木材基本知識課件第1頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第一節木材的構造

木材的構造是決定木材性能的主要因素。研究木材的構造通常要從宏觀和微觀兩個方面進行（一）木材的宏觀構造木材的宏觀構造是指用肉眼或用放大鏡所能觀察到的構造。木材的3個不同觀察切面：橫切面（垂直于樹軸的面）、徑切面（通過樹軸的縱切面）弦切面（平行于樹軸的縱切面）

第2頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五（二）木材的微觀構造

木材的微觀構造需在顯微境下觀察。大部分力縱向排列，少數為橫向排列由細胞壁和細炮腔兩部分所組成；細胞壁又由細纖維組成，其縱向連結牢固，橫向連接較弱、細纖維間具有極小的孔隙，能吸附和滲透水分。胞壁圍成的長形空拄稱為細胞腔。第3頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第二節木材的物理力學性質

木材的物理力學性質主要有密度、含水率、濕脹干縮、強度等。其中，含水率對木材的濕脹干縮和強度的影響很大。

一、木材的物理性質（一）木材的密度與表觀密度

1、密度木材的密度約為1.48～1.56g／cm3，各種木材之間相差不大，實際計算和位用中常取1.54g／cm3.2、表觀密度木材的表觀密度因材種的不同而有很大的差別。常用的氣干表觀密度平均為0.5g/cm3。第4頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五（二）木材的含水率

木材的含水率--是指木材中所含水的質量占干燥木材質量的百分比。新伐木材的含水率在30％以上；風干木材的含水率為15%～25％；室內干燥本材的含水率常為8%一15％。1、木材中的水分自由水--存在于木材細胞壁和細胞間隙中的水分。影響到木材的表觀密度、燃燒性和抗腐蝕性。吸附水--吸附在細胞壁內細纖維之間的水分。影響木材強度和脹縮變化的主要因素。化合水--木材中的結合水，它在常溫下不變化，故其對木材性質無影響。第5頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五2、木材的纖維飽和點當木材中無自由水，而細胞壁內吸附水達到飽和時，這時的木材含水率稱為纖維飽和點。通常取其平均值，約為30％。纖維飽和點是木材物理力學性質隨含水率而變化的轉折點。

3、木材的平衡含水率木材中的含水量隨周圍環境濕度變化。當達到與周圍環境濕度相平衡時，這時木材的含水率稱為平衡含水率。木材的平衡含水率是對木材進行干燥時的重要指標。

第6頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五（三）木材的濕脹與干縮

木材具有很顯著的濕脹干縮性。當木材的含水率在纖維飽和點以下時，含水率增大，木材體積膨漲，含水率減小，木材體積收縮當木材含水率在纖維飽和點以上時，只是自由水增減變化，木材的體積不發生變化。纖維飽和點是木材發生濕漲干縮變形的轉折點。脹縮變形各向不同，弦向最大（6%-12%），徑向次之（3%-6%0，縱向（即順著纖維方向）最小(0.1%0.35%).第7頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第8頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五二、木材的力學性質

（一）木材的強度本材是一種非均質材料，具有各向異性。木材的強度也有很強的方向性。木材的強度有順紋強度（作用力平行于木纖維方向）和橫紋強度（作用力垂直于木纖維方向）之分。木材的順紋強度比其橫紋強度要大得多．所以工程上均充分利用木材的順紋強度。

1、抗壓強度順紋抗壓強度30—70MPa

橫紋抗壓強度順紋抗壓強度的10%--30%。受壓破壞原因；失穩破壞第9頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五2、抗拉強度順紋抗拉強度順紋抗壓強度的2-3倍橫紋抗拉強度順紋抗壓強度的5%--30%。3、抗彎強度木材具有良好的抗彎性能，抗彎強度約為順紋抗壓強度的10%--30%。4、抗剪強度可分為順紋剪切、橫紋剪切和橫紋切斷．第10頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五順紋剪切破壞是由于纖維間聯結撕裂產生縱向位移和受橫紋拉力作用所致；橫紋剪切破壞完全是因剪切面中纖維的橫向聯結被撕裂的結果；橫紋切斷破壞則是木材纖維被切斷，這時強度較大．一般為順紋剪切的4～5倍。第11頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五（二）影響木材強度的主要因素

1、樹種和表觀密度的影響木材的力學性質與構成木材物質的數量及構造有關。木材表觀密度和強度之間不分樹種，大體上存在成正比例的直線關系。

2、含水率的影響木材的強度受含水率的影響很大，其規律是當木材的含水率在纖維飽和點以下時，隨含水率的降低，木材強度增大；反之，則強度減少。當木材含水率在纖維飽和點以上變化時，木材強度不變。第12頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

3、負荷作用時間的影響木材對長期荷載的抵抗能力與對暫時荷載的抵抗能力不同。木材在長期荷載作用下不致引起破壞時的最大強度，稱為持久強度。木材的持久強度比其極限強度小得多，一般為極限強度的50％一60％。4、溫度的影響木材隨環境溫度升高強度會降低。因此，長期處于高溫環境下的建筑物，不宜采用木結構。5、疵病的影響木材在生長、采伐、保存過程中所產生的內部和外部的缺陷，統稱為疵病。主要有木節、斜紋、裂紋、腐朽和蟲害等。根據使用要求，在木材標準中，對木材疵點的限制均有相應的規定。第13頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第三節木材的裝飾作用

木材質輕、強度高、彈性好、易加工、紋理獨特美麗、色澤自然典雅，是不可替代的裝飾材料。第14頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第一節木材的分類與分等一、木材的分類

從樹葉的外觀形狀可分為針葉樹---針葉樹材干通直而高大，易得大材，紋理平順；材質均勻；木質較軟而易于加工，故又稱軟木材。表觀密度和脹縮變形較小；耐腐朽性較強，為建筑工程中主要用材，多用作承重構件。常用樹種有松、杉、柏等。闊葉樹---樹干通直部分—般較短，材質較硬，校難加，故又名硬木材。木材一般較重．強度較大，脹縮、翹曲變形較大，較易開裂。建筑上常用作尺寸較小的構件。有些樹種具有美麗的紋理；適用作內部裝修。家具和膠合板等、常用樹種有榆木、水曲柳、柞木等。第15頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五2、木材的等級建筑工程中使用木材常為三種型式：即原木、板材、枋材。原木---分一、二、三等鋸材---特等鋸材普通鋸材---分一、二、三等第16頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第17頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第五節木材的防護與應用

一、木材的防護（一）木材的干燥木材在采伐后，使用前通常都應經干燥處理。干燥目的：防止木材受細菌等的腐蝕．減少木材在使用中發生收縮裂紋，提高木材的強度和耐久性。干燥方法：自然干燥、人工干燥（二）木材的防腐

1、木材的腐朽木材的腐朽為真菌侵害所致。真菌---霉菌、變色菌和腐朽菌。第18頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五霉菌、變色菌—對本材質量影響較小，腐朽菌---影響很大。它能分泌出一種酶，使綱胞壁結構遭受完全的破壞，使木材產生腐朽和破壞。昆蟲的蛀蝕---白蟻、天牛、等2、木材的防腐木材的防腐通常采取2種形式，一種是創造條件，使木材不適于真菌的寄生和繁息；另一種是把木材變成含毒的物質，使其不能作真菌的養料。

A）破壞真菌生存的手段（物理法）干燥法：使含水率降至20％以下。使用木材時注意通風和排濕。對木材構件表面應刷以油漆，使木材隔絕空氣和水汽。第19頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

濕存保管法：使木材有很高的含水率，使木材細胞腔被水分所占據，木材由于缺乏空氣而破壞了真茵生存所需的條件，從而達到防腐的目的。

B）把木材變成有毒的物質（化學法）將化學防腐劑注人木材內，把木材變成對真菌有毒的物質而使真茵無法生存。注入方法：表面涂刷法、表面噴涂法、浸漬法、冷熱槽浸透法、壓力滲透法等。常用的防腐劑：水溶性防腐劑—氟化鈉、硼酚合劑、亞砷酸鈉等：油質防腐劑---克魯蘇油、煤焦油等。第20頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五二、木材的應用（一）原木與成材原木用于屋架、梁、椽、木樁、電桿、坑木等。成材包括板材、枋木，用于家具、裝修等。（二）綜合利用

l、膠合板又稱層壓板，是將原木旋切成大張薄片，又將各片的木纖維方向相互垂直交錯，用膠粘劑加熱壓制而成，通常以奇數層組合，有3-13層，并以層數取名。增大板材的尺寸（厚度2.5-30mm,寬215-1220mm,長95-2440mm)，消除各向異性，并克服木節和裂紋等缺陷的影響。膠合板可用作隔墻板、天花板、門芯板、室內裝修和家具等。第21頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第22頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五

2、纖維板纖維板是將板皮、刨花、樹枝等木材廢料經破碎、浸泡、研磨成木漿，再經熱壓成型，干燥處理而成。因成型時溫度和壓力的不同，纖維板分為硬質、半硬質和軟質3種。

優點：利用廢料、構造均勻，避免木材各種缺陷的影響，脹縮小，不易開裂和翹曲。應用：硬質纖維板在建筑上應用極廣，可代替木板用于室內墻壁、地板、門窗、家具和裝修。軟質纖維板多用于吸聲、絕熱材料。

第23頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五第24頁，共27頁，2023年，2月20日，星期五3、刨花板、木絲板、木屑板刨花板、木絲板、本屑板是利用木材加工中大量的刨花、木絲、木屑等副產品經干燥、拌合粘合劑，加壓而成的板材。粘合劑：動植物膠、合成樹脂、水泥、菱苦土等。優點：表觀密度小，強度低，應用：作為建筑物的一般裝修，主要用作吸聲和絕熱材料。在運輸、儲存和使用時要注意進行防潮處理。4、旋切微薄木貼面板微薄木貼面板是將柚木、楠木、樟木、水曲柳等名貴珍木，用旋切法