木材的性质

9.2 木材的性质

1. 吸湿性

定义：木材中存在大量的孔隙，潮湿的木材在干燥的空气中能失去水分，干燥的木材能从周围空气中吸收水分。

表示方法：含水率

平衡含水率：当木材的含水率与周围介质的湿度达到了平衡状态。

木材在加工、使用之前将其干燥至使用条件下的平衡含水率是十分必要的。

2. 干湿变形

（1）吸附水含量的变化将会导致木纤维之间距离的改变，在宏观上表现为木材具有显著的干燥收缩、吸湿膨胀性能。

（2）木材的干湿变形仅在纤维饱和点以内的含水率变化时发生，若含水率超过纤维饱和点，多余的水分将存在于细胞腔和细胞间隙中，含水率的变化对变形无影响。

（3）木材的干湿变形随树种、构造不均匀而有差异，一般体积密度大，夏材含量多，变形就大。

（4）木材的变形对其使用有严重的影响，它使木材产生裂纹、翘曲和扭曲。

3. 强度

木材的强度与外力性质，受力方向，纤维

排列方向有关，表示如图9.5所示。

木材受的外力主要有：拉力、压力、弯曲

和剪切力。

顺纹受力：受力方向与纤维一致；横纹受

力：受力方向垂直于纤维方向。

（1）抗拉强度：木材抗拉强度可分为顺

纹和横纹两种，顺纹抗拉强度是木材所有强度

中最大的。

（2）抗压强度：抗压强度分为顺纹抗压强

度和横纹抗压强度。木材的顺纹抗压强度较

高，仅次于顺纹抗拉强度和抗弯强度。

（3）抗弯强度：木材受弯曲时产生压、拉、

剪等复杂的应力。

（4）抗剪强度：分为顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断。

木材强度大小关系

抗压强度抗拉强度

抗弯强度抗剪强度

顺纹横纹顺纹横纹顺纹横纹切断

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（5）影响木材强度的主要因素

①含水量

当含水率由全干状态增加到纤维饱和点时，强度随之降低。这是由于细胞壁内纤维吸水软化、松离以及纤维间联接减弱所致。

在纤维饱和点以下，随含水率降低，吸附水减少，强度增加。

当含水率超过纤维饱和点后，所增加的是自由水，对强度不再产生影响。

含水率变化对抗弯强度和顺纹强度的影响最大。

②温度

木材受热后，细胞壁中胶结物质会软化，由此引起木材强度降低。

③荷载时间

长期受力的木材强度较短期受力的木材强度低很多。

持久强度：木材在长期荷载作用下，能无限期负荷而不破坏的最大应力。持久强度仅为极限强度的50%～60%。

④疵病

有天然缺陷如木节、弯曲、斜纹等以及病虫害、腐朽和蛀蚀。