土木工程材料 教学课件 作者 程云虹 陈四利 主编 丛树民 副主编第8章 木材.ppt

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1、第八章木材一、木材的分类与构造1.木材的分类（1）针叶树材针叶树树叶如针状（如松）或鳞片状（如侧柏），习惯上也包括宫扇形叶的银杏。（2）阔叶树材阔叶树树叶多数宽大、叶脉呈网状。2011-0912.木材的构造（1）木材的宏观构造木材的宏观构造是指用肉眼和放大镜就能观察到的木材组织。图8.1树干的三个切面1—横切面；2—径切面；3—弦切面；4—树皮；5—木质部；6—年轮；7—髓线；8—髓心2011-092（2）木材的微观结构木材的微观结构是指在显微镜下观察到的木材组织。木材由无数管状细胞紧密结合而成，绝大部分为纵向排列，少数横向排列

2、（髓线）。每一个细胞由细胞壁和细胞腔两部分构成。细胞壁由细纤维组成，其纵向联结较横向牢固，细纤维间有极小的空隙，能吸附和渗透水分；细胞腔是由细胞壁包裹而成的空腔。2011-093（3）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。2011-094二、木材的主要物理和力学性质1.含水量木材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。木材中

3、所含的水可分为自由水和吸附水两种。湿木材在空气中干燥时，当自由水蒸发完毕而吸附水尚处于饱和时的状态，称为纤维饱和点。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，这时木材的含水率称为平衡含水率。2011-095城市月份123456789101112平均广州13.316.017.317.617.617.516.616.114.713.012.412.915.1上海15.816.816.515.516.317.917.516.615.814.715.215.916.0北京10.310.71

4、0.68.59.811.114.715.612.812.212.210.811.4拉萨7.27.27.67.77.610.212.212.711.99.07.27.88.6徐州15.714.713.311.812.411.616.216.714.013.013.414.413.9图8.2木材的平衡含水率表8.1我国部分城市木材的平衡含水率（%）2011-0962.湿胀与干缩当木材从潮湿状态干燥至纤维饱和点时，自由水蒸发不改变其尺寸；继续干燥，细胞壁中吸附水蒸发，细胞壁基体相收缩，从而引起木材体积收缩。反之，干燥木材吸湿时将发生体

5、积膨胀，直到含水量达纤维饱和点时为止。由于木材构造不均匀，各方向、各部位胀缩也不同。其中，弦向最大，径向次之，纵向最小，边材大于心材。2011-097图8.3木材干燥后截面形状的改变图8.4木材变形示意图2011-0983.木材的强度（1）木材的各种强度表8.2木材各强度的特征及应用强度类型受力破坏原因无缺陷标准试件强度相对值我国主要树种强度值范围/MPa缺陷影响程度应用顺纹抗压纤维受压失稳，甚至折断125～85较小木材使用的主要形式，如柱、桩等横纹抗压细胞腔被压扁，所测为比例极限强度1/10～1/3较小应用形式有枕木和垫木等顺

6、纹抗拉纤维间纵向联系受拉破坏，纤维被拉断2～350～170很大抗拉构件连接处首先因横纹受压或顺纹受剪破坏，难以利用横纹抗拉纤维间横向联系脆弱，极易被拉开1/20～1/3不允许使用顺纹抗剪剪切面上纤维纵向连结破坏，如图8.5（a）1/7～1/34～23大木构件的榫、销连接处横纹抗剪剪切面平行于木纹，剪切面上纤维横向连结破坏，如图8.5（b）1/14～1/6不宜使用横纹切断剪切面垂直于木纹，纤维被切断，如图8.5（c）1/2～1构件先被横纹受压破坏，难以利用抗弯在试件上部受压区首先达到强度极限，产生皱褶；最后在试件下部受拉区因纤维断

7、裂或撕开而破坏1.5～250～170很大应用广泛，如梁、桁条、地板等2011-099（a）（b）（c）图8.5木材的剪切（a）顺纹剪切；（b）横纹剪切；（c）横纹切断2011-0910（2）影响木材强度的主要因素①含水量图8.6含水量对木材强度的影响1—顺纹受拉；2—弯曲；3—顺纹受压；4—顺纹受剪2011-0911②环境温度③外力作用时间图8.7木材的持久强度④缺陷2011-0912三、木材的防护1.木材的干燥2.木材的防腐（1）腐朽（2）虫害（3）防腐防虫的措施①干燥②涂料覆盖③化学处理3.木材的防火2011-0913四、木

8、材的应用1.木材的初级产品表8.4木材的初级产品分类说明用途原条除去根、梢、枝的伐倒木用作进一步加工原木除去根、梢、枝和树皮并加工成一定长度和直径的木段用作屋架、柱、桁条等，也可用于加工锯材和胶合板等锯材板材：宽度为厚度的三倍或三倍以上薄板：厚度12～21mm门