2018一級建筑師考試《建筑材料與構(gòu)造》知識點：木材

第八節(jié)木 材

　　一、木材的分類與構(gòu)造

　　從木材樹葉的外觀形狀可將木材樹分為針葉樹和闊葉樹兩大類：

　　(一)針葉樹

　　樹干通直高大，紋理平順，材質(zhì)均勻，表觀密度和脹縮變形小，耐腐蝕性較強，易加工，多數(shù)質(zhì)地較軟，故又稱為軟木樹，為建筑工程中主要用材，多用作承重構(gòu)件。常用的有紅松(也叫東北松)、白松(也叫臭松或臭冷杉)、樟子松(海拉爾松)、魚鱗松(也叫魚鱗云杉)、馬尾松(也叫本松或?qū)巼�松，紋理不勻，多松脂，干燥時有翹裂傾向，不耐腐，易受白蟻侵害。一般只可做小屋架及臨時建筑等，不宜用做門窗)及杉木(又叫沙木)等。

　　(二)闊葉樹

　　質(zhì)地一般較硬，故又稱硬木樹。一般強度較高，脹縮、翹曲變形較大，易開裂，較難加工，有些樹種具有美麗的紋理，適于作室內(nèi)裝修、制作家具等。常用的有水曲柳、榆木、柞木(又叫麻櫟或蒙古櫟)、樺木、艷木(又叫槭木或楓樹)、椴木(又叫紫椴或籽椴，質(zhì)較軟)、黃菠蘿(又叫黃檗或黃柏)及柚木、樟木、櫸木等，其中榆木、黃菠蘿及柚木等多用作高級木裝修等。 ·

　　木材由樹皮、木質(zhì)部和髓心等部分組織，木質(zhì)部是木材的主要使用部分。在靠近髓心的部分顏色較深，稱為心材;外面顏色較淺的部分稱為邊材。邊材含水量較大，易翹曲變形，抗腐蝕性較差。從橫切面上可看到深淺相間的同心圓，稱為年輪，其中深色較密實部分是夏秋季生長的，稱為夏材;淺色較疏松部分是春季生長的，故稱春材。夏材部分越多，木材強度越高，質(zhì)量越好。

　　從顯微鏡下可以看到木材的組織。木材是由無數(shù)管狀細(xì)胞緊密結(jié)合而成的，每個細(xì)胞都有細(xì)胞壁與細(xì)胞腔兩部分，細(xì)胞壁由若干細(xì)纖維組成，其縱向聯(lián)結(jié)較橫向牢固，細(xì)纖維間具有極小的空隙，能吸附與滲透水分。

　　二、木材的主要性質(zhì)

　　(一)含水率

　　木材中所含的水可分為自由水與吸附水兩類。自由水為存在于細(xì)胞腔與細(xì)胞間隙中的水;吸附水為被吸附在細(xì)胞壁內(nèi)的水。當(dāng)木材中細(xì)胞壁內(nèi)被吸附水充滿，而細(xì)胞腔與細(xì)胞間隙中沒有自由水時，該木材的含水率被稱為纖維飽和點，它一般約為20%一35%。纖維飽和點是木材物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變的轉(zhuǎn)折點，它是木材含水率是否影響其強度和干縮濕脹的臨界值。

　　木材具有較強的吸濕性。當(dāng)木材的含水率與周圍空氣相對濕度達到平衡時，此含水率稱為平衡含水率。我國各地的年平均平衡含水率一般在10%～18%之間。木材使用前，須干燥至使用環(huán)境長年平均平衡含水率，以免制品變形、干裂。

　　(二)濕脹干縮

　　木材的濕脹干縮變形是由于細(xì)胞壁內(nèi)吸附水量的變化引起的。當(dāng)木材由潮濕狀態(tài)干燥. 至纖維飽和點時，其尺寸不變，而繼續(xù)干燥到其細(xì)胞壁中的吸附水開始蒸發(fā)時，則木材開始發(fā)生體積收縮(干縮)。在逆過程中，即干燥木材吸濕時，隨著吸附水的增加，木材將發(fā)生體積膨脹(濕脹)，直到含水率到達纖維飽和點為止，此后，盡管木材含水量會繼續(xù)增加，即自由水增加，但體積不再發(fā)生膨脹。木材的脹縮性隨樹種而有差異，一般體積密度大的、夏材含量多的，脹縮較大;另外各方向脹縮也不一樣，順紋方向最小，徑向較大，弦向最大。脹縮會使木材構(gòu)件接頭松弛或凸起。

　　(三)強度

　　木材的組織結(jié)構(gòu)決定了它的許多性質(zhì)為各向異性，在強度方面尤為突出。同一木材，以順紋抗拉強度為最大，抗彎、抗壓、抗剪強度，依次遞減，橫紋抗拉、抗壓強度比順紋小得多。見表20-40。

　　影響木材強度的主要因素：

　　L含水率

　　當(dāng)木材含水率在纖維飽和點以下時，其強度隨含水率增加而降低，這是由于吸附水的增加使細(xì)胞壁逐漸軟化所致。當(dāng)木材含水率在纖維飽和點以上時，木材的強度等性能基本穩(wěn)定，不隨含水率的變化而變化。含水率對木材的順紋抗壓及抗彎強度影響較大，而對順紋抗拉強度幾乎無影響。

　　我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以含水率為15%時的強度值作為標(biāo)準(zhǔn)，其他含水率時的強度可通過公式換算。

　　2.負(fù)荷時間、溫度及木材缺陷

　　木材長期負(fù)荷下的強度，一般僅為極限強度的50%～60%。木材如果使用環(huán)境溫度長期超過50℃時，強度會因木材緩慢炭化而明顯下降，故這種環(huán)境下不應(yīng)采用木結(jié)構(gòu)。

　　木材的缺陷有木節(jié)、斜紋、裂紋、腐朽及蟲害等，一般講，缺陷越多，木材強度越低。木節(jié)主要使順紋抗拉強度顯著降低，而對順紋抗壓強度影響較小。

　　三、木材的干燥、防腐與防火

　　(一)木材的干燥

　　其目的是防止木材腐蝕、蟲蛀、翹曲與開裂，保持尺寸及形狀的穩(wěn)定性，便于做進一步的防腐與防火處理。干燥方法有自然干燥與人工干燥兩種方法。為防止造成木門窗等細(xì)木制品在使用中開裂、變形，應(yīng)將木材采用窯干法進行干燥，含水率不應(yīng)大于12%;當(dāng)受條件限制，除東北落葉松、云南松、馬尾松、樺木等易變形的樹種外，可采用氣干木材，其制作時含水率不應(yīng)大于當(dāng)?shù)氐钠胶夂�水率�?/P>

　　(二)木材的防腐

　　木材的腐朽是由真菌中的腐朽菌寄生引起的，腐朽菌在木材中生存與繁殖必須同時具備水分、空氣與溫度三個條件。當(dāng)木材含水率在15%～50%、溫度在25～30℃，又有足夠空氣時，腐朽菌最適宜繁殖。另外，木材還會受到白蟻、天牛等昆蟲蛀蝕。防腐方法有：

　　L將木材置于通風(fēng)干燥的環(huán)境中或表面涂油漆等;

　　2.用化學(xué)防腐劑處理，如氟化鈉、雜酚油等，可噴淋、浸泡或注入木材。

　　(三)木材的防火

　　常用方法是：

　　1.在木材表面涂刷或覆蓋難燃材料(如金屬)，常用的防火涂料有膨脹型丙烯酸乳膠 防火涂料等;

　　2.溶液浸注法，可用磷—氮系列及硼化物系列防火劑等浸注。

　　四、木材的應(yīng)用

　　(一)木材的種類與規(guī)格

　　按加工程度和用途的不同，木材可分為原條、原木、鋸材和枕木四種，見表20-41。建筑工程中多用鋸材。按缺陷可將鋸材分為特等鋸材和普通鋸材兩個級別。普通鋸材又可分為一等、二等、三等三個等級。原木的徑級以原木的小頭直徑來衡量，并統(tǒng)按2cm進級。

　　(二)人造板材

　　以木材或其他含有一定量纖維的植物為原料加工而成。

　　1.膠合板

　　用數(shù)張(一般為3～13層，層數(shù)為奇數(shù))由原木沿年輪方向旋切的薄片，使其纖維方向互相垂直疊放，經(jīng)熱壓而成。膠合板克服了木材各向異性的缺點，木材缺陷可剔除�？煞譃槠胀�膠合板與特種膠合板兩類，普通膠合板按特性分為I類(耐氣候，耐沸水)、Ⅱ類(耐水)、Ⅲ類(耐潮)以及Ⅳ類(不耐潮)。

　　2.纖維板

　　以樹皮、刨花、樹枝等為原料的研磨成木漿加工而成。纖維板材質(zhì)均勻，各向強度一致，不易翹曲開裂與脹縮。

　　3.刨花板

　　以木質(zhì)刨花或木質(zhì)纖維材料(如木片、鋸屑、亞麻等)為原料壓制而成。

　　4.熱固性樹脂裝飾層壓板(標(biāo)記ZC)

　　以專用紙浸漬氨基樹脂、酚醛樹脂為原料，經(jīng)熱壓而成。用于室內(nèi)裝飾。

　　5.旋切微薄木

　　由艷木、樺木或樹根瘤多的木段軟化后旋切成厚o.1mm左右的薄片，膠合在堅韌的薄紙上制成，多為卷狀材�？蓧嘿N在膠合板等表面，作墻、門等的面板。

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