7. 木材与竹材2015.

第9章木材

2)压力渗注法 ①满细胞法 ②空细胞法
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第9章木材

(3)木材常用的防腐、防虫剂 的种类和配方

表7.12常用木材防腐、防虫药 剂的配方
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第9章木材

7.13.2木材的防火

(1)表面处理法：金属、水泥砂 浆、石膏及防火涂料
7. 木材与竹材
木材与竹材的特点：
（1）不可替代的天然性； （2）典型的绿色材料； （3）优良的物理力学性能； （4）良好的加工性； （5）防火、防虫性差。
7.1 木材
• 木材是一种可再生的生物物质材料，具有环境友 好性，与钢材、水泥并称为三大建筑材料，是国 民经济可持续发展的主要物质基础之一。 • 有时候也将塑料列为四大建材之一。
第9章木材

(5)影响木材强度的主要因素
1)含水量 2)负荷时间 图7.13 木材的持久强度 3)环境温度 4)疵病

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第9章木材

7.13木材的防腐与防火

7.13.1木材的腐朽与防腐

(1)木材的腐朽和蛀蚀
腐朽：霉菌、变色菌、腐朽菌 蛀蚀：白蚁、天牛、蠹(dù)虫

当木材的含水率在纤维饱和点以上时，体 积不发生变化。
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抗压强度



顺纹抗压强度：压力作用方向与木材纤 维方向平行 横纹抗压强度：压力作用方向与木材纤 维垂直 横纹抗压强度比顺纹抗压强度低得多


针叶树：横纹抗压强度约为顺纹抗压强度的 10％ 阔叶树：横纹抗压强度约为顺纹抗压强度的 15％-20％。
需要经过进一步机械加工才能使用的原木，包括车 辆制造维修材、造船材、胶合板材、体育器具等。 在一些特殊需要的珍贵树种中挑选出的优质原木， 适用于建筑、高档装修、文物装饰等特殊用途。 径级在6～12cm的森林采伐剩余物或在营林中抚育 间伐的幼龄树。
加工用原木
特级原木
小径原木 短原木
长度短于2m的原材。
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(3)试说明木材腐朽的原因。有 哪些方法可防止木材腐朽?并说 明其原理。
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(4)影响木材强度的主要因素 有哪些?怎样影响?
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第9章木材

(5)某地产红松含水率10％时顺 纹抗压强度wk.baidu.com44.5MPa，求该红 松在标准含水率时的顺纹抗压强 度值。
(2)拼花木地板

(3)木装饰线条 木装饰线条简称木线条。主要有楼梯扶手、压边线、墙腰线、 天花角线、弯线、挂镜线等。 (4)木花格 木花格即为用木板和枋木制作成具有若干个分格的木架，这 些分格的尺寸或形状一般都各不相同。木花格具有加工制作较简 便、饰件轻巧纤细、表面纹理清晰等特点。木花格多用作建筑物 室内的花窗、隔断、博古架等，它能起到调节室内设计格调、改 进空间效能和提高室内艺术质量等作用。 (5)旋切微薄木 旋切微薄木是以色木、桦木或多瘤的树根为原料，经水煮软 化后，旋切成厚0.1mm。 微薄木主要用作高级建筑的室内墙、门、 橱柜等家具的饰面。

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木材的含水率

木材的含水率是指木材所含水的质 量占干燥木材质量的百分数。
新伐木材的含水率常在35％以上； 风干木材的含水率为15％—25％； 室内干燥木材的含水率为8％-15％。

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纤维饱和点
2. 天然木材在装饰工程中的应用
(1)条木地板

条木地板是室内使用最普遍的木质地面，它是由龙骨、地板 等部分构成。地板有单层和双层两种，双层者下层为毛板，面层 为硬木条板，材质要求采用不易腐朽和变形开裂的优质板材。 拼花木地板是较高级的室内地面装修，分双层和单层两种， 两者面层均为拼花硬木板层，双层者下层为毛板层。双层拼花木 地板固定方法，是将面层小板条用暗钉钉在毛板上，单层拼花木 地板则可采用适宜的黏结材料，将硬木面板条直接黏贴于混凝土 基层上。

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思考题

(1)名词解释
①纤维饱和点； ②平衡含水率； ③木材疵病； ④持久强度

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(2)木材含水率的变化对木材性 质有何影响?
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7.12.3湿胀与干缩变形
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7.12.4木材的强度及其影响因素
(1)抗压强度 (2)抗拉强度 (3)抗弯强度 (4)抗剪强度


图7.12 木材的剪切

表7.11 木材各强度大小关系
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自由水：细胞腔和细胞间隙中的水分 吸附水：细胞壁内细纤维之间的水分 化合水：化学组成中的结合水 纤维饱和点：当木材中无自由水，而细 胞壁内充满吸附水并达到饱和时的含水 率。通常介于25％—35％之间。
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木材的平衡含水率
从潮湿的空气中吸收水 分 干燥的木材 潮湿的木材 在干燥的空气中失去水 分

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(2)木材的防腐与防虫
干燥，使其含水率在20％以下；
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注入防腐剂、防虫剂

1)常压法 ①表面喷涂法 ②常温浸渍法 ③热冷槽浸注法(常压法中 效果最好)
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当木材含水率在纤维饱和点以下时：含 水率降低，木材强度提高； 当木材含水率在纤维饱和点以上时：含 水率变化，木材的强度不变。 规定测定木材强度以含水率15％时的强 度测定值作为标准
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负荷时间对强度的影响


木材在长期荷载作用下不致引起破坏的 最高强度称为持久强度。 木材的持久强度比短期荷载作用下的极 限强度低得多，一般为短期极限强度的 50％-60％
天然木材的应用
1.


天然木材在结构工程中的应用 木材是传统的建筑材料，在古建筑和现代 建筑中都得到了广泛应用。在结构上，木材主 要用于构架和屋顶，如梁、柱、橼、望板、斗 拱等。我国许多建筑物均为木结构，它们在建 筑技术和艺术上均有很高的水平，并具独特的 风格。 另外，木材在建筑工程中还常用作混凝土 模板及木桩等。
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抗剪强度



顺纹剪切：纤维间联接撕裂产生纵向位 移和受横纹拉力作用 横纹剪切：剪切面中纤维的横向联接被 撕裂 横纹切断：木材纤维被切断 横纹切断强度最高，顺纹剪切强度次之 ，横纹剪切强度最低。
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7.11木材的分类及构造
7.11.1分类 7.11.2木材的构造


(1)木材的宏观构造

图7.11 木材的宏观构造

(2)木材的微观构造
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第9章木材

7.12木材的物理力学性质
7.12.1密度与表观密度 7.12.2含水率与吸湿性


含水率、纤维饱和点、平衡含水 率
木材的剪切
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木材各强度大小关系
抗压 顺 纹 1 横纹 顺 纹 3 抗拉 横纹 抗弯 抗剪 顺纹 1／7— 1／3 横纹 切断 1／2-1
1／10— 2— 1／20— 1.5 1／3 1／3 —2
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含水量对强度的影响


原木

原木是由原条按一定尺寸（长度和径级）规定 横截加工而成的圆形木段。原木按其用途或尺 寸划分，可分为直接用原木、加工用原木、特 级原木、小径原木、短原木。
表1 原木按用途分类
种类 直接用原木 特征
不需要经过纵锯加工而直接可用于现场建设的原木， 如建筑工程木（如屋架、檩、椽等），桩木、电 杆、坑木等。
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抗拉强度


顺纹抗拉强度是指拉力方向与木材纤维 方向一致时的强度。这种受拉破坏往往 不是纤维被拉断而是纤维间被撕裂。 木材的横纹抗拉强度很低，仅为顺纹抗 拉强度的10％-20％。
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抗弯强度

木材受弯时，上部为顺纹受压，下部为 顺纹受拉，水平面内则有剪切力。
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7.1.1 天然木材
原木 木材产品
天然木材特性

1、天然性：木材是种天然材料，在人类常用的钢、木、水泥、塑料四大主材中 只有它直接取自自然，这使得木材具有生产成本低、耗能小、无毒害、无污染等 特点。 2、质感好：木材具有易为人接受的良好触觉特性，远远优于金属和玻璃等材料。 3、比强度高：木材的某些强度与重量的比值比一般金属的比值都高。 4、保温性：木材的导热系数很小。 5、电绝缘性：木材的点传导性差，是较好的电绝缘材料。 6、可加工性：木材软硬程度适中，容易加工。 7、装饰性：木材本身具有天然美丽的花纹，作为家具和装饰材料，具有很好的 装饰性。由于木材上述的一些独有特性； 8. 不耐火与不耐虫蛀。

平衡含水率：木材长时间处于一定 温度和湿度的环境中，趋于稳定时 的含水率。
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湿胀与干缩变形

当木材的含水率在纤维饱和点以下时：
从潮湿的空气中吸收水 分，湿胀 干燥的木材 潮湿的木材 在干燥的空气中失去水 分，干缩
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木材的宏观构造
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木材的微观构造

管状空腔细胞
细胞壁：纤维 细胞腔

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密度与表观密度
密度：1.48-1.56g／cm3 表观密度

气干表观密度：500kg／m3 绝干表观密度 饱水表观密度
• 根据木材的加工方式主要分为：天然木材与人造 板材。
木材来源


木材可分为针叶树材和阔叶树材两大类。 杉木及各种松木、云杉和冷杉等是针叶树材；柞 木、水曲柳、香樟、檫木及各种桦木、楠木和杨 木等是阔叶树材。 各地区常用于工程的木材树种亦各异。东北地区 主要有红松、落叶松(黄花松)、鱼鳞云杉、红皮 云杉、水曲柳；长江流域主要有杉木、马尾松； 西南、西北地区主要有冷杉、云杉、铁杉。
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附录
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木材的分类 外长树木材和内长树木材 针叶树木材和阔叶树木材 原条、原木、普通锯材和枕木

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木材的宏观构造

横切面：年轮 径切面：髓心、木质部和树皮 弦切面：年轮、髓线
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木材的持久强度
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环境温度对强度的影响

木材的强度随环境温度升高而降 低。
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疵病对强度的影响

木节：活节、死节、松软节、腐朽节 斜纹 裂纹 腐朽 虫害

表7.13木材防火涂料主要品种、 特性及应用
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第9章木材

(2)溶液浸注法
常压浸注 加压浸注

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第9章木材

7.14木材的综合利用
7.14.1胶合板 7.14.2胶合夹芯板 7.14.3刨花板、木丝板、木屑板 7.14.4纤维板 7.14.5镶拼地板
木材其它用途



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天然木材的缺陷
也称疵病，可分为三大类：