土木工程材料_ 木材_71 木材的分类与性能要求_

• （1）木材腐朽的原因：
• 木材腐朽是由真菌寄生引起的；
• 真菌在木材中生存必须同时具备三个条件：水分、氧气
和温度。
• 当木材的含水率在35%~50%，温度在20~30度，又有足
够的空气时，最适宜真菌的殖，木材最容易腐朽。
7.4 木材的应用
7.4.1 木材的种类与规格
木材按加工方式分圆条、原木、锯材和枕木四类。
木 材来自百度文库的 缺 点：
• 构造不均匀，呈各向异性； • 天然缺陷多（如木节，斜纹，裂缝等），易腐
朽、虫害等；
• 具有湿涨干缩的特点，易干裂，翘曲等； • 养护不当，易腐朽，霉烂和虫蛀等； • 耐火性差，易燃烧等。
类树 木 的 分
7.1 木材的分类和构造
种类
特
点
针 ✓ 树叶细长、成针状；
叶 ✓ 多为常绿树；
种：
• 心材—木质部中靠近髓心，颜色较深的部分。心材
含水量少，不易翘曲、抗腐蚀性好；
• 边材—靠近横切面的外部，颜色较浅的部分。边材
含水量大，易翘曲、抗腐蚀性不如心材；
• 在力学性能上，心材与边材无显著的区别。
7.1.2.2 木材的微观结构
定义：微观结构是指用显微镜所能看到的木材组织。 在显微镜下观察，可以看到木材是由无数管状细胞紧密结
• 3）环境温度的影响：
• 木材受热时，木纤维中的胶体渐渐软化，产生强度下
降，因此长期在50度的建筑部位，不宜采用木材。
• 4）缺陷的影响：
• 木材的缺陷，如木节、裂纹，腐朽和虫害，对木材的
力学性质影响也是很明显的。
•
7.3
木材的防护：
木材的防护
• 干燥处理：有自然干燥和人工干燥两种；
• 防腐处理：
满吸附水，达到饱和状态时，称为纤维饱和水。
• 木材的纤维饱和点一般是25%-35%。
• 平衡含水率：当木材的含水率与周围空气相对湿
度达到平衡时，称为木材的平均含水率。
7.2.3 木材的湿胀干缩
• 湿胀干缩：是指木材细胞壁内吸附水含量的变化
引起木材的变形。
• 影响：
• 产生裂缝或翘曲等变形，致使木构件的结合松弛和凸
15%（标准含水率）时的表观密度为准。
7.2.2 含水量
• 木材中的含水量以含水率表示，即木材中所含水的质量占
干木材质量的百分率。
• 木材中的水包括两部分：自由水和吸附水。 • 自由水：木材中存在于细胞腔内和细胞间隙中的水分； • 吸附水：木材中存在于细胞壁内的水分。
• 纤维饱和点：当木材中无自由水，而细胞壁中充
树 ✓ 树干高而直，易加工；
✓ 强度较高，胀缩性小。
用途 是建筑工程中 主要使用的树种。 多用于承重构件， 如门窗。
树种
松树 杉树 柏树
阔 ✓ 树叶成片状；
常用做胶合板
杨树
叶 ✓ 多为落叶树；
或内部装饰较次要 槐树
树 ✓ 通直部分短，难加工； 的承重构件。
榆树
✓ 表观密度大，易于胀缩， 翘曲和裂缝等
分类
说明
用途
圆条
指除去皮，根等，但尚未加
脚手架、建筑用材，家具等；
工的木料。
原木
指去皮、根等，并已按一定
1）直接使用作为屋架和电
尺寸加工成规定直径和长度的木 杆；2）加工用做胶合板及一般
料。
加工用材。
锯材
指已经加工锯解成材的木料。 桥梁，家具，包装箱、板等。
枕木
加工成枕木的成材。
铁道工程
7.4.2 木材的综合利用
• 胶合板 • 细木工板 • 纤维板 • 刨花板、木丝板木、屑板等；
土木工程材料
概述
• 木材是用途十分广泛的建筑材料，在建
筑工程中：门窗、屋架、梁、柱、模板、 隔墙、脚手架等，都使用木材。
• 在现代建筑中，木材主要用于室内装饰
和装修等。
木 材 的 优 点：
• 木质较软，易于加工； • 比强度大，轻质高强； • 弹性、韧性好，抵抗冲击和震动效果好； • 导热性低，隔热、保温性能好； • 纹理美观，易于着色和油漆，装饰效果好。
15 = w[1+ (W −15)]
• 式中:σ15:含水率为15％时的木材强度(MPa）；
• σW : 含水率为Ｗ(%)时的木材强度(MPa)；
•
Ｗ－一试验时的木材含水率
•
α——木材含水率校正系数。
• 2）负荷时间的影响：
• 木材在外力的长期作用下，其持久强度是短时间极限
强度的50%~60%；
合而成，它们大部分为纵向排列，少数横向排列（如髓 线）。
• 每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成，细胞壁又是
由细纤维组成，所以木材的细胞壁越厚，细胞腔越小， 木材越密实，其表观密度和强度也越大，但胀缩变形也 大。
7.2 木材的主要性质
7.2.1密度与表观密度
• 密度平均约为1.55g/cm3 • 表观密度约为500kg/m3 • 其大小与木材种类及含水率有关，通常以含水率为
桦树
7.1.2 木材的构造
• 木材的构造是决定木材性能的重要因素，为合理
使用木材，必须研究木材的构造，掌握木材的基 本性质：
• 木材的构造分宏观结构和微观结构两种。 • 下面分别介绍宏观结构与微观结构：
7.1.2.1 木材的宏观结构
• 定义：宏观结构是指用肉眼或放大镜（通常为10倍）可以
看见的木材组织。
• 下表中，首先把顺纹抗压强度看作1，其他各项强度皆
看成其倍数。
• 从表中可见，木材以顺纹抗拉强度最大。
抗压强度
顺纹
横纹
抗拉强度
顺纹
横纹
1
1/10
2~3
1/20
~1/3
~1/3
抗弯 强度
1.5~2
抗剪强度
顺
横纹
纹
1/7
½ ~1
~1/3
影响木材强度的主要因素
• 1、含水率对木材的影响:
我国木材试验标准规定，测定木材强度时，应以其标准含水率（即含水率为15 ％）时的强度测值为准，对于其他含水率时的强度测值，应换算成标准含水率时 的强度值。其换算经验公式如下：
起；
• 木材的强度下降。
7.2.3 强 度
• 强度：建筑工程中常利用木材的以下几种强度：
抗压、抗拉、抗弯和抗剪强度。其中抗拉、抗压、 抗剪强度又有顺纹、横纹之分，称之为各向异性 性能。
• 顺 纹：指的是作用力方向与木材纤维方向平行； • 横 纹：指的是作用力方向与木材纤维方向垂直；
表7.1 木材强度之间的关系：
• 一般将树干切成三个不同切面： • P186 图10.1表示的是树干的三个切面。 • 横切面—垂直于树轴的切面； • 径切面—通过树轴的切面； • 弦切面—和树轴平行并与年轮相切的平面。
➢通过三个切面可见，木材主要是用由树皮、木 质部和髓心组成的。
• 树皮：一般用做烧材； • 木质部：是木材使用的主要部分，分心材和边材两