木材基本知识课件.ppt

1、 木 材 树木的躯干叫做木材，它是天然生长的树木的躯干叫做木材，它是天然生长的有机高分子材料。有机高分子材料。木材的优点：木材的优点：轻质、高强、有较高的弹性和韧性；抗轻质、高强、有较高的弹性和韧性；抗冲击和振动、易于加工、长期保持干燥或长冲击和振动、易于加工、长期保持干燥或长期置于水中时，均有很高的耐久性、导热性期置于水中时，均有很高的耐久性、导热性低；大部分木材都具有美丽的纹理，装怖性低；大部分木材都具有美丽的纹理，装怖性好等。好等。木材的缺点木材的缺点:构成不均匀，各向异性，易构成不均匀，各向异性，易变形，易遭腐朽、虫蛀，易燃烧等变形，易遭腐朽、虫蛀，易燃烧等.第一节 木材的构造 木材的

2、构造是决定木材性能的主要因素。研究木材的构造是决定木材性能的主要因素。研究木材的构造通常要从宏观和微观两个方面进行木材的构造通常要从宏观和微观两个方面进行（一）木材的宏观构造（一）木材的宏观构造 木材的宏观构造是指用肉眼木材的宏观构造是指用肉眼或用放大镜所能观察到的构造。或用放大镜所能观察到的构造。木材的木材的3个不同观察切面：个不同观察切面：横切面（垂直于树轴的面）、横切面（垂直于树轴的面）、径切面（通过树轴的纵切面）径切面（通过树轴的纵切面）弦切面（平行于树轴的纵切面）弦切面（平行于树轴的纵切面）（二）木材的微观构造木材的微观构造需在显微境下观察。木材的微观构造需在显微境下观察。大部分力纵

3、向排列，少数为横向排列大部分力纵向排列，少数为横向排列由细胞壁和细炮腔两部分所组成；由细胞壁和细炮腔两部分所组成；细胞壁又由细纤维组成，其纵向连结牢固，横向连细胞壁又由细纤维组成，其纵向连结牢固，横向连接较弱、细纤维间具有极小的孔隙，能吸附和渗透接较弱、细纤维间具有极小的孔隙，能吸附和渗透水分。胞壁围成的长形空拄称为细胞腔水分。胞壁围成的长形空拄称为细胞腔。第二节木材的物理力学性质木材的物理力学性质主要有密度、含水率、湿胀干缩、强度等。其中，含水率对木材的湿胀干缩和强度的影响很大。一、木材的物理性质 （一）木材的密度与表观密度 1、密度 木材的密度约为 1.481.56 gcm3，各种木材之间

4、相差不大，实际计算和位用中常取 1.54g cm3.2、表观密度木材的表观密度因材种的不同而有很大的差别。常用的气干表观密度平均为0.5g/cm3。（二）木材的含水率 木材的含水率木材的含水率-是指木材中所含水的质量占干燥木是指木材中所含水的质量占干燥木 材质量的百分比。材质量的百分比。新伐木材的含水率在新伐木材的含水率在30以上；以上；风干木材的含水率为风干木材的含水率为15%25；室内干燥本材的含水率常为室内干燥本材的含水率常为8%一一15。1、木材中的水分、木材中的水分自由水自由水-存在于木材细胞壁和细胞间隙中的水分。影存在于木材细胞壁和细胞间隙中的水分。影 响到木材的表观密度、燃烧性和

5、抗腐蚀性。响到木材的表观密度、燃烧性和抗腐蚀性。吸附水吸附水-吸附在细胞壁内细纤维之间的水分。影响木吸附在细胞壁内细纤维之间的水分。影响木 材强度和胀缩变化的主要因素。材强度和胀缩变化的主要因素。化合水化合水-木材中的结合水，它在常温下不变化，故其木材中的结合水，它在常温下不变化，故其 对木材性质无影响对木材性质无影响。2、木材的纤维饱和点、木材的纤维饱和点 当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时，这时的木材含水率称为纤维饱和点。饱和时，这时的木材含水率称为纤维饱和点。通常取其平均值，约为通常取其平均值，约为30。纤维饱和点是木材物理力学性质随含水率

6、纤维饱和点是木材物理力学性质随含水率而变化的转折点。而变化的转折点。3、木材的平衡含水率、木材的平衡含水率 木材中的含水量随周围环境湿度变化。当达木材中的含水量随周围环境湿度变化。当达到与周围环境湿度相平衡时，这时木材的含到与周围环境湿度相平衡时，这时木材的含水率称为平衡含水率。木材的平衡含水率是水率称为平衡含水率。木材的平衡含水率是对木材进行干燥时的重要指标对木材进行干燥时的重要指标。（三）木材的湿胀与干缩木材具有很显著的湿胀干缩性。木材具有很显著的湿胀干缩性。当木材的含水率在纤维饱和点以下时，当木材的含水率在纤维饱和点以下时，含水率增大，木材体积膨涨，含水率增大，木材体积膨涨，含水率减小，

7、木材体积收缩含水率减小，木材体积收缩当木材含水率在纤维饱和点以上时，当木材含水率在纤维饱和点以上时，只是自由水增减变化，木材的体积只是自由水增减变化，木材的体积不发生变化。不发生变化。纤维饱和点是木材发生湿涨干缩变形的转折点。纤维饱和点是木材发生湿涨干缩变形的转折点。胀缩变形各向不同，弦向最大（胀缩变形各向不同，弦向最大（6%-12%），径向次），径向次之（之（3%-6%0，纵向（即顺着纤维方向）最小，纵向（即顺着纤维方向）最小(0.1%0.35%).二、木材的力学性质二、木材的力学性质 （一）木材的强度（一）木材的强度 本材是一种非均质材料，具有各向异性。木材的强本材是一种非均质材料，具有各

8、向异性。木材的强度也有很强的方向性。木材的强度有顺纹强度（作用度也有很强的方向性。木材的强度有顺纹强度（作用力平行于木纤维方向）和横纹强度（作用力垂直于木力平行于木纤维方向）和横纹强度（作用力垂直于木纤维方向）之分。木材的顺纹强度比其横纹强度要大纤维方向）之分。木材的顺纹强度比其横纹强度要大得多所以工程上均充分利用木材的顺纹强度。得多所以工程上均充分利用木材的顺纹强度。1、抗压强度、抗压强度 顺纹抗压强度顺纹抗压强度 3070 MPa 横纹抗压强度横纹抗压强度 顺纹抗压强度的顺纹抗压强度的10%-30%。受压破坏原因；失稳破坏受压破坏原因；失稳破坏2、抗拉强度、抗拉强度顺纹抗拉强度顺纹抗拉强度

9、 顺纹抗压强度的顺纹抗压强度的2-3倍倍横纹抗拉强度横纹抗拉强度 顺纹抗压强度的顺纹抗压强度的5%-30%。3、抗弯强度、抗弯强度 木材具有良好的抗弯性能，抗弯强度约为顺木材具有良好的抗弯性能，抗弯强度约为顺纹抗压强度的纹抗压强度的10%-30%。4、抗剪强度、抗剪强度可分为顺纹剪切、可分为顺纹剪切、横纹剪切和横纹剪切和横纹切断横纹切断 顺纹剪切破坏是由于纤维间联结撕裂顺纹剪切破坏是由于纤维间联结撕裂产生纵向位移和受横纹拉力作用所致；横产生纵向位移和受横纹拉力作用所致；横纹剪切破坏完全是因剪切面中纤维的横向纹剪切破坏完全是因剪切面中纤维的横向联结被撕裂的结果；横纹切断破坏则是木联结被撕裂的结果

10、；横纹切断破坏则是木材纤维被切断，这时强度较大一般为顺材纤维被切断，这时强度较大一般为顺纹剪切的纹剪切的45倍。倍。（二）影响木材强度的主要因素 1、树种和表观密度的影响树种和表观密度的影响 木材的力学性质与构成木材物质的数量及构造有关。木材表木材的力学性质与构成木材物质的数量及构造有关。木材表观密度和强度之间不分树种，大体上存在成正比例的直线关观密度和强度之间不分树种，大体上存在成正比例的直线关系。系。2、含水率的影响、含水率的影响 木材的强度受含水率的影响木材的强度受含水率的影响 很大，其规律是当木材的含水很大，其规律是当木材的含水 率在纤维饱和点以下时，随含率在纤维饱和点以下时，随含 水

11、率的降低，木材强度增大；水率的降低，木材强度增大；反之，则强度减少。当木材含反之，则强度减少。当木材含 水率在纤维饱和点以上变化时，水率在纤维饱和点以上变化时，木材强度不变木材强度不变。3、负荷作用时间的影响、负荷作用时间的影响 木材对长期荷载的抵抗能力与对暂时荷载的抵木材对长期荷载的抵抗能力与对暂时荷载的抵抗能力不同。抗能力不同。木材在长期荷载作用下不致引起破坏时的最大木材在长期荷载作用下不致引起破坏时的最大强度，称为持久强度。木材的持久强度比其极限强强度，称为持久强度。木材的持久强度比其极限强度小得多，一般为极限强度的度小得多，一般为极限强度的50一一60。4、温度的影响、温度的影响 木材

12、随环境温度升高强度会降低。因此，长期木材随环境温度升高强度会降低。因此，长期处于高温环境下的建筑物，不宜采用木结构。处于高温环境下的建筑物，不宜采用木结构。5、疵病的影响、疵病的影响 木材在生长、采伐、保存过程中所产生的内部和木材在生长、采伐、保存过程中所产生的内部和外部的缺陷，统称为疵病。主要有木节、斜纹、裂外部的缺陷，统称为疵病。主要有木节、斜纹、裂纹、腐朽和虫害等。纹、腐朽和虫害等。根据使用要求，在木材标准中，根据使用要求，在木材标准中，对木材疵点的限制均有相应的规定。对木材疵点的限制均有相应的规定。第三节 木材的装饰作用 木材质轻、强度高、弹性好、易加工、纹理独木材质轻、强度高、弹性好

13、、易加工、纹理独特美丽、色泽自然典雅，是不可替代的装饰材特美丽、色泽自然典雅，是不可替代的装饰材料料。第一节木材的分类与分等第一节木材的分类与分等一、木材的分类一、木材的分类 从树叶的外观形状可分为从树叶的外观形状可分为针叶树针叶树-针叶树材干通直而高大，易得大材，纹理平针叶树材干通直而高大，易得大材，纹理平顺；材质均匀；木质较软而易于加工，故又称软木顺；材质均匀；木质较软而易于加工，故又称软木材。表观密度和胀缩变形较小；耐腐朽性较强，为材。表观密度和胀缩变形较小；耐腐朽性较强，为建筑工程中主要用材，多用作承重构件。常用树种建筑工程中主要用材，多用作承重构件。常用树种有松、杉、柏等。有松、杉、

14、柏等。阔叶树阔叶树-树干通直部分树干通直部分般较短，材质较硬，校难加，般较短，材质较硬，校难加，故又名硬木材。木材一般较重强度较大，胀缩、故又名硬木材。木材一般较重强度较大，胀缩、翘曲变形较大，较易开裂。建筑上常用作尺寸较小翘曲变形较大，较易开裂。建筑上常用作尺寸较小的构件。有些树种具有美丽的纹理；适用作内部装的构件。有些树种具有美丽的纹理；适用作内部装修。家具和胶合板等、常用树种有榆木、水曲柳、修。家具和胶合板等、常用树种有榆木、水曲柳、柞木等。柞木等。2、木材的等级、木材的等级 建筑工程中使用木材常为三种型式：即建筑工程中使用木材常为三种型式：即原木、板材、枋材。原木、板材、枋材。原木原木

15、-分一、二、三等分一、二、三等锯材锯材-特等锯材特等锯材 普通锯材普通锯材-分一、二、三等分一、二、三等第五节木材的防护与应用 一、木材的防护一、木材的防护 （一）木材的干燥（一）木材的干燥 木材在采伐后，使用前通常都应经干燥处理。木材在采伐后，使用前通常都应经干燥处理。干燥目的：防止木材受细菌等的腐蚀减少木材在使干燥目的：防止木材受细菌等的腐蚀减少木材在使用中发生收缩裂纹，提高木材的强度和耐用中发生收缩裂纹，提高木材的强度和耐 久性。久性。干燥方法：自然干燥、人工干燥干燥方法：自然干燥、人工干燥 （二）木材的防腐（二）木材的防腐 1、木材的腐朽、木材的腐朽 木材的腐朽为真菌侵害所致。木材的腐

16、朽为真菌侵害所致。真菌真菌-霉菌、变色菌和腐朽菌。霉菌、变色菌和腐朽菌。霉菌、变色菌霉菌、变色菌对本材质量影响较小，对本材质量影响较小，腐朽菌腐朽菌-影响很大。它能分泌出一种酶，使纲胞壁影响很大。它能分泌出一种酶，使纲胞壁结构遭受完全的破坏，使木材产生腐朽和破坏。结构遭受完全的破坏，使木材产生腐朽和破坏。昆虫的蛀蚀昆虫的蛀蚀-白蚁、天牛、等白蚁、天牛、等2、木材的防腐、木材的防腐 木材的防腐通常采取木材的防腐通常采取2种形式，一种是创造条件，种形式，一种是创造条件，使木材不适于真菌的寄生和繁息；另一种是把木使木材不适于真菌的寄生和繁息；另一种是把木材变成含毒的物质，使其不能作真菌的养料。材变成

17、含毒的物质，使其不能作真菌的养料。A）破坏真菌生存的手段（物理法）破坏真菌生存的手段（物理法）干燥法：使含水率降至干燥法：使含水率降至20以下。使用木材时注以下。使用木材时注意通风和排湿。对木材构件表面应刷以油漆，使意通风和排湿。对木材构件表面应刷以油漆，使木材隔绝空气和水汽。木材隔绝空气和水汽。湿存保管法：使木材有很高的含水率，使木材细胞湿存保管法：使木材有很高的含水率，使木材细胞腔被水分所占据，木材由于缺乏空气而破坏了真茵腔被水分所占据，木材由于缺乏空气而破坏了真茵生存所需的条件，从而达到防腐的目的。生存所需的条件，从而达到防腐的目的。B）把木材变成有毒的物质（化学法）把木材变成有毒的物质

18、（化学法）将化学防腐剂注人木材内，把木材变成对真菌有毒将化学防腐剂注人木材内，把木材变成对真菌有毒的物质而使真茵无法生存。的物质而使真茵无法生存。注入方法：表面涂刷法、表面喷涂法、浸渍法、冷注入方法：表面涂刷法、表面喷涂法、浸渍法、冷 热槽浸透法、压力渗透法等热槽浸透法、压力渗透法等。常用的防腐剂：常用的防腐剂：水溶性防腐剂水溶性防腐剂氟化钠、硼酚合剂、亚砷酸钠等：氟化钠、硼酚合剂、亚砷酸钠等：油质防腐剂油质防腐剂-克鲁苏油、煤焦油等。克鲁苏油、煤焦油等。二、木材的应用二、木材的应用 （一）原木与成材一）原木与成材 原木用于屋架、梁、椽、木桩、电杆、坑木等。原木用于屋架、梁、椽、木桩、电杆、坑

19、木等。成材包括板材、枋木，用于家具、装修等。成材包括板材、枋木，用于家具、装修等。（二）综合利用（二）综合利用 l、胶合板、胶合板 又称层压板，是将原木旋切成大张薄片，又将各片又称层压板，是将原木旋切成大张薄片，又将各片的木纤维方向相互垂直交错，用胶粘剂加热压制而成，的木纤维方向相互垂直交错，用胶粘剂加热压制而成，通常以奇数层组合，有通常以奇数层组合，有3-13层，并以层数取名。层，并以层数取名。增大板材的尺寸（厚度增大板材的尺寸（厚度2.5-30mm,宽宽215-1220mm,长长95-2440mm)，消除各向异性，并克服木节和裂纹，消除各向异性，并克服木节和裂纹等缺陷的影响。等缺陷的影响。

20、胶合板可用作隔墙板、天花板、门芯板、室内装胶合板可用作隔墙板、天花板、门芯板、室内装修和家具等。修和家具等。2、纤维板、纤维板 纤维板是将板皮、刨花、树枝等木材废料经破碎、纤维板是将板皮、刨花、树枝等木材废料经破碎、浸泡、研磨成木浆，再经热压成型，干燥处理而成。浸泡、研磨成木浆，再经热压成型，干燥处理而成。因成型时温度和压力的不同，纤维板分为硬质、半硬因成型时温度和压力的不同，纤维板分为硬质、半硬质和软质质和软质3种。种。优点：利用废料、构造均匀，避免木材各种缺陷优点：利用废料、构造均匀，避免木材各种缺陷 的影响，胀缩小，不易开裂和翘曲。的影响，胀缩小，不易开裂和翘曲。应用：硬质纤维板在建筑上

21、应用极广，可代替木板应用：硬质纤维板在建筑上应用极广，可代替木板 用于室内墙壁、地板、门窗、家具和装修。用于室内墙壁、地板、门窗、家具和装修。软质纤维板多用于吸声、绝热材料软质纤维板多用于吸声、绝热材料。3、刨花板、木丝板、木屑板、刨花板、木丝板、木屑板 刨花板、木丝板、本屑板是利用木材加工中大量的刨花板、木丝板、本屑板是利用木材加工中大量的刨花、木丝、木屑等副产品经干燥、拌合粘合剂，刨花、木丝、木屑等副产品经干燥、拌合粘合剂，加压而成的板材。加压而成的板材。粘合剂：动植物胶、合成树脂、水泥、菱苦土等。粘合剂：动植物胶、合成树脂、水泥、菱苦土等。优点：表观密度小，强度低，优点：表观密度小，强度

22、低，应用：作为建筑物的一般装修，主要用作吸声和绝热应用：作为建筑物的一般装修，主要用作吸声和绝热 材料。在运输、储存和使用时要注意进行防潮材料。在运输、储存和使用时要注意进行防潮 处理。处理。4、旋切微薄木贴面板、旋切微薄木贴面板 微薄木贴面板是将柚木、楠木、樟木、水曲柳等微薄木贴面板是将柚木、楠木、樟木、水曲柳等名贵珍木，用旋切法或刨切法将原木切成薄片，粘名贵珍木，用旋切法或刨切法将原木切成薄片，粘贴、压合在三夹板上面组成的饰面板材，薄片厚度贴、压合在三夹板上面组成的饰面板材，薄片厚度为为0.21.5mm。5、软木产品、软木产品 软木产品是一种天然的、环保型、具弹性软木产品是一种天然的、环保型、具弹性和耐久性的材料，原材料主要是软木树皮。软和耐久性的材料，原材料主要是软木树皮。软木产品由细小的软木颗粒和无毒性的树脂粘接木产品由细小的软木颗粒和无毒性的树脂粘接剂组成。软木产品具有较好的抗冲击性、减震剂组成。软木产品具有较好的抗冲击性、减震性、消音性和绝热性及装饰性。主要产品有软性、消音性和绝热性及装饰性。主要产品有软木地板、软木墙板、软木壁纸。木地板、软木墙板、软木壁纸。