土木工程材料木材教案.pptx

土木工程材料土木工程材料(cilio)木材木材第一页，共27页。2 28.1 木材(mci)的分类与构造 8.1.1 树木(shm)的分类树木(shm)针叶树阔叶树第1页/共27页第二页，共27页。3 3特点：树叶细长(x chn)，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(mbn)、门窗等。常用树种有松、杉、柏等。第2页/共27页第三页，共27页。4 4特点：树叶宽大，多数树种的树干(shgn)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(zhngchng)用作尺寸较小的 装修和装饰。种 类(zhngli)(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）第3页/共27页第四页，共27页。5 5阔叶黄檀(huntn)松木(snm)第4页/共27页第五页，共27页。6 6橡木黄花梨 第5页/共27页第六页，共27页。7 78.1.2 木材(mci)的构造 木材的构造(guzo)决定其性质，针叶树和阔叶树的构造(guzo)略有不同，其性质也有差异。图8.1木材宏观(hnggun)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)。第6页/共27页第七页，共27页。8 8 2.木材的微观结构 木材是由无数管状细胞(xbo)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(xbo)又由细胞(xbo)壁和细胞(xbo)腔两部分组成，细胞(xbo)壁是由细纤维组成，细纤维之间可以吸附和渗透水分，细胞(xbo)腔是由细胞(xbo)壁包裹而成的空腔。第7页/共27页第八页，共27页。9 9松木显微(xinwi)构造立体图1管胞；2木射线；3树脂道枫香显微(xinwi)构造立体图1导管；2木射线；3木纤维第8页/共27页第九页，共27页。1010木材(mci)的管胞和木纤维第9页/共27页第十页，共27页。1111木材(mci)木射线第10页/共27页第十一页，共27页。1212木材(mci)的含水率木材木材(mci)中的水分中的水分木材中的水分木材中的水分木材中的水分木材中的水分存在部位存在部位存在部位存在部位蒸发顺序蒸发顺序蒸发顺序蒸发顺序自由水自由水自由水自由水存在于细胞腔和细胞间隙中存在于细胞腔和细胞间隙中存在于细胞腔和细胞间隙中存在于细胞腔和细胞间隙中首先蒸发首先蒸发首先蒸发首先蒸发吸附水吸附水吸附水吸附水存在于细胞壁中存在于细胞壁中存在于细胞壁中存在于细胞壁中在自由水蒸发在自由水蒸发在自由水蒸发在自由水蒸发后，蒸发后，蒸发后，蒸发后，蒸发化合水化合水化合水化合水以化学结合水的形式存在以化学结合水的形式存在以化学结合水的形式存在以化学结合水的形式存在第11页/共27页第十二页，共27页。1313纤维饱和点（fibersaturationpoint,FSP）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(shucho)，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EnvironmentalMoistureContent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(xingdu)稳定的含水率，这时木材的含水率称为平衡含水率。第12页/共27页第十三页，共27页。14148.2 木材(mci)的性能及应用 8.2.1 木材(mci)的性能 1.木材(mci)的含水率及吸湿性 新伐木材(mci)的含水率常在35%以上；风干木材(mci)的含水率为15%25%；室内干燥木材(mci)的含水率为8%15%。2.木材的湿胀干缩与变形(bin xng)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。第13页/共27页第十四页，共27页。1515含水率对木材(mci)胀缩的影响截面不同(btn)位置木材干燥引起的不同(btn)变化第14页/共27页第十五页，共27页。1616 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(kn y qin d)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1001030200300530150200153050100表表8.1 8.1 木材无缺陷时各强度木材无缺陷时各强度(qingd)(qingd)大小关系大小关系 第15页/共27页第十六页，共27页。1717顺纹抗压顺纹抗压横纹抗压横纹抗压顺纹抗拉顺纹抗拉横纹抗拉横纹抗拉抗弯抗弯顺纹抗剪顺纹抗剪横纹切断横纹切断11/101/3231/201/33/221/71/31/21木材(mci)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(qidun)木材的剪切第16页/共27页第十七页，共27页。18181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(qingd)的影响第17页/共27页第十八页，共27页。19198.2.2 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(bn ci)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(bn ci)。各类人造板及其制品是室内装饰装修的最主要的材料之一。室内装饰装修用人造板大多数存在游离甲醛释放问题。游离甲醛是室内环境主要污染物，对人体危害很大，已引起全社会的关注。GB18580-2001 室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量规定了各类板材(bn ci)中甲醛限量值。1.条木地板 2.拼花木地板 3.复合(fh)木地板 4.胶合板 5.刨花椒、木丝椒、木屑板 第18页/共27页第十九页，共27页。2020拼花木地板第19页/共27页第二十页，共27页。2121胶合板第20页/共27页第二十一页，共27页。2222木屑板第21页/共27页第二十二页，共27页。2323细木工板(xmnbn)(大芯板)第22页/共27页第二十三页，共27页。2424杉木(shm)集成材第23页/共27页第二十四页，共27页。25258.3 木材(mci)的防护与防火 8.3.1木材的腐朽与防腐(fngf)原因：木材的腐朽是真菌侵害所致。真菌在木材中生存和繁殖的三个必要条件：水分、适宜的温度和空气中的氧。木材完全干燥和完全浸入水中都不易腐朽。防腐(fngf)措施：1.使木结构、木制品和储存的木材处于经常保持通风干燥的状态，并对木结构和木制品表面进行油漆处理，油漆涂层既使木材隔绝了空气，又隔绝了水分；2.化学防腐(fngf)剂注入木材中，使真菌无法寄生。第24页/共27页第二十五页，共27页。26268.3.2 木材的防虫 木材除受真菌侵蚀而腐朽外，还会遭受昆虫的蛀蚀。常见的蛀虫有白蚁、天牛等。木材虫蛀的防护方法，主要是采用化学(huxu)药剂处理。木材防腐剂也能防止昆虫的危害。8.3.3 木材的防火 常用的防火方法：在木材表面涂刷或覆盖难燃材料和用防火剂浸注木材。第25页/共27页第二十六页，共27页。2727第26页/共27页第二十七页，共27页。