土木工程材料-沥青及木材.ppt

* 特点：树叶细长，树干通直高大，易得大材， 纹理顺直，材质均匀，木质较软，易于 加工，故又称软木材。 针叶树 应用：强度较高，表观密度和胀缩变形较小， 耐腐性较强，是建筑工程中的主要用 材，广泛用作承重构件、制作模板、 门窗等。常用树种有松、杉、柏等。 * 特点：树叶宽大，多数树种的树干通直部分 较短，材质坚硬，较难加工，故又称 硬木材 。 阔叶树 应用：表观密度较大，胀缩和翘曲变形大， 易开裂，在建筑中常用作尺寸较小的 装修和装饰 。 种类 (1)材质较硬，纹理清晰美观（樟木、 水曲柳、桐木、柞木、榆木等） (2)材质不很坚硬，纹理也不很清晰， 但质地较针叶木要更为细腻 （桦木、椴木、山杨、青杨等） * 阔叶黄檀 松木 * 橡木 黄花梨 * 8.1.2 木材的构造 木材的构造决定其性质，针叶树 和阔叶树的构造略有不同，其性质也 有差异。 图8.1 木材宏观结构 1.木材的宏观构造 如图8.1，树木是由树皮、木质 部和髓心三部分组成。 通常从树干的三个切面进行剖析，即横切面 (垂直于树轴)、径切面(通过树轴)和弦切面(平行于树轴)。 * 2.木材的微观结构 木材是由无数管状细胞紧密结合而成，它们绝大部分 为纵向排列，少数横向排列(如木射线)。 每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成，细胞壁是由细纤维组成，细纤维之间可以吸附和渗透水分，细胞腔是由细胞壁包裹而成的空腔。 * 松木显微构造立体图 1．管胞；2．木射线；3．树脂道 枫香显微构造立体图 1．导管；2．木射线；3．木纤维 * 木材的管胞和木纤维? * 木材木射线 * 木材的含水率 木材中的水分 木材中的水分 存在部位 蒸发顺序 自由水 存在于细胞腔和细胞间隙中 首先蒸发 吸附水 存在于细胞壁中 在自由水蒸发后，蒸发 化合水 以化学结合水的形式存在 * 纤维饱和点 是木材仅细胞壁中的吸附水达饱和，而细胞腔和细胞间隙中无自由水存在时的含水率。其值随树种而异。 它是木材物理力学性质是否随含水率而发生变化的转折点。 木材含水量大于纤维饱和点时，表示木材的含水率除吸附水达到饱和外，还有一定数量的自由水。此时，木材如受到干燥或受潮，只是自由水改变，故不会引起湿胀干缩。当含水率小于纤维饱和点时，能引起木材的湿胀干缩。 当木材的含水率在 纤维饱和点 以下时，随着含水率的增大，木材体积产生膨胀，随着含水率的减小，木材体积收缩。 　　 　 　　 平衡含水率 潮湿的木材能在干燥的空气中失去水分；干燥的木材也能从周围的空气中吸取水分，如果木材长时间处于一定温度和湿度的空气中，便达到某一相对稳定的含水率，这时木材的含水率称为平衡含水率。 * 8.2 木材的性能及应用 8.2.1 木材的性能 1.木材的含水率及吸湿性 新伐木材的含水率常在35%以上；风干木材的含水率为 15%～25%；室内干燥木材的含水率为8%～15% 。 2.木材的湿胀干缩与变形 木材的湿胀干缩具有一定规律：含水率小于纤维饱和点 时，随着含水率的增加，木材体积产生膨胀，随着含水率减 小，木材体积收缩；而含水率大于纤维饱和点时，只是自由 水的增减，木材的体积不发生变化。 * 含水率对木材胀缩的影响 截面不同位置木材干燥引起的不同变化 * 3.木材的强度 木材的强度主要是指其抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度。 由于木材的构造各向不同，致使各方向强度有很大差异， 因此，木材的强度有顺纹强度和横纹强度之分。 当设顺纹抗压强度为100时，木材无缺陷时各强度大小 的关系见表8.1。 抗压 抗拉 抗弯 抗剪 顺纹 横纹 顶纹 横纹 顺纹 横纹切断 100 10～30 200～300 5～30 150～200 15～30 50～100 表8.1 木材无缺陷时各强度大小关系 * 顺纹抗压 横纹抗压 顺纹抗拉 横纹抗拉 抗弯 顺纹抗剪 横纹切断 1 1/10～1/3 2～3 1/20～1/3 3/2～2 1/7～1/3 1/2～1 木材各项强度值的比较(以顺纹抗压强度为1) (a) 顺纹剪切 (b) 横纹剪切 (c) 横纹切断 木材的剪切 * 1．顺纹抗拉； 2．抗弯； 3．顺纹抗压； 4．顺纹抗剪 含水率对木材强度的影响 * 8.2.2 木材及其制品的应用 在建筑工程中直接使用木材常有原木、板材和枋材三 种形式。除直接使用木材外，还可制成各种人造板材。 各类