《建筑材料》教案 第十章 木材（宣威第一职业技术学校）.doc

第十章 木 材 本章提要：本章主要阐述木材的构造、物理力学性质，介绍木材的腐朽虫害及防护措施，并讲述木材产品的种类和应用。通过学习，应掌握木材的性质特征，了解木材产品的种类和应用。 北京故宫、祈年殿、应县木塔等都是典型的木结构建筑。时至今日，木材以其独特的性能在室内装饰中仍占有极为重要的地位。 木材作为建筑和装饰材料具有以下的优点： ①、比强度大，具有轻质高强的特点； ②、弹、性韧性好，能承受较大的冲击和震动荷载； ③、导热性低，具有较好的保温和隔热性能； ④、适当保养有较好的耐久性； ⑤、纹理美观、色调温和、风格典雅，极富装饰性； ⑥、易于加工，可制成各种形状的产品； ⑦、绝缘性好、无毒性； ⑧、木材的弹性、绝热性和暖色调的结合，给人以温暖和亲切感。 由于木材的组成和构造限制，主要有以下几个缺点： ①、构造不均匀，呈各向异性； ②、湿胀干缩大，处理不当易于翘曲和开裂； ③、天然缺陷较多，降低了材质和利用率； ④、耐火性差，易着火燃烧； ⑤、使用不当易腐朽、虫蛀。 第一节 木材的分类和构造 一、分类： 木材属于天然材料。木材按照树种可分为针叶树和阔叶树两大类，针叶树常作为建筑工程中承重构件或门窗用材，如松、柏、杉等，阔叶树常用作装饰用材，如水曲柳、柚木、柞木等。1、针叶树材： 针叶树树叶如针状（如松）或鳞片状（如侧柏）。 针叶树材又称软材。针叶树材强度较高，胀缩变形较小，耐腐蚀性强，建筑上广泛用做承重构件和装修材料。 2、阔叶树材： 阔叶树树叶多数宽大、叶脉成网状。阔叶树材又称硬材。 阔叶树材强度高，胀缩变形大，易翘曲开裂。阔叶树材质面通常较美观，具有很好的装饰作用，适于做家具、室内装修及胶合板等。我国常用阔叶树树种有水曲柳、栎木、樟木、黄菠萝、榆木、核桃木、酸枣木、梓木和檫木等。 二、宏观构造： 木材是非均质材料，其构造应从树干的三个主要切面来剖析： 横切面（垂直于树轴的切面）； 径切面（通过树轴的纵切面）； 弦切面（平行于树轴的切面）。 从图10.1观察，树木由树皮、木质部和髓心所组成。 （1）、年轮、早材和晚材： 年轮：树木生长呈周期性，在一个生长周期内（一般为一年）所长生的一层木材环轮称为一个生长轮，即年轮。 早材：在同一生长年中，春天细胞分裂速度快，细胞腔大壁薄，所以构成的木质较疏松颜色较浅，称为早材或春材。 晚材：夏秋两季细胞分裂速度慢，细胞腔小壁厚，所以构成的木质较致密颜色较深，称为晚材。 一年中形成的早晚材合称为一个年轮。 （2）、边材和心材： 边材：颜色较浅，靠近树皮部分的木材称为边材。 心材：颜色加深，靠近髓心部分的木材成为心材。 （3）、髓线：又称木射线 （4）、树脂道和导管。 树脂道：是大部分针叶树种特有，它是由泌脂细胞围绕而成的孔道，富含树脂。在横切面上呈棕色或浅棕色的小点。在纵切面上呈深色的沟槽或浅线条。 导管：是一串纵行细胞复合生成的管状构造，起输送养料的作用。导管只在阔叶树中有。 三、微观结构： 在显微镜下观察，木材是由无数管状细胞紧密结合而成。它们绝大部分纵向排列，少数横向排列。木材的细胞壁愈厚，腔愈小，木材愈密实，强度也愈大，但胀缩也大。 针叶树主要由管胞组成，它占木材总体积的90%以上，起支撑和输送养分的作用。阔叶树由导管分子、木纤维、纵行和横行薄壁细胞组成。 四、木材的缺陷： 木材在生长、采伐、储运、加工和使用过程中会产生一些缺陷（疵病），如节子、裂纹、夹皮、斜纹、弯曲、伤疤、腐朽和虫害等。这些缺陷不仅降低木材的力学性能，而且影响木材的外观质量。其中节子、裂纹和腐朽对材质的影响最大。 第二节 木材的物理和力学性质 一、含水量： 木材中的含水量以含水率表示，即木材中所含水的质量占干燥木材质量的百分数。 1、木材中的水： 木材中所含水分可分为自由水和吸附水两种。 ⑴、自由水：存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分。自由水影响木材的表观密度、保存性、抗腐蚀性和燃烧性。 ⑵、吸附水：被吸附在细胞壁基体相中的水分。由于细胞壁基体相具有较强的亲水性，且能吸附和渗透水分，所以水分进入木材后首先被吸入细胞壁。吸附水是影响木材强度和胀缩的主要因素。 2、纤维饱和点： 湿木材在空气中干燥时，当自由水蒸发完毕而吸附尚处于饱和时的状态，称为纤维饱和点。此时的木材含水率称为纤维饱和点含水率，其大小随树而异，通常介于23%～33%。 纤维饱和点含水率的重要意义：不在其数值的大小，而在于它是木材许多性质在含水率影响下开始发生变化的起点。 当木材中的含水率低于木材纤维饱和点时，木材的强度、体积等许多性质会发生变化。通常木材纤维饱和点在23～31%之间波动，常以30%作为木材纤维饱和点。 3、平衡含水率：木材长时间处于一定温度和湿度的空气中，当水分的蒸发和吸收达到动态平衡时，其含水率相对稳定，这时木材的含