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木材的種類

木材可分為針葉樹材和闊葉樹材兩大類。杉木及各種松木、云杉和冷杉等是針葉樹材;柞木、水曲柳、香樟、檫木及各種樺木、楠木和楊木等是闊葉樹材。中國樹種很多,因此各地區常用于工程的木材樹種亦各異。東北地區主要有紅松、落葉松(黃花松)、魚鱗云杉、紅皮云杉、水曲柳;長江流域主要有杉木、馬尾松;西南、西北地區主要有冷杉、云杉、鐵杉。

2.木材的構造

  
  

木材的構造

樹干由樹皮、形成層、木質部(即木材)和髓心組成。從樹干橫截面的木質部上可看到環繞髓心的年輪。每一年輪一般由兩部分組成:色淺的部分稱早材(春材),是在季節早期所生長,細胞較大,材質較疏;色深的部分稱晚材(秋材),是在季節晚期所生長,細胞較小,材質較密。有些木材,在樹干的中部,顏色較深,稱心材;在邊部,顏色較淺,稱邊材。針葉樹材主要由管胞、木及軸向薄壁組織等組成,排列規則,材質較均勻。闊葉樹材主要由導管、木纖維、軸向薄壁組織、木射線等組成,構造較復雜。由于組成木材的細胞是定向排列,形成順紋和橫紋的差別。橫紋又可區別為與木射線一致的徑向;與木射線相垂直的弦向。針葉樹材一般樹干高大,紋理通直,易加工,易干燥,開裂和變形較小,適于作結構用材。某些闊葉樹材,質地堅硬、紋理色澤美觀,適于作裝修用材。

3.木材的缺陷

  也稱疵病,可分為三大類:
 ?、?天然缺陷。如木節、斜紋理以及因生長應力或自然損傷而形成的缺陷。木節是樹木生長時被包在木質部中的樹枝部分。原木的斜紋理常稱為扭紋,對鋸材則稱為斜紋。
 ?、?生物為害的缺陷。主要有腐朽、變色和蟲蛀等。
 ?、?干燥及機械加工引起的缺陷。如干裂、翹曲、鋸口傷等。缺陷降低木材的利用價值。
 ?、?干燥的木材極易著火。
  為了合理使用木材,通常按不同用途的要求,限制木材允許缺陷的種類、大小和數量,將木材劃分等級使用。腐朽和蟲蛀的木材不允許用于結構,因此影響結構強度的缺陷主要是木節、斜紋和裂紋。

4.木材的物理性質

  木材的主要物理性質有:

① 密度

  指單位體積木材的重量。木材的重量和體積均受含水率影響。木材試樣的烘干重量與其飽和水分時的體積.烘干后的體積及爐干時的體積之比,分別稱為基本密度.絕干密度及爐干密度。木材在氣干后的重量與氣干后的體積之比,稱為木材的氣干密度。木材密度隨樹種而異。大多數木材的氣干密度約為0.3~0.9克/厘米3。密度大的木材,其力學強度一般較高。

② 木材含水率

  指木材中水重占烘干木材重的百分數。木材中的水分可分兩部分,一部分存在于木材細胞胞壁內,稱為吸附水;另一部分存在于細胞腔和細胞間隙之間,稱為自由水(游離水)。當吸附水達到飽和而尚無自由水時,稱為纖維飽和點。木材的纖維飽和點因樹種而有差異,約在23~33%之間。當含水率大于纖維飽和點時,水分對木材性質的影響很小。當含水率自纖維飽和點降低時,木材的物理和力學性質隨之而變化。木材在大氣中能吸收或蒸發水分,與周圍空氣的相對濕度和溫度相適應而達到恒定的含水率,稱為平衡含水率。木材平衡含水率隨地區、季節及氣候等因素而變化,約在10~18%之間。

③ 脹縮性

  木材吸收水分后體積膨脹,喪失水分則收縮。木材自纖維飽和點到爐干的干縮率,順紋方向約為0.1%,徑向約為3~6%,弦向約為 6~12%。徑向和弦向干縮率的不同是木材產生裂縫和翹曲的主要原因。

5.木材的力學性質

  木材有很好的力學性質,但木材是有機各向異性材料,順紋方向與橫紋方向的力學性質有很大差別。木材的順紋抗拉和抗壓強度均較高,但橫紋抗拉和抗壓強度較低。木材強度還因樹種而異,并受木材缺陷、荷載作用時間、含水率及溫度等因素的影響,其中以木材缺陷及荷載作用時間兩者的影響最大。因木節尺寸和位置不同、受力性質(拉或壓)不同,有節木材的強度比無節木材可降低30~60%。在荷載長期作用下木材的長期強度幾乎只有瞬時強度的一半。

6.木材加工、處理和應用

  除直接使用原木外,木材都加工成板方材或其他制品使用。為減小木材使用中發生變形和開裂,通常板方材須經自然干燥或人工干燥。自然干燥是將木材堆垛進行氣干。人工干燥主要用干燥窯法,亦可用簡易的烘、烤方法。干燥窯是一種裝有循環空氣設備的干燥室,能調節和控制空氣的溫度和濕度。經干燥窯干燥的木材質量好,含水率可達10%以下。使用中易于腐朽的木材應事先進行防腐處理。用膠合的方法能將板材膠合成為大構件,用于木結構、木樁等。木材還可加工成膠合板、碎木板、纖維板等。
  在古建筑中木材廣泛應用于寺廟、宮殿、寺塔以及民房建筑中。中國現存的古建筑中,最著名的有山西五臺山佛光寺東大殿,建于公元857年;山西應縣木塔,建于公元1056年,高達67.31米。在現代土木建筑中,木材主要用于建筑木結構、木橋、模板、電桿、枕木、門窗、家具、建筑裝修等。

7.我國木材資源分布

 ?、?東北的大小興安嶺和長白山地,是我國最大的天然林區;
 ?、?西南橫斷山區是我國第二大天然林區;
 ?、?東南部的臺灣、福建、江西等省山區,以人工林、次生林為主。
  黑龍江省伊春市是中國著名的森工城市,建國以來50年間為祖國建設輸送了累計2.4億立方米的木材,有"中國林都"的美譽。 伊春市的五營區有世界的原始紅松林保護區。
| 發布時間:2011.08.29    來源:    查看次數:

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