(精品)第13章木材.ppt

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1、第第13章章 木材木材木材作为建筑和装饰材料具有以下的优点：优点：比强度大比强度大，具有轻质高强的特点；弹性韧性好，弹性韧性好，能承受冲击和振动作用；导热性低导热性低，具有较好的隔热、保温性能；在适当的保养条件下，有较好的耐久性；在适当的保养条件下，有较好的耐久性；纹理美观、色调温和、风格典雅，极富装饰性纹理美观、色调温和、风格典雅，极富装饰性易于加工，可制成各种形状的产品；易于加工，可制成各种形状的产品；绝缘性好、无毒性；绝缘性好、无毒性；木材的弹性、绝热性和暖色调的结合，给人以木材的弹性、绝热性和暖色调的结合，给人以温暖和亲切感。温暖和亲切感。1缺陷缺陷构造不均匀，呈各向异性；构造不均匀，

2、呈各向异性；湿胀干缩大，处理不当易翘曲和开裂湿胀干缩大，处理不当易翘曲和开裂天然缺陷较多，降低了材质和利用率天然缺陷较多，降低了材质和利用率耐火性差，易着火燃烧耐火性差，易着火燃烧使用不当，易腐朽、虫焚使用不当，易腐朽、虫焚木材的分类和构造 木材产自木本植物中的乔木，即针叶树和阔叶树。213.1木材的分类与构造木材的分类与构造13.1.1木材的分类木材的分类针叶树材针叶树材 针叶树树叶如针状(如松)或鳞片状(如侧柏)，习惯上也包括宫扇形叶的银杏。针叶树树干通直高大，枝杈较小分布较密，易得大材，其纹理顺直，材质均匀。大多数针叶树材的木质较轻软而易于加工，故针叶树材又称软材。针叶树材强度较高，胀缩

3、变形较小，耐腐蚀性强，建筑上广泛用做承重构件和装修材料。我国常用针叶树树种有陆均松、陆均松、红松、红豆杉、云杉、冷杉和福建柏等。红松、红豆杉、云杉、冷杉和福建柏等。3阔叶树材阔叶树材 阔叶树树叶多数宽大、叶脉成网状。阔叶树树干通直部分一般较短，枝权较大，数量较少。相当数量阔叶树材的材质重硬而较难加工，故阔叶树材又称硬材。阔叶树材强度高，胀缩变形大，易翘曲开裂。阔叶树材板面通常较美观，具有很好的装饰作用，适于做家具、室内装修及胶合板等。我国常用阔叶树树种有水曲柳、栎木、樟木、水曲柳、栎木、樟木、黄菠萝、榆木、核桃木、酸枣木、梓木和檫木等。黄菠萝、榆木、核桃木、酸枣木、梓木和檫木等。456水曲柳柚

4、木7黄菠萝法国樱桃木8黑酸枝红檀木9黄檀木榨木10金山紫木红花樱木1113.1.2木材的构造木材的构造一、宏观构造一、宏观构造横切面横切面 垂直于树轴的切面；垂直于树轴的切面；径切面径切面 通过树轴的纵切面；通过树轴的纵切面；弦切面弦切面 平行于树轴的切面平行于树轴的切面。从图9-1观察，树木由树皮、木质部和髓心所组成。树皮由外皮、软木组织(栓皮)和内皮组成。12髓线横切面横切面径切面径切面弦切面弦切面髓心年轮心材心材边材树皮13有些树种(如栓皮栎、黄菠萝)的软木组织较发达，可用做绝热材料和装饰材料。髓心位于树干的中心，由最早生成的细胞所构成，其质地疏松而脆弱，易被腐蚀和虫蛀。木质部位于髓心和

5、树皮之间的部分，是建筑材料使用的主要部分。(1)年轮、早材和晚材年轮、早材和晚材年轮是围绕髓心、深浅相间的同心环。在同一生长年中，春天细胞分裂速度快，细胞腔大壁薄，所以构成的木质较疏松，颜色较浅，称为早材或春材；夏秋两季细胞分裂速度慢，细胞腔小壁厚，构成的木质较致密，颜色较深，称为晚材或夏材。14(2)边材和心材边材和心材 有些树种在横切面上，材色可分为内、外两大部分。颜色较浅靠近树皮部分的木材称为边材，颜色较深靠近髓心的木材称为心材。(3)髓线髓线 髓线(又称木射线)由横行薄壁细胞所组成，它的功能为横向传递和储存养分。在横切面上，髓线以髓心为中心，呈放射状分布；从径切面上看，髓线为横向的带条

6、。阔叶树的髓线一般比针叶树发达。通常髓线颜色较浅且略带光泽。有些树种(如栎木)的髓线较宽，其径切面常呈现出美丽的银光纹理。15二、木材的微观构造二、木材的微观构造 木材是由无数管状细胞紧密结合而成，如图所示，绝大部分纵向排列，少数横向排列(髓线)。每一个细胞分细胞壁和细胞腔细胞壁和细胞腔两部分，细胞壁由细纤维组成。其纵向连结较横向牢固。细纤维间具有极小的空隙，能吸附和渗透水分。木材的细胞壁愈厚，腔愈小，木材愈密实，表观密度和强度也越大。但其胀缩也大。与春材比较，夏材的细胞壁较厚，腔较小。16 木材细胞因功能不同可分为管胞、导管、木纤管胞、导管、木纤维、髓线等维、髓线等多种。针叶树针叶树的显微结

7、构简单而规则，主要是由管胞和髓线管胞和髓线组成，其髓线较细小，不很明显，如图。它占木材总体积的90以上，起支撑和输送养分的作用；另有少量纵行和横行薄壁细胞起储存和输送养分作用。某些树种在管胞间尚有树脂道，如松树。树脂道是大部分针叶树种树脂道是大部分针叶树种所特有的构造所特有的构造。它是由泌脂细胞围绕而成的孔道，富含树脂。在横切面上呈棕色或浅棕色的小点。在纵切面上呈深色的沟漕或浅线条。17阔叶树阔叶树的显微结构较复杂，主要由导管、木纤维导管、木纤维及髓线及髓线等组成，其髓线很发达，粗大而明显。导管是壁薄而腔大的细胞，大的管孔肉眼可见。阔叶树因导管分布不同又分为环孔材和散孔材两种环孔材和散孔材两种

8、，春材中导管很大并成环状排列的，称环孔材，导管大小差不多，且散乱分布的，称散孔材。所以，髓线和导管是鉴别阔叶树材的显著特征。导管是一串纵行细胞复合生成的管状构造，起输送养料的作用。导管约占木材体积的20。木纤维是一种壁厚腔小的细胞，起支撑作用，其体积占木材体积的50以上。导管仅存在于阔叶树中，阔叶导管仅存在于阔叶树中，阔叶树材也叫有孔材树材也叫有孔材；针叶树材没有导管，因而又称针叶树材没有导管，因而又称为无孔材。为无孔材。1819三、木材的缺陷三、木材的缺陷 木材在生长、采伐、储运、加工和使用过程中会产生一些缺陷(疵病)，如节子、裂纹、夹皮、斜纹、弯曲、伤疤、腐朽和虫害等。这些缺陷不仅降低木材

9、的力学性能，而且影响木材的外观质量。其中节子、裂纹和腐朽对材质的影响最大。(1)节子节子(2)裂纹裂纹 木材纤维与纤维之间分离所形成的缝隙称为裂纹。在木材内部，从髓心沿半径方向开裂的裂纹称为径裂径裂，沿年轮方向开裂的裂纹称为轮裂轮裂，纵裂纵裂是沿材身顺纹理方向、由表及里的径向裂纹。2013.2 木材的物理和力学性质木材的物理和力学性质1 含水量含水量 木材中的含水量以含水率表示，新伐倒的树木称为生材，其含水率一般在其含水率一般在70140。木材气干含水量因地而异，南方约为南方约为1520，北，北方约为方约为1015。窑干木材的含水率约在窑干木材的含水率约在412。木材中的水木材中的水 木材中所

10、含水分可分为自由水和吸附水两种。21 (1)自由水自由水 存在于木材细胞腔和细胞间隙中的水分。自由水影响木材的表观密度、保存性、抗腐蚀性和燃烧性。(2)吸附水吸附水 被吸附在细胞壁基体相中的水分。由于细胞壁基体相具有较强的亲水性，且能吸附和渗透水分，所以水分进入木材后首先被吸入细胞壁。吸附水是影响木材强度和胀缩的主要因素。222 纤维饱和点纤维饱和点 湿木材在空气中干燥时，当自由水蒸发完湿木材在空气中干燥时，当自由水蒸发完毕而吸附水尚处于饱和时的状态，称为纤维毕而吸附水尚处于饱和时的状态，称为纤维饱和点。饱和点。此时的木材含水率称为纤维饱和点含水率，其大小随树种而异，通常介于2333。纤维饱和

11、点含水率的重要意义不在于其数值的大小，而在于它是木材许多性质在含水率影响下开始发生变化的起点。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。233 平衡含水率平衡含水率 潮湿的木材会向较干燥的空气中蒸发水分，干燥的木材也会从湿空气中吸收水分。木材长时间处于一定温度和湿度的空气中，当水分的蒸发和吸收达到动态平衡时，其含水率相对稳定，这时木材的含水率称为平衡含水率。24木材的平衡含水率木材的平衡含水率21度60度100度254.湿胀与干缩湿胀与干缩由于木材构造不均匀，各方向、各部位胀缩也

12、不同，其中弦向最大，径向次之，纵向最小，边材大于心材，一般新伐木材完全干燥时，弦向收缩弦向收缩612，径向收缩，径向收缩36，纵向收缩纵向收缩0.10.3，体积收缩，体积收缩914。木材干燥时其横截面变形见图10.4。26体积弦向径向纵向胀缩率，%含水率，%27木材变形示意图木材变形示意图2813.2.2 木材的强度木材的强度木材的各种强度木材的各种强度由于木材构造各向不同，其强度呈现出明显的各向异性，因此木材强度应有顺纹和横纹顺纹和横纹之分。顺纹抗压、抗拉强度均比相应的横纹顺纹抗压、抗拉强度均比相应的横纹强度大得多强度大得多，这与木材细胞结构及细胞在木材中的排列有关。影响木材强度的主要因素影

13、响木材强度的主要因素木材含水量对强度影响极大(见图)。在纤维饱和点以下时，水分减少，则木材多种强度增加，其中抗弯和顺纹抗压强度提高较明显，对顺纹抗拉强度影响最小。29在纤维饱和点以上，强度基本为一恒定值。为了正确判断木材的强度和比较试验结果，应根据木材实测含水率将强度按下式换算成标准含水率(12的含水率)时的强度值：12=w【1+(w-12)】12含水率为12时的木材强,MPa；w 含水率为w时的木材强度，MPa；W 试验时的木材含水率，；含水率校正系数，30含水率对木材强度的影响含水率对木材强度的影响1-顺纹抗拉；顺纹抗拉；2-抗弯；抗弯；3-顺纹抗压；顺纹抗压；4-顺纹抗剪顺纹抗剪31(2

14、)环境温度环境温度 温度对木材强度有直接影响。试验表明，温度从25升至50时，将因木纤维和木纤维间胶体的软化等原因，使木材抗压强度降低2040，抗拉和抗剪强度下降1220。(3)外力作用时间外力作用时间木材极限强度木材极限强度：表示抵抗短时间外力破坏的能力，持久强度持久强度：木材在长期荷载作用下所能承受的最大应力称为持久强度。木材的持久强度仅为极限强度的506032 (4)缺陷缺陷 木材的强度是以无缺陷标准试件测得的，而实际木材在生长、采伐、加工和使用过程中会产生一些缺陷，如木节、裂纹和虫蛀等，这些缺陷影响了木材材质的均匀性，破坏了木材的构造，从而使木材的强度降低，其中对抗拉和抗弯强度影响最大

15、。除了上述影响因素外，树木的种类、生长环境、树龄以及树干的不同部位均对木材强度有影响。3313.3 木材的防护木材的防护 木材在加工和使用之前进行干燥处理，可以提高强度、防止收缩、开裂和变形，减轻重量以及防腐防虫，从而改善木材的使用性能和寿命。木材干燥质量按平均最终含水率、干燥均匀度、内应力和可见干燥缺陷分为四个等级。1.腐朽腐朽 木材的腐朽是由真菌在木材中寄生而引起的。侵蚀木材的真菌有三种，即霉菌、变色菌和木腐菌。霉菌一般只寄生在木材表面，并不破坏细胞壁，对木材强度几乎无影响。变色菌多寄生于边材，对木材力学性质影响不大。但变色菌侵入木材较深，难以除去，损害木材外观质量。342 虫害虫害 因各

16、种昆虫危害而造成的木材缺陷称为木材虫害。白蚁喜温湿，在我国南方地区种类多、数量大，常对建筑物造成毁灭性的破坏。甲壳虫(如天牛、蠹虫等)则在气候干燥时猖獗，它们危害木材主要在幼虫阶段。木材中被昆虫蛀蚀的孔道称为虫眼或虫孔。虫眼对材质的影响与其大小、深度和密集程度有关。3 防腐防虫的措施防腐防虫的措施 真菌在木材中生存必须同时具备以下三个条件：水分、氧气和温度。木材含水率为3550，温度为2430，并含有一定量空气时最适宜真菌的生长。35当木材含水率在20以下时，真菌生命活动就受到抑制。所以，可从破坏菌虫生存条件和改变木材的养料属性着手，进行防腐防虫处理，延长木材的使用年限。(1)干燥干燥 采用气

17、干法或窑干法将木材干燥至较低的含水率，并在设计和施工中采取各种防潮和通风措施(2)涂料覆盖涂料覆盖 涂料本身无杀菌杀虫能力，但涂刷涂料可在木材表面形成完整而坚韧的保护膜，从而隔绝空气和水分，并阻止真菌和昆虫的侵入。(3)化学处理化学处理 化学防腐是将对真菌和昆虫有毒害作用的化学防腐剂注入木材中，使真菌、昆虫无法寄生。36防腐剂主要有水溶性、油溶性和油质防腐剂三大类。防火防火易燃是木材最大的缺点，木材防火处理的方法有(1)用防火浸剂对木材进行浸渍处理，为了达到要求的防火性能，应保证一定的吸药量和透入深度。(2)将防火涂料涂刷或喷洒于木材表面，待涂料固结后即构成防火保护层。3713.4木材的应用木

18、材的应用13.4.1 木材初级产品木材初级产品 按加工程度和用途不同，木材分为圆条、原木、锯材三类(见表)。13.4.2人造板材人造板材13.4.2.1 胶合板胶合板 胶合板是由一组单板按相邻层木纹方向互相垂直组坯经热压胶合而成的板材，常见的有三夹板、五夹板和七夹板等。38胶合板多数为平板，也可经一次或几次弯曲处理制成曲形胶合板。胶合板的分类、性能及应用见表。胶合板克服了木材的天然缺陷和局限，大大提高了木材的利用率，其主要特点是：消除了天然疵点、变形、开裂等缺点，各向异性小，材质均匀，强度较高；纹理美观的优质材做面板，普通材做芯板，增加了装饰材的出产率；3940因其厚度小、幅面宽大，产品规格化

19、，使用起来很方便。胶合板常用做门面、隔断、吊顶、墙裙等室内高级装修。胶合板按成品面板可见的材质缺陷、加工缺陷以及拼接情况分成四个等级：特等 适用于高级建筑装修，做高级家具；一等 适用于较高级建筑装修，做高中级家具；二等 适用于普通级建筑装修，做家具 三等 适用于低级建筑装修。4113.4.2.2 纤维板纤维板 纤维板是用木材废料，经切片、浸泡、磨浆、施胶、成型及干燥或热压等工序制成。为了提高纤维板的耐燃性和耐腐性，可在浆料里施加或在湿板坯表面喷涂耐火剂或防腐剂。纤维板材质均匀，完全避免了节子、腐朽、虫眼等缺陷，且胀缩性小、不翘曲、不开裂。按纤维板的体积密度分为硬质纤维板硬质纤维板(体积密度体积

20、密度800m3)，软质纤维板软质纤维板(体积密度体积密度500m3)和中密度纤维板中密度纤维板(体积密度体积密度500m3)；按表面分为一面光板和两面光板；一面光板和两面光板；按原料分为木材纤维板和非木材纤维板。42 1硬质纤维板硬质纤维板 硬质纤维板的强度高、耐磨、不易变形，可用于墙壁、地面、家具等。硬质纤维板的幅面尺寸有610mm 1220mm，915mm 1830mm，1000mm 2000mm，915mm2135mm，1220mml830mm，1220mm2440mm，厚度为2.50，3.00，3.20，4.00，5.00mm。硬质纤维板按其物理力学性能和外观质量分为特级、一级、二级、

21、三级四个等级，各等级应符合表9-4的规定。硬质纤维板密度大、强度高，主要用做壁板、门板、地板、家具和室内装修等。43 2.中密度纤维板中密度纤维板 中密度纤维板按体积密度分为80型(体积密度为0.80gcm3)、70型(体积密度为0.70gcm3)、60型(体积密度为0.60gcm3)，按胶粘类型分为室内用和室外用两种。中密度纤维板的长度为1830、2135、2440mm，宽度为1220mm，厚度为10、12、15(16)、18(19)、21、24(25)mm等。中密度纤维板按外观质量分为特级、一级、二级三个等级，各等级的外观质量和物理性能应满足表9-5的规定，各等级的力学性能应满足表9-6的

22、规定。中密度纤维板是家具制造和室内装修的优良材料。443.软质纤维板软质纤维板 软质纤维板的结构松软，故强度低，但吸声性和保温性好，主要用于吊顶等。4513.4.2.3刨花板、木丝板和木屑板刨花板、木丝板和木屑板 刨花板、木丝板和木屑板是利用刨花碎片、短小废料刨制的木丝和木屑，经干燥、拌胶料辅料，加压成型而制得的板材。所用胶结材料有动物胶、合成树脂、水泥、石膏和菱苦土等。若使用无机胶结材料，则可大大提高板材的耐火性。表观密度小、强度低的板材主要作为绝热和吸声材料，表面喷以彩色涂料后，可以用于天花板等；表观密度大、强度较高的板材可粘贴装饰单板或胶合板做饰面层，用做隔墙等。46贴面刨花板贴面刨花板

23、定向刨花板定向刨花板 47木丝板工程48纤维板4913.4.2.4 细木工板细木工板 细木工板是一种夹心板，芯板用木板条拼接而成，两个表面胶贴木质单板，经热压粘合制成。它集实木板与胶合板之优点于一身，可作为装饰构造材料，用于门板、壁板等。5013.4.2.5微薄木微薄木 微薄木是采用柚木、橡木、榉木、花梨木、枫木、雀眼水曲柳等树材，精密旋切，制得厚0.20.5mm的微薄木。其纹理细腻、真实、立体感强、色泽美观，是板材表面精美装饰用材之一。若用先进的胶粘工艺和胶粘剂，将此板粘贴在胶合板基材上，可制成微薄木贴面板，用于高级建筑室内墙面的装饰，也常用于门、家俱等的装饰，幅面尺寸同胶合板。5113.5

24、常用木装饰制品常用木装饰制品一、木地板一、木地板木地板分条板面层、拼花面层和复合板面层三种，条板面层使用较普遍。(一一)条木地板条木地板条木地板分空铺和实铺两种，空铺条木地板是由地垄墙、垫木、木格栅和面(见图)。实铺条木地板应做防腐处理，要求铺贴密实，防止脱落。因此，应特别注意控制好木地板的含水率，基层要清洁。实铺木地板高度小，经济、实惠。(见图）木地板选用的材质可以是松、杉等软木材，也可选用柞、榆等硬木材。条板的宽度大于120m，板厚2030m。按照条木地板铺设要求，条木地板拼缝处可做成平口或错口。5253(二二)拼花木地板拼花木地板 拼花木地板是用阔叶树种中水曲柳、柞木、核桃木、榆木、柚木

25、等质地优良、不易腐朽开裂的硬木材，经干燥处理并加工成条状小板条用于室内地面装饰材料。木块的宽度多为46cm，最宽可达15、18cm，厚度多为2cm，但不超过2.5cm。木块的尺寸和木材的树种随地板的用途而定。拼花地板可拼成各种图案花纹，以席纹图案多见，所以又称席纹地板。其类型及变化也很多，常见的有砖墙花样型、斜席纹型、正席纹型、正人字型、单人字型和双人字型等。5455（三（三)复合木地板复合木地板 复合木地板是以中密度纤维板为基材，采用树脂处理，表面贴层天然木纹板，经高温压制而成的新型地面装饰材料。这种地板具有光滑平整、结构均匀细密、耐磨损、强度高、简洁高雅等优点。另外，安装时，不用地板粘接剂

26、，不用木垫栅，不用铁钉固定，不用刨平，只需地面平整，将带企口的复合木地板相互对准，四边用嵌条镶拼压扎紧，就不会松动脱开，搬家时拆卸镶拼。56（四（四)精竹地板精竹地板是用优质天然竹料加工成竹条，经特殊处理后，在压力下拼成不同宽度和长度的长条，然后刨平、开槽、打光、着色、上多道耐磨漆制成的带有企口的长条地板。这种地板自然、清新、高雅，具有竹子固有的特性：经久耐用、耐磨、不变形、防水、脚感舒适、易于维护、清扫。由于地板出厂时已经有过精细的加工处理，产品是精美的长条企口形地板，施工时只须找平地面，将竹地板条固定上即可使用，方便省时，又因刨平、打磨、上漆等处理工序都是在厂内用机械完成的，其加工质量有保证，不像一般拼木地板会因施工好坏，而导致实际施工质量有很大区别。精竹地板是目前可选用的地面材料中的高档产品，适用于宾馆、办公楼、居室等处。57精竹地板精竹地板58二、木装饰线条二、木装饰线条 木装饰线条简称木线，木线种类繁多，主要有楼梯扶手、压边线、墙腰线、天花角线、弯线、挂镜线等。各类木线立体造型各异，每类木线又有多种断面形状：例如有平线、半圆线、麻花线、鸠尾形线、半圆饰、齿型饰、浮饰、贴附饰、钳齿饰、十字花饰、梅花饰、叶形饰以及雕饰等多样。59木线60