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第8章 木材 木材是一种天然的建筑材料，轻质高强、易加工、隔热、隔声、绝缘性好、弹性和塑性好，能承受冲击和振动等作用，具有优良的性质，但也存在有一些缺陷，如构造不均匀性，各向异性，易吸湿变形、耐久性较差、易燃、易腐、天然疵病较多等。 随着人造建筑材料的发展，木材用于结构逐渐减少，但由于其具有独特的天然花纹，装饰性好，目前被广泛用作装饰与装修材料。 8.1 木材的分类与构造 8.1.1 木材的分类 木材产自木本植物中的乔木，分为针叶树和阔叶树两大类。 大部分针叶树理直、木质较软、易加工、变形小，建筑上广泛用作承重构件和装修材料，如杉树、松树等。 大部分阔叶树质密、木质较硬、加工较难、易翘裂、纹理美观，适用于室内装修，如水曲柳、核桃木等。? 8.1.2 木材的结构 木材的宏观构造 宏观构造 横切面： 年轮、髓心、髓线； 弦切面 径切面 微观构造 管状细胞 细胞壁、细胞腔 细胞壁由纤维素、半纤维素和木质素组成。 木质素将纤维素和半纤维素粘结在一起。 针叶树由管胞和髓线等组成； 阔叶树由木纤维、导管和髓线组成。 8.2 木材的性能及应用 8.2.1 木材的性能 1 含水率与吸湿性 木材的含水率是木材中水分质量占干燥木材质量的百分比。 木材中的水分按其与木材结合形式和存在的位置，可分为：自由水、吸附水和化学结合水。　　 自由水是存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水，它影响木材的表观密度、抗腐蚀性、燃烧性和干燥性； 吸附水是被吸附在细胞壁内纤维之间的水，吸附水的变化则影响木材强度和木材胀缩变形性能； 化学结合水即为木材中的化合水，它在常温下不变化，故其对木材的性质无影响。 木材干燥时，首先是自由水蒸发，而后是吸附水蒸发。木材受潮时，先是细胞壁吸水，细胞壁吸水达饱和后，自由水才开始吸入。 纤维饱和点 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。 木材的纤维饱和点随树种而异，一般介于23％～ 32％之间，通常取30％。 纤维饱和点是木材性质变化的转折点。在纤维饱和点之上，含水量变化是自由水含量的变化，它对木材强度和体积影响甚微；在纤维饱和点之下，含水量变化即吸附水含量的变化将对木材强度和体积等产生较大的影响。 平衡含水率 木材中所含的水分是随着环境的温度和湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为平衡含水率。 木材的平衡含水率是木材进行干燥时的重要指标。木材的平衡含水率随其所在地区的不同而异，我国北方为12％左右，南方约为18％，长江流域一般为 15％。 3 湿胀干缩与变形 原因：由于细胞壁中吸附水的增多或减少，导致细胞壁中的细纤维之间的距离发生变化，而造成木材的体积湿胀干缩。 大小：干燥时，同一木材的干燥值， 弦向最大，6～12％； 径向次之，3～6％； 纵向最小，0.1～0.35%。 影响：木材的胀缩容易引起木材产生变形、开裂和翘曲。 4 强度　木材是一种非均质材料，具有各向异性，使木材的强度有很强的方向性。 抗压强度 顺纹抗压强度大于横纹抗压强度； 径向抗压强度大于弦向抗压强度。 抗拉强度 顺纹抗拉强度是横纹抗拉强度的10～40倍； 　　 抗剪强度 顺纹抗剪强度低于横纹抗剪强度； 弦切面的顺纹抗剪强度高于径切面的抗剪强度； 横纹切断强度是顺纹抗剪强度的4～5倍。 抗弯强度 木材抗弯强度介于顺纹抗拉强度和抗压强度之间。 持久强度 木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度，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50％～60％。　 木材强度的影响因素主要有：含水率、环境温度、负荷时间、表观密度、疵病等。 含水率 纤维饱和点以下时，含水率增加，强度下降； 含水率对顺纹抗压强度影响较大，对顺纹抗剪强度影响较小，对顺纹抗拉强度没有影响。 温度 受热降低木材的强度。 荷载作用时间 长期作用使强度降低， 持久强度低于瞬时强度。 疵病 木节、斜纹、弯曲等缺陷使木材性能降低。 8.2.2?木材及其制品的应用 　木材，按供应形式可分为原木、原木、板材和枋材。原条是指已经除去皮、根、树梢的木料，但尚未按一定尺寸加工成规定木料。 原木是原条按一定尺寸加工而成的规定直径和长度的木料，可直接在建筑中作木桩、搁栅、楼梯和木柱等。 板材和方材是原木经锯解加工而成的木材，宽度为厚度的三倍和三倍以上的为板材，宽度不足厚度的三倍者为枋材。? 木质人造板是利用木材、木质纤维、木质碎料或其它植物纤维为原料，加胶粘剂和其它添加剂制成的板材。 常用的木质人造板有胶合板、胶合木、木屑板、