第八章 木 材ppt课件.ppt

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1、第八章木材本章内容8.1木材的分类及构造8.2木材的主要性质8.3木材的应用8.1木材的分类及构造木材是由树木加工而成的，树木分为针叶树和阔叶树两大类，见表8.1。建筑中应用最多的是针叶树。表8.1树木的分类和特点种类特点用途树种针叶树树叶细长，成针状，多为常绿树；纹理顺直，木质较软，强度较高，表观密度小；耐腐蚀性较强，胀缩变形小是建筑工程中主要使用的树种，多用作承重构件、门窗等松树、杉树、柏树等阔叶树树叶宽大，叶脉呈网状，大多为落叶树；木质较硬，加工较难；表观密度大，胀缩变形大常用作内部装饰、次要的承重构件和胶合板等榆树、桦树、水曲柳等用肉眼或低倍放大镜所看到的木材

2、组织称为宏观构造。为便于了解木材的构造，将树木切成3个不同的切面，如图8.1所示。横切面——垂直于树轴的切面；径切面——通过树轴的切面；弦切面——和树轴平行与年轮相切的切面。在宏观下，树木可分为树皮、木质部和髓心三个部分。而木材主要使用木质部。8.1.1宏观构造图8.1树干的3个切面1—树皮；2—木质部；3—年轮；4—髓线；5—髓心(1)边材、心材在木质部中，靠近髓心的部分颜色较深，称为心材。心材含水量较少，不易翘曲变形，抗蚀性较强。外面部分颜色较浅，称为边材。边材含水量高，易干燥，也易被湿润，容易翘曲变形，抗蚀性也不如心材。8.1.1.1木质部的构造特征(2

3、)年轮、春材、夏材横切面上可以看到深浅相间的同心圆，称为年轮。年轮中浅色部分是树木在春季生长的，由于生长快，细胞大而排列疏松，细胞壁较薄，颜色较浅，称为春材(早材)；深色部分是树木在夏季生长的，由于生长迟缓，细胞小，细胞壁较厚，组织紧密坚实，颜色较深，称为夏材(晚材)。每一年轮内就是树木一年的生长部分。年轮中夏材所占的比例越大，木材的强度越高。在显微镜下所看到的木材组织，称为木材的微观构造(见图9.2)。在显微镜下，可以看到木材是由无数管状细胞紧密结合而成。细胞横断面呈四角略圆的正方形。每个细胞分为细胞壁和细胞腔两个部分，细胞壁由若干层纤维组成。细胞之间纵向联结比横

4、向联结牢固，造成细胞纵向强度高，横向强度低。细胞之间有极小的空隙，能吸附水和渗透水分。8.1.2微观构造图8.2显微镜下松木的横切片示意图1—细胞壁；2—细胞腔；3—树脂流出孔；4—木髓线8.2木材的主要性质(1)木材中的水分自由水：存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分吸附水：吸附在细胞壁内细纤维之间的水分结合水：形成细胞化学成分的化合水8.2.1木材的物理性质8.2.1.1木材的含水率(2)木材的纤维饱和点木材受潮时，首先形成吸附水，吸附水饱和后，多余的水成为自由水；木材干燥时，首先失去自由水，然后才失去吸附水。当吸附水处于饱和状态而无自由水存在时，此时对应的含水

5、率称为木材的纤维饱和点。纤维饱和点随树种而异，一般为23%~33%，平均为30%。木材的纤维饱和点是木材物理、力学性质的转折点。(3)木材的平衡含水率木材的含水率是随着环境温度和湿度的变化而改变的。当木材长时间处于一定温度和相对湿度的空气中时，其水分的蒸发和吸收会逐渐达到动态平衡状态，此时的含水率相对稳定，此时的含水率称为平衡含水率。它与周围空气的温度、相对湿度的关系如图8.4所示。根据周围空气的温度和相对湿度可求出木材的平衡含水率。图8.4木材的平衡含水率木材细胞壁内吸附水的变化而引起木材的变形，即湿胀干缩。木材在纤维饱和点以下干燥时，随着含水率的降低，吸附水

6、减少，细胞壁的厚度减小，因而细胞外表尺寸缩减，这种现象称为“木材干缩”。反之，干燥木材吸湿时将发生体积膨胀，直到含水量达到纤维饱和点时为止。木材的细胞壁愈厚，则胀缩变形就愈大。所以，表观密度大、夏材含量多的木材，湿胀变形较大。图8.5是木材含水率与胀缩变形的关系。8.2.1.2湿胀干缩图8.5木材含水率与胀缩变形的关系由于木材构造的不均匀性，在不同的方向干缩值不同。顺纹方向(纤维方向)干缩值最小，平均为0.1%~0.35%。边材的胀缩大于心材。一般新伐木材经过完全干燥后，弦向收缩率为6％~12％，径向收缩率为3％~6％，纵向收缩率为0.1％~0.3％，体积收缩率为9

7、％~14％，即弦向最大，径向次之，纵向最小，弦向收缩与径向收缩比率通常为2∶1。木材湿胀干缩特性对其实际使用具有显著的影响。干缩会使木材翘曲开裂、接榫松弛、拼缝不严，湿胀则造成凸起。这些变形将影响结构的性能。因此为了避免湿胀干缩，在木材加工制作前必须预先进行干燥处理，使木材的含水率达到与其使用环境温湿度相适应的平衡含水率，通常比使用地区平衡含水率低2％~3％。不同树种的密度相差不大，平均约为1.55g/cm3。8.2.1.3木材的密度8.2.1.4表观密度木材表观密度的大小随木材的孔隙率、含水量以及其他一些因素的变化而不同。因此确定木材的表观密度