目錄
• 1.木材的種類
• 2.木材的構(gòu)造
• 3.木材的缺陷
• 4.木材的物理性質(zhì)
• 5.木材的力學(xué)性質(zhì)
• 6.木材加工、處理和應(yīng)用
• 7.我國木材資源分布
木材泛指用于工民建筑的木制材料，常被統(tǒng)分為軟材和硬材。工程中所用的木材主要取自樹木的樹干部分。木材因取得和加工容易，自古以來就是一種主要的建筑材料。
1.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(qū)常用于工程的木材樹種亦各異。東北地區(qū)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(qū)主要有冷杉、云杉、鐵杉。
2.木材的構(gòu)造
樹干由樹皮、形成層、木質(zhì)部（即木材）和髓心組成。從樹干橫截面的木質(zhì)部上可看到環(huán)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，是在季節(jié)早期所生長，細(xì)胞較大，材質(zhì)較疏；色深的部分稱晚材，是在季節(jié)晚期所生長，細(xì)胞較小，材質(zhì)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、木射線及軸向薄壁組織等組成，排列規(guī)則，材質(zhì)較均勻。闊葉樹材主要由導(dǎo)管、木纖維、軸向薄壁組織、木射線等組成，構(gòu)造較復(fù)雜。由于組成木材的細(xì)胞是定向排列，形成順紋和橫紋的差別。橫紋又可區(qū)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(jié)構(gòu)用材。某些闊葉樹材，質(zhì)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：
① 天然缺陷。如木節(jié)、斜紋理以及因生長應(yīng)力或自然損傷而形成的缺陷。木節(jié)是樹木生長時被包在木質(zhì)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。
② 生物為害的缺陷。主要有腐朽、變色和蟲蛀等。
③ 干燥及機(jī)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。
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(shù)量，將木材劃分等級使用。腐朽和蟲蛀的木材不允許用于結(jié)構(gòu)，因此影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的缺陷主要是木節(jié)、斜紋和裂紋。
4.木材的物理性質(zhì)
木材的主要物理性質(zhì)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、氣干時的體積及爐干時的體積之比，分別稱為氣干密度、基本密度及爐干密度。木材密度隨樹種而異。大多數(shù)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(xué)強(qiáng)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?jǐn)?shù)。木材中的水分可分兩部分，一部分存在于木材細(xì)胞胞壁內(nèi)，稱為吸附水；另一部分存在于細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙之間，稱為自由水(游離水)。當(dāng)吸附水達(dá)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(dāng)含水率大于纖維飽和點時，水分對木材性質(zhì)的影響很小。當(dāng)含水率自纖維飽和點降低時，木材的物理和力學(xué)性質(zhì)隨之而變化。木材在大氣中能吸收或蒸發(fā)水分，與周圍空氣的相對濕度和溫度相適應(yīng)而達(dá)到恒定的含水率，稱為平衡含水率。木材平衡含水率隨地區(qū)、季節(jié)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(chǎn)生裂縫和翹曲的主要原因。
5.木材的力學(xué)性質(zhì)
木材有很好的力學(xué)性質(zhì)，但木材是有機(jī)各向異性材料，順紋方向與橫紋方向的力學(xué)性質(zhì)有很大差別。木材的順紋抗拉和抗壓強(qiáng)度均較高，但橫紋抗拉和抗壓強(qiáng)度較低。木材強(qiáng)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(jié)尺寸和位置不同、受力性質(zhì)（拉或壓）不同，有節(jié)木材的強(qiáng)度比無節(jié)木材可降低30～60％。在荷載長期作用下木材的長期強(qiáng)度幾乎只有瞬時強(qiáng)度的一半。
6.木材加工、處理和應(yīng)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(fā)生變形和開裂，通常板方材須經(jīng)自然干燥或人工干燥。自然干燥是將木材堆垛進(jìn)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(huán)空氣設(shè)備的干燥室，能調(diào)節(jié)和控制空氣的溫度和濕度。經(jīng)干燥窯干燥的木材質(zhì)量好，含水率可達(dá)10％以下。使用中易于腐朽的木材應(yīng)事先進(jìn)行防腐處理。用膠合的方法能將板材膠合成為大構(gòu)件，用于木結(jié)構(gòu)、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(yīng)用于寺廟、宮殿、寺塔以及民房建筑中。中國現(xiàn)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(yīng)縣木塔，建于公元1056年，高達(dá)67.31米。在現(xiàn)代土木建筑中，木材主要用于建筑木結(jié)構(gòu)、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
① 東北的大小興安嶺和長白山地，是我國最大的天然林區(qū)；
② 西南橫斷山區(qū)是我國第二大天然林區(qū)；
③ 東南部的臺灣、福建、江西等省山區(qū)，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(shè)輸送了累計2.4億立方米的木材，有"中國林都"的美譽(yù)。 伊春市的帶領(lǐng)區(qū)有全國的原始紅松林保護(hù)區(qū)。
(責(zé)任編輯：建筑小白) |
