1、00:07,第八章 木 材,1/63,第八章 木 材,00:07,概 述,2/63,木材与钢材,水泥并称三大材,在建筑水利桥梁等工程中得到广泛应用.木材的主要品种有圆材、锯材(板材,木方) 、人造板及改性木材.,00:07,概 述,3/63,特 性,1.质轻而强度高:o=550Kg/ , 抗拉抗弯强度100MPa(顺纹),比强度高.2.弹性和韧性好,能承受较大的冲击荷载和振动荷载.3.导热系数.(孔隙率50%左右,良好的保温隔热性能)4.装饰性好5.耐久性好6.易加工.缺点:各向异性,胀缩变形大,易腐,易燃,天然疵病多.,00:07,8.1 木材的分类和构造,4/63,8.1 木材的构造及性质
2、,8.1.1 分类针叶树(软木材):树木通直高大,易加工,表观密度小,胀缩变形小,有田间高的强度,耐腐蚀性强,作为承重结构的木材(模板脚手架）松 杉 柏阔叶树(硬木):较重,加工较难,胀缩和翘曲变形较大,易开裂.作室内装修家俱及胶合板.水曲柳 榆木 柞木,00:07,8.1 木材的分类和构造,5/63,00:07,8.1 木材的分类和构造,6/63,00:07,8.1 木材的分类和构造,7/63,00:07,8.1 木材的分类和构造,8/63,00:07,8.1 木材的分类和构造,9/63,00:07,8.1 木材的分类和构造,10/63,00:07,8.1 木材的分类和构造,11/63,8.
3、1.2 木材的构造,1.木材的宏观构造横切面 径切面 弦切面树皮、木质部(使用的部分)、髓心(材质多松软,无强度,易腐蚀干燥时会增加木材的开裂程度)年轮:相同树种,年轮越密,材质越好.春材(早材)夏材(晚材)(夏秋二季生长的木质.夏材越多,强度越高),00:07,8.1 木材的分类和构造,12/63,2. 微观构造,显微镜下可以看到木材是由各种细胞紧密结合而成.每一个细胞分为细胞壁和细胞腔二部分.显微构造因树种而异.针叶树:管胞(占总体积90%以上,竖向排列.壁厚,细胞腔小则材质均匀),髓线(细而不明显),树脂道(管壁间充满树脂的孔道.）阔叶树:木纤维,导管,髓线(发达,粗大而明显)从木纤维或
4、管胞来看,凡是细胞壁很厚的木材,则表观密度大,强度高.但这种木材不易干燥,胀缩性大,易开裂.,00:07,8.1 木材的分类和构造,13/63,00:07,8.2 木材的物理力学性质,14/63,8.2 木材的物理力学性质,8.2.1 含水率:水重与干燥木材的重量百分数.W=(m0-m1)/m1 (精确0.1%)干燥:m0 (0.001g)101-105,10h称重 2h 最后二次的重量差35%,风干15%-25%,室内干燥木材8%-15%.,00:07,8.2 木材的物理力学性质,15/63,1.木材中的水分自由水、吸附水、结合水2.纤维饱和点:当细胞腔内的自由水已经失去而细胞内仍充满结合水
5、,这时木材的含水率称为纤维饱和点,一般25%-35%,取平均值30%.3.平衡含水率:潮湿的木材能在较干燥的空气中失去水分,干燥的木材也能从周围的空气吸取部分水.如果木材长时间牌一定温度和湿度的空气中,偷便会达到相对恒定的含水率(含水量与周围介质达到平衡),这时木材的含水率称为平衡含水率. 北方约12%,南方约18%,长江流域15%.,00:07,8.2 木材的物理力学性质,16/63,8.2.2 湿胀干缩,湿胀干缩规律,湿胀%,30纤维饱点,W%,体积变形,弦向变形(6-12%),径向(3-6%),纵向(0.1-0.35%),00:07,8.2 木材的物理力学性质,17/63,00:07,8
6、.2 木材的物理力学性质,18/63,8.2.3 强度,1.强度建筑结构中木材的强度有:抗压、拉抗、抗剪、抗弯强 顺纹强度、横纹强度 (作用力方向与纤维方向平行) 垂直木材的强度在各方向相差很大.例:顺纹抗拉强度 横纹抗拉强度 顺纹抗压强度 横纹抗压强度 顺纹:抗拉强度 抗压强度 抗剪强度,谁大谁小?,00:07,8.2 木材的物理力学性质,19/63,顺纹抗拉强度 横纹抗拉强度 1 (1/30-1/40) (前者:纤维拉断,纤维抵抗拉断能力很强 后者:横向联结较弱,易受破坏 )顺纹抗压强度 横纹抗压强度 1 (1/3-1/10)(前者:压缩时,木材纤维不易被压缩或破坏 后者:纤维易被压扁而使
7、材料破坏)顺纹:抗拉强度 抗压强度 抗剪强度(由于顺纹抗剪、横纹抗拉强度较小,致使受拉件连接困难,故实际上木材很少用于纯粹受拉构件,00:07,8.2 木材的物理力学性质,20/63,2.影响因素,1含水率影响标准含水率:12%(测定的强度作为标准)其它含水率时测得强度,应换算成标准含水率时的强度 12=W1+a(W-12)式中:a为木材的含水率校正系数,顺纹抗压为0.052负荷的影响3温度的影响4疵病的影响,30% W(%),强度,强度,荷载持续时间,持久强度,00:07,8.2 木材的物理力学性质,21/63,例:一松木长期放置于相对湿度为60%,温度为20的空气中,测得其抗压强度为50.
8、0MPa(顺纹),问此木材在标准含水率情况下抗压强度为多少?解:查木材平衡含水率图W=10.8% 12=W1+a(W-12) =50.0X1+0.05(10.8-12) =47(Mpa),00:07,8.2 木材的物理力学性质,22/63,00:07,8.3 木材的应用,23/63,木材的利用利用木材的原则木材等级装饰木材,探究式学习：木材的应用,00:07,8.3 木材的应用,24/63,8.3 木材的利用,8.3.1 利用木材的原则1.经济合理使用,长材不短用,优材不劣用.2.提高木材的耐久性:防腐和防火.(延长使用年限)3.综合使用:利用边角碎料生产人造板材.,00:07,8.3 木材的
9、应用,25/63,人造板的分类,按用途分:普通用途:家具、室内装饰;中密度纤维板、胶合板、碎料板结构材:梁、板按功能分:装饰、阻燃、防虫、防腐、隔音,00:07,8.3 木材的应用,26/63,按人造板组成单元分:A:主体单元:板、单板、碎料、纤维B:胶结料、添加剂B1:胶结料有机:脲醛、酚醛、异氰酸酯、三聚氰胺. 无机:石膏、水泥 B2:添加剂防水剂 、防火剂、防腐剂等功能添加剂 将A 、B组合可得到无限种类的人造板,人造板的分类,00:07,8.3 木材的应用,27/63,非木材植物人造板种类,00:07,8.3 木材的应用,28/63,非木材植物人造板种类,00:07,8.3 木材的应用
10、,29/63,8.3.2 木材等级,原木,板材,枋材根据木材缺陷分等分级:一,二,三,四承重结构木材分,三级用于受拉和受弯构件用于受弯或受压弯的构件用于受压构件或次要受弯构件,00:07,8.3 木材的应用,30/63,8.3.3 装饰木材,1. 木地板2. 胶合板3. 旋切微薄板4. 纤维板5. 刨花板,木屑板,木丝板6. 浸渍胶膜 纸饰面人造板,00:07,8.3 木材的应用,31/63,7. 美铝曲面装饰板8. 涂饰人造板9. 塑料薄膜贴面装饰板10. 仿人造革饰面板11. 木花板12. 木装饰线条13. 软木制品,00:07,8.3 木材的应用,32/63,木地板,00:07,8.3
11、木材的应用,33/63,木地板,00:07,8.3 木材的应用,34/63,00:07,8.3 木材的应用,35/63,00:07,8.3 木材的应用,36/63,大花条纹樱桃木,地板-樱桃木系列,强化木地板富贵红,强化木地板-蓝枫木,强化木地板-樱桃木,强化木地板紫檀红,00:07,8.3 木材的应用,37/63,白橡,红橡,00:07,8.3 木材的应用,38/63,拼花枫木,拼花红樱桃,拼花山毛榉,00:07,8.3 木材的应用,39/63,拼花红樱桃,强化木地板富贵红,竹地板,00:07,8.3 木材的应用,40/63,叠压实木地板,00:07,8.3 木材的应用,41/63,胶合板,
12、按胶粘性能分为：1类胶合板2类胶合板3类胶合板4类胶合板按表面加分：砂光胶合板刮光胶合板预饰面胶合板按用途分为：普通胶合板、特种胶合板其它：阻燃胶合板、浮雕胶合板、直接印刷胶合板等。,00:07,8.3 木材的应用,42/63,00:07,8.3 木材的应用,43/63,胶合板 Plywood,00:07,8.3 木材的应用,44/63,胶合板生产,旋切,00:07,8.3 木材的应用,45/63,干燥,强化木地板双端铣生产线,热压,整理车间,00:07,8.3 木材的应用,46/63,素竹胶合板,贴面板,棕猫眼,粉猫眼,花梨 Rosewood,00:07,8.3 木材的应用,47/63,中密
13、度纤维板,00:07,8.3 木材的应用,48/63,中密度纤维板工艺流程,00:07,8.3 木材的应用,49/63,中纤板主机,中纤板干燥器、分离器,00:07,8.3 木材的应用,50/63,00:07,8.3 木材的应用,51/63,木线条,00:07,8.3 木材的应用,52/63,00:07,8.3 木材的应用,53/63,木门门片,00:07,8.3 木材的应用,54/63,8.4 木材的腐朽与防腐,真菌和昆虫侵害木材.真菌生存和繁殖的必要条件1.水分:35%50%.(气干20%以下,不易腐)2.温度:25-35度.(60或5,难繁殖,死亡)3.空气:O2(入水缺氧,不易腐朽),
14、00:07,8.3 木材的应用,55/63,8.5 防火,据报道,美国21%的火灾是由木材纸张等纤维素材料引起,而建筑物火灾中79%是木结构住宅建筑.木材在热的作用下发生热分解反应,温度升高,热分解速度加快.温度高至220度以上时,木材燃烧释放大量可燃气体,可燃气体含有大量高能量的活化基,活化基燃烧后继续释放大量活化基,形成燃烧链,于是火焰在链状反应中得到迅速传播,使火焰越烧越旺,此称气相燃烧.阻止和延缓木材燃烧的途径:1.抑止木材在高温下的热分解.2.阻滞热传递.3.稀释木材燃烧面周围空气中的氧气(木材阻燃途径一般不单独采用,而是采用多种方法,协同作用),00:07,8.3 木材的应用,56/63,8.6 木材应用举例,1.屋架,梁,桁条,柱要求纹理顺直,适当的强度,耐久好,干缩小杉树,马尾松2.门窗要求易干燥,干燥后不变形,材质较轻,易加工油漆,有一定花纹松树,红松,桦树,樱桃树等3.地板耐腐耐磨,质硬和具有装饰花纹红杉,杉树,水曲柳,落叶松,马尾松,00:07,57/63,THE END,
