49982_木建筑材料

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1、一、木材科学的定义·国际木材科学学会(IAWS)确定了广义的木材科学:指木质化天然材料及其制品的生物学、化学和物理性质,以及生产、加工工艺的科学。·木材科学的狭义范畴是以木材为对象的材料科学,为基础学科,包括木材结构,木材性质(化学、物理、力学),木材缺陷和木材的功能性改良理论等内容。·由两大部分组成——生物木材学、工业木材学二、木材的分类常用的木材被统分为软材和硬材。·针叶材材质一般较软,生产上又称软材。但不可一概而论,有些针叶材如落叶松等,材质还是很坚硬的。·阔叶材一般材质较硬重,则称硬材。由于

2、阔叶的种类繁多,统称为杂木。其中材质轻软的称软杂,如杨木、泡桐、轻木等;材质硬重的称硬杂,如麻栎、青冈栎、枫香等。三、制材生产技术·原木:原条按一定的尺寸、形状、质量截成的木段。·原条:树木伐倒后,砍除枝丫的树干。·直接用:作支柱、支架。·制材:原木→锯材(板材,方材)·用锯切、铣削等工具把原木制成锯材(板、方材)。·木构件、家具是锯材再加工的产品。四、木材中的水分1、分类:(1)自由水(freewater):存在于木材的细胞腔和细胞间隙,液态水;60~70%至200~250%自由水影响木材的表观密

3、度、保存性、抗腐蚀性、和燃烧性。(2)吸着水:①吸附水,boundwater,hygroscopicwater,adsorptivewater):存在于细胞壁无定形区域中的水分,按BET吸着理论,可划分为单分子层吸着水和多分子层吸着水,势能较低;24%②微毛细管水:在吸着环境的相对湿度很高时,凝结在木材细胞壁中由Kelvin公式确定的毛细管系统中的水分。6%吸着水是影响木材强度、胀缩、导电性、和声传导等木材性质的重要因素。2、纤维饱和点(fibersaturationpoint):木材中不包含自由水

4、,且吸着水达到最大状态时的含水率,叫木材的纤维饱和点。其大小随树种而异,通常介于23%~33%,其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.3、平衡含水率概念(equilibriummoisturecontent):(1)当木材在一定的相对湿度和温度的空气中,吸收水分和散失水分的速度相等,即吸湿速度等于解吸速度,这时的含水率称为木材的平衡含水率。(2)平衡含水率的影响因素:如环境的相对湿度和温度、树种、机械应力、木材的干燥史等。五、力学性质1、力学性质的基本概

5、念:强度:抵抗外部机械力破坏的能力。刚性:抵抗外部机械力造成尺寸和形状变化的能力。硬度:抵抗其它刚性物体压入的能力。韧性:是木材吸收能量和抵抗反复冲击荷载,或抵抗超过比例极限的短期应力的能力。2、力学性质的特点:(一)各向异性:☆原因(从宏观到微观):·木材宏观上呈层次状;·木材有纵向和横向组织;·木材的细胞;·胞壁结构;·胞壁的成分;·纤维素的结构;·晶胞。(二)木材力学性质的正交对称性:3、长期强度(或持久强度):如果木材的应力小于一定极限时,木材不会由于长期受力而发生破坏,这个应力极限称为木材

6、的持久强度,一般只有瞬间强度的0.5~0.7。4、木材的力学性质的影响因素8a、木材密度b、含水率c、木材构造:(1)晚材率与年轮宽度;(2)木射线;(3)其它如胞壁厚度与纤丝角等。d、纹理方向e、时间f、温度g、木材缺陷5、木材的容许应力和安全系数允许应力:指木构件在使用或荷载条件下,能长期安全地承受的最大应力。计算和实际使用中要对木材的测定强度适当打折扣,即除以安全系数。折扣系数:安全系数:(3.5--6)六、木材的环境学特性木材是构成室内环境的主要材料之一。室内环境的舒适性或室内环境的生态性与

7、木材表面的感觉特性,尤其是视觉感觉特性有着密切的联系。因此,国内外学者相继开展了木材表面视觉物理量、木材和木制材料的视觉环境学特性的研究,并取得了一定的进展。生态的建筑与室内环境还应该从使用木材的心理层面来分析研究。为什么自古以来人们就珍爱木材所具有的香、色、质、纹等特性,并广泛地应用于建筑、家具等工作和生活环境之中。其简单的解释是木(或木材制品)存在的空间会使人们感到舒适和温馨,从而能够提高工效率,学习兴趣,改善人们的生活质量。如果要科学地解释木材在建筑环境中所谓的“舒适和温馨”,还必须要认识它的

8、环境学特性。木材的环境学特性主要包括“触觉特性”与“视觉特性”等方面。1、木材触觉特性以木材作为建筑室内装饰材料以及由其制造的家具、器具和日常用具等,长期置于人类居住和生活环境之中,人们常用手接触它们的某些部位,给人某种感觉,包括冷暖感、粗滑感、软硬感、干湿感、轻重感、舒适与不适感等。这些感觉特性发生在木材表面,反映了木材表面的非常重要的物理性质。木材的这些特性使其成为人们非常喜爱的特殊材料。木材的触觉特性与木材的组织构造,特别是表面组织构造的表现方式密切相关,因此不

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