第八章 木材构造与识别
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第八章木材木材的分类和构造木材的物理性质木材的干燥与防木材和人造板材浙江林学院园林学院龙江2008.111、什么是木材的干缩湿胀?2、木材的各向异性对其力学性能有什么影响?3、影响木材强度的主要因素有哪些?4、木材的三防处理是指什么?各有哪些措施?第八章木材木材的分类和构造木材的物理性质木材的干燥与防木材和人造板材浙江林学院园林学院龙江2008.11第一节木材的分类和构造土木工程中使用的木材是由树木加工而成,树木的种类不同,木材的性质及应用也不同,因此必须了解木材的种类,才能合理的选用木材。
树木共分为针叶树和阔叶树两大类,每一类树木各自的特点及用途。
树木的分类和特点木材的性质主要决定于木材的构造,木材的构造可以从宏观和微观两个层次上认识。
第八章木材木材的分类和构造木材的物理性质木材的干燥与防木材和人造板材浙江林学院园林学院龙江2008.11一、木材的宏观构造:1、木材的宏观构造是指用肉眼和放大镜能观察到的构造特征。
由于木材构造的不均匀性即各向异性,观察其宏观构造时必须从三个切面即横切面、径切面、弦切面。
从横切面可以看出:木材主要是由髓心和木质部组成的。
木质部是土木工程中使用的主要部分,在木质部中心颜色较深的部分称为心材;靠近树皮颜色较浅的部分叫边材,心材含水量较少,不翘曲变形,抗腐蚀性较强。
边材含水量大,容易翘曲变形,抗腐蚀性也不如心材。
一般心材的利用价值比边材大一些。
第八章木材木材的分类和构造木材的物理性质木材的干燥与防木材和人造板材浙江林学院园林学院龙江2008.112、从横切面上看到的深浅相间的同心圆环,即所谓年轮,在同一年轮内,春天生长的木质颜色较浅、材质松软,称为春材(早材)。
而夏秋两季生长的木质颜色较深,材质坚硬,称为夏材(晚材)。
夏材部分越多,年轮越密且均匀,木材质量越好,强度越高。
髓心是树干的中心,其材质松软、强度低、易磨蚀和虫害。
从髓心向外的射线称为髓线,它与周围连结差,干燥时易开裂。
吉大《土木工程材料》(八)第八章木材一、木材的主要特点有哪些?(1)轻质高强,对热、声和电的传导性能比较低;(2)有良好的弹性和塑性、能承受冲击和振动等作(3)容易加工、木纹美观;(4)在干燥环境或长期置于水中均有很好的耐久性(5)构造不均匀,各向异性;(6)易吸湿吸水;(7)易燃、易腐、天然疵病较多;(8)长期处于干湿交替环境中,耐久性变差。
二、木材的宏观构造包括哪些内容?木材的宏观构造是指用肉眼或放大镜所观察到的木材构造特征。
木材是各向异性材料,它的宏观构造通常从树杆的三个切面进行观察,即横切面(垂直于树轴的切面),径切面(通过树轴的纵切面),和弦切面(平行树轴的纵切面)。
从横切面上可以看到,树木是由树皮,木质部和髓心三大部分构成。
树皮是树木生长的保护层,一般无使用价值,只有少数树种(如黄菠萝、栓皮栎)的树皮可用作保温隔热材料。
木质部是树皮和髓心之间的部分,是建筑上使用木材的主要部分。
木质部靠近树皮的部分颜色较浅,水分较多,易翘曲,称为边材;靠近髓心的部分颜色较深,水分较少,不易翘曲,称为心材。
边材在立木时期,具有生理功能,易被腐蚀和虫蛀。
心材无生理活性,材质较硬,密度较大,渗透性差,耐久性、耐腐蚀性均比边材好。
在木质部的横切面上,有深浅相间的同心环称为年轮,一般针叶树的年轮比阔叶树明显。
在同一年轮里,春天生长的木质,颜色较浅,木质较松软,强度低,称为春材(或早材);夏秋两季生长的木质,颜色较深,木质较硬,强度高,称为夏材(或晚材)。
对于同一树种,年轮越密,分布越均匀,材质越好;夏材所占比例越高,木材强度越高。
树干的中心称为髓心,是最早生成的木质部分,其材质松软,强度低,易腐朽。
从髓心向外的辐射线称为髓线,髓线处是木质部中连接较弱的部分,木材干燥时易沿髓线开裂。
三、木材的物理性质有哪些?木材的物理性质包括:(1)密度与表观密度木材的密度各树种相差不大,一般为~/cm3。
木材的表观密度则随木材孔隙率、含水量以及其他因素的变化而不同。
木材识别方法和技巧一般说来,木材识别方法可分为宏观识别、微观识别和辅助识别等方法。
木材是由许多细胞组成的,准确识别木材的树种,应以微观识别特征为主要参考依据。
宏观识别,是指在肉眼下或借助放大镜,依据所观察到的木材宏观构造特征来识别木材,一般只能识别出木材类别。
微观识别,是指在显微镜下观察木材细胞组织的微观特征,据此微观特征来鉴定木材。
辅助识别,是指通过眼、鼻、舌、手等器官的作用,去观察研究木材的辅助特征来识别木材,如颜色、光泽、气味、滋味、纹理、结构、花纹、重量、硬度、树皮、材表等。
木材切面的准备木材具有三种相互垂直的切面,分别是横切面、径切面和弦切面。
横切面是与树干垂直的切面;径切面是与射线平行并与生长轮垂直的切面;弦切面是与射线垂直并与生长轮平行的切面。
对于宏观识别,为了观察木材细胞的特点常常使用10x放大镜来看横切面,因此制作好的木材切面是重要的。
为了制作好观察的切面,需要一把锋利的刀片以切断细胞。
如果用一个钝刀片或者切得太深将导致木材纤维部分撕裂,形成的表面不光滑,看不清辨认的特点,并可能伤害到手和手指。
好的大的切面不易获得,最好切几个小的切面以扩大观测视野。
另外,用清水润湿表面有利于获得一个良好、清洁的切面。
木材切面的观察从伐倒树木的端头可以看到横切面,可以看到树皮,韧皮部,形成层和木质部。
心材是位于树干中心颜色较深的部分。
心材包括抽提物,抽提物是带有香味的化学物质,心材的颜色和气味是木材的特性之一。
边材包围着心材,颜色较浅,边材的大小多少和宽度在树种之间变化较大。
生长轮是另外一个重要的观察特征。
一个生长轮代表一年内形成的木材。
一个生长轮内的变化是由生长季节引起的。
早材在春季和初夏形成,当时气候温暖、湿润,促进木材快速生长。
因此,早材细胞有较大的尺寸和较薄的细胞壁。
晚材在夏末和秋天形成,干燥的环境减慢了新生木材的生长。
晚材发生在生长轮的外部区域,有着厚壁和小尺寸的特点。
区分阔叶树材和针叶树材在对切面观察对比之后,第一步是判断树种是阔叶树材还是针叶树材。
1、画出针叶树材交叉场纹孔类型图。
木材学笔记:(有整理的一定要会,其他的还要自己结合书和笔记)第一章:木材的宏观构造与识别1、树木生长是高生长(顶端生长、初生长)和直径生长(次生长、侧向生长)的共同作用结果。
树木的生长包括高生长和直径生长。
树木中木质部的绝大部分是由直径生长形成,它是形成层原始细胞分生的结果。
所以木材的形成主要经过三个重要过程:形成层母细胞的分裂形成新(子)细胞;新生细胞和组织充分分化和成熟;成熟细胞的蓄积。
2、形成层原始细胞分为:1)射线原始细胞-分生出木射线和韧皮射线; 2)纺锤形原始细胞-分生出导管、管胞、木纤维等。
3心边材对材性和加工工艺的影响心边材在解剖构造上变化有限,在含水率相同时,心材由于浸渗物质较多,有时比边材材色深、重量略高(5%以上)、心材略硬、重、质脆,由于边材含有适于菌虫生长的养料故而招致腐朽、虫蛀。
心材浸渗物对菌虫有毒,故键全心材较边材耐久。
心材物质沉积在胞腔对气体和液体的渗透有不良影响,防腐改性等影响药液的渗透,心边材颜色的差异是细木工镶嵌工艺的很好材料。
但对胶合板制造因材色不一,会影响板面外观,对造纸纤维工业来说,需增加漂白工艺,否则会影响产品表观质量。
4、早晚材比较(1)构造上①早材在年轮内侧,生长初期形成,颜色浅,晚材则相反。
②早材细胞腔大壁薄,长度略短于晚材,宽度大于晚材。
如:水曲柳、柞木的早材导管的细胞腔肉眼下都能看见。
(2)材性上①早材较松软,密度小,晚材较致密,硬重,密度大。
②早材强度小耐磨性差,晚材强度大耐磨性好。
③早材横向干缩小,晚材横向干缩大。
5、阔叶材管孔的排列及分布:(1)环孔材(2)散孔材(3)半环孔材或半散孔材(4)辐射孔材(5)切线孔材(6)交叉孔材(或称花样孔材)6、阔叶材管孔的组合(1) 单管孔(2) 复管孔(3) 管孔链(4) 管孔团7、环孔材晚材管孔排列:①星散排列:管孔大多单独,分布均匀或比较均匀,呈星散排列如:水曲柳,橡树。