，蒸發(fā)化合水以化學(xué)結(jié)合水的形式存在第十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日13纖維飽和點(diǎn)（fibersaturationpoint,FSP）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)胞間隙中無自由水存在時(shí)的含水率。其值隨樹種而異。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，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縮。

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，隨著含水率的減小，木材體積收縮。

平衡含水率EnvironmentalMoistureContent

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圍的空氣中吸取水分，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)木材的含水率稱為平衡含水率。

第十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日148.2木材的性能及應(yīng)用

8.2.1木材的性能

1.木材的含水率及吸濕性新伐木材的含水率常在35%以上；風(fēng)干木材的含水率為15%～25%；室內(nèi)干燥木材的含水率為8%～15%。

2.木材的濕脹干縮與變形木材的濕脹干縮具有一定規(guī)律：含水率小于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，隨著含水率的增加，木材體積產(chǎn)生膨脹，隨著含水率減小，木材體積收縮；而含水率大于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，只是自由水的增減，木材的體積不發(fā)生變化。

第十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日15含水率對(duì)木材脹縮的影響截面不同位置木材干燥引起的不同變化第十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日163.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。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，因此，木材的強(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100時(shí)，木材無缺陷時(shí)各強(qiáng)度大小的關(guān)系見表8.1。

抗壓抗拉抗彎抗剪順紋橫紋頂紋橫紋順紋橫紋切斷10010～30200～3005～30150～20015～3050～100表8.1木材無缺陷時(shí)各強(qiáng)度大小關(guān)系

第十七頁，共二十八頁，2022年，8月28日17順紋抗壓橫紋抗壓順紋抗拉橫紋抗拉抗彎順紋抗剪橫紋切斷11/10～1/32～31/20～1/33/2～21/7～1/31/2～1木材各項(xiàng)強(qiáng)度值的比較(以順紋抗壓強(qiáng)度為1)(a)順紋剪切(b)橫紋剪切(c)橫紋切斷

木材的剪切第十八頁，共二十八頁，2022年，8月28日181．順紋抗拉；2．抗彎；3．順紋抗壓；4．順紋抗剪

含水率對(duì)木材強(qiáng)度的影響第十九頁，共二十八頁，2022年，8月28日198.2.2木材及其制品的應(yīng)用

在建筑工程中直接使用木材常有原木、板材和枋材三種形式。除直接使用木材外，還可制成各種人造板材。各類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)存在游離甲醛釋放問題。游離甲醛是室內(nèi)環(huán)境主要污染物，對(duì)人體危害很大，已引起全社會(huì)的關(guān)注。GB18580-2001《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》規(guī)定了各類板材中甲醛限量值。

1.條木地板2.拼花木地板3.復(fù)合木地板4.膠合板5.刨花椒、木絲椒、木屑板

第二十頁，共二十八頁，2022年，8月28日20拼花木地板第二十一頁，共二十八頁，2022年，8月28日21膠合板第二十二頁，共二十八頁，2022年，8月28日22木屑板第二十三頁，共二十八頁，2022年，8月28日23細(xì)木工板(大芯板)

第二十四頁，共二十八頁，2022年，8月28日24杉木集成材第二十五頁，共二十八頁，2022年，8月28日258.3木材的防護(hù)與防火

木材的腐朽與防腐原因：木材的腐朽是真菌侵害所致。真菌在木材中生存和繁殖的三個(gè)必要條件：水分、適宜的溫度和空氣中的氧。木材完全干燥和完全浸入水中都不易腐朽。防腐措施：1.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)，并對(duì)木結(jié)構(gòu)和木制品表面進(jìn)行油漆處理，油漆涂層既使木材隔絕了空氣，又隔絕了水分；2.化學(xué)防腐劑注入木材中，使真菌無法寄生。

第二十六頁，共二十八頁，2022年，8月28日268.3.2木材的防蟲木材除受真菌侵蝕而腐朽