第八章木材

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。

《木材学》教学大纲一、教学目的和任务木材及木质资源材料广泛存在于自然界中，蓄积量大，具有可再生、可循环利用、对环境无污染、经济成本低、符合生态环境材料要求等特点，符合国家可持续发展战略的要求。

学生通过学习木材学这门课程，能够了解木材科学的基本理论和发展趋势，理解木材学的广义含义——指木质化天然材料及其制品的生物学、化学和物理性质，以及生产、加工的科学依据；理解木材学的狭义含义——是研究木质原材料的学科，它的范围包括木材结构、性质、缺陷和性能改良理论等。

木材学是探索木材及木质资源材料的本质问题，是学习与掌握木材科学与工程专业知识的重要基础，同时是实现木材科学与工程专业培养目标的必备前提。

木材学课程的教学目的和任务是：使学生掌握木材宏微观解剖构造特征和检索表应用基础上，初步掌握木材识别的基本方法以及木材的基本特性；熟练掌握木材的化学、物理和力学性质，掌握科学、合理的利用木材资源的手段与方法；初步掌握木材材料的各种测试方法和相关的国家（国际）标准，为木材的合理利用提供依据。

同时，培养学生综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力，培养学生理论和实践相结合的能力，培养学生的创新精神和创新能力。

二、教学方法及要求本课程重点采用课堂多媒体讲授的教学方法，讲授时间为40学时，包括木材的宏观、微观和超微观构造，木材的各种性质及加工应用机理。

要求学生课前能预习、课后能复习，同时课堂讲授中，教师与学生之间有良好的互动。

在课堂理论讲授的基础上，结合16学时的实验教学环节，培养学生掌握木材构造和性能测定方面的基本技能和方法，要求撰写实验报告，培养学生分析问题、解决问题的能力。

通过本课程的教学，要求学生掌握木材的结构特征及识别木材的技能，掌握木材的化学，物理和力学性质和木材的各种性质和加工利用的关系，并树立可持续发展的观点，明确木材作为可再生资源在保护环境、改善生态、提高人类生活质量方面的巨大功能和作用，深刻领会加大木材的研究和开发利用力度的重要意义，为学好后续专业课程奠定必要的理论基础。

第八章木材一、选择题1、建筑工程中，木材应用最广的的强度是＿＿。

A 顺纹抗压强度B 顺纹抗拉强度C 抗弯强度D 抗剪强度2、确定木材强度的等级依据是＿＿。

A 顺纹抗压强度B 顺纹抗拉强度C 抗弯强度D 顺纹抗剪强度3、木材含水率变化对以下哪两种强度影响较大？A 顺纹抗压强度B 顺纹抗拉强度C 抗弯强度D 顺纹抗剪强度4、木材的疵病主要有＿＿。

A 木节B 腐朽C 斜纹D 虫害二、是非判断题1、胶合板可消除各向异性及木节缺陷的影响。

2、木材的含水率增大时，体积一定膨胀; 含水率减少时，体积一定收缩。

3、当夏材率高时，木材的强度高，表观密度也大。

4、木材的持久强度等于其极限强度。

5、真菌在木材中生存和繁殖，必须具备适当的水分、空气和温度等条件。

6、针叶树材强度较高，表观密度和胀缩变形较小。

三、填空题1、＿＿和＿＿组成了木材的天然纹理。

2、＿＿是木材物理学性质发生变化的转折点。

3、木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度称为＿＿。

4、木材随环境温度的升高其强度会＿＿。

四、名词解释1、木材的纤维饱和点2、木材的平衡含水率五、问答题1、2000年上半年北京市有关部门在全市抽查了6座新建的高档写字楼，这些外表富丽豪华、内部装修典雅的写字楼甲醛超标率达42.11％。

请分析产生此现象的原因。

2、木材的边材与心材有何差别。

3、南方某潮湿多雨的林场木材加工场所制作的木家具手工精细、款式新颖，在当地享有盛誉，但运至西北后出现较大裂纹。

请分析原因。

4、为何木材多用来做承受顺压和抗弯构件，而不宜做受拉构件？5、有不少住宅的木地板使用一段时间后出现接缝不严，但亦有一些木地板出现起拱。

请分析原因。

6、常言道，木材是"湿千年，干千年，干干湿湿二三年"。

请分析其中的道理。

7、某工地购得一批混凝土模板用胶合板，使用一定时间后发现其质量明显下降。

经送检，发现该胶合板是使用脲醛树脂作胶粘剂。

请分析原因。

六、计算题1、测得一松木试件，其含水率为11％，此时其顺纹抗压强度为64.8MPa，试问：（1）标准含水量状态下其抗压强度为多少？（2）当松木含水率分别为20％，30%,40%时的强度各为多少？（该松木的纤维饱和点为30％，松木的Α为0.05）第八章参考答案一、选择题（多项选择）1、 A2、A3、AC4、ABCD二、是非判断题1、对2、错3、对4、错5、对6、对三、填空题1、年轮，木射线2、纤维饱和点3、持久强度4、降低四、名词解释1、当木材中无自由水，而细胞壁内吸附水达到饱和时，这时的木材含水率称为纤维饱和点2、木材中所含的水分是随着环境的温度和湿度的变化而改变的，当木材长时间处于一定温度和湿度的环境中时，木材中的含水量最后会达到与周围环境湿度相平衡，这时木材的含水率称为平衡含水率。

第八章木结构的防腐防虫和防火第一节木结构的防腐防虫第8.1.1条为防止木结构受潮而引起木材腐朽，设计时必须从构造上采取下列防潮和通风措施：一、应在桁架和大梁的支座下设置防潮层，在木柱下设置柱墩，并严禁将木柱直接埋入土中。

二、为保证木结构有适当的通风条件，不应将桁架支座节点或木构件封闭在墙、保温层或其他通风不良的环境中（图8.1.1－1和图8.1.1－2）。

处于房屋隐蔽部分的木结构，应设通风孔洞。

对露天结构在构造上应避免任何部分有积水的可能，并应在构件之间留有空隙（连接部位除外），使木材易于通风干燥。

三、为防止木材表面产生水气凝结，当室内外温差很大时，房屋的围护结构（包括保温吊顶），应采取有效的保温和隔气措施。

第8.1.2条木结构构造上的防腐、防虫措施，除应在设计图纸中加以说明外，尚应要求在施工的有关工序交接时，检查其施工质量，如发现有问题应立即纠正。

第8.1.3条对下列情况，除从结构上采取通风防潮措施外，尚应采用药剂处理。

一、露天结构；二、内排水桁架的支座节点处；三、檩条、搁栅等木构件直接与砌体接触的部位；四、在白蚁容易繁殖的潮湿环境附近使用木构件；五、虫害严重地区使用马尾松、云南松以及新利用树种中易感染虫害的木材；六、在主要承重结构中使用不耐腐的树种木材。

常用的药剂配方及处理方法，可按本规范附录九采用。

注：虫害主要指白蚁、长蠹虫、粉蠹虫及天牛等的蛀蚀。

实践证明，沥青只能防潮，防腐效果很差，不宜单独使用。

第8.1.4条当以防腐、防虫药剂处理木构件时，应按设计指定的药剂成分、配方及处理方法采用。

若受条件限制而需改变药剂或处理方法时，应征得设计单位同意，并从本规范附录九中选择代用的方案。

在任何情况下，均不得使用未经鉴定合格的药剂。

第8.1.5条木构件（包括胶合木构件）的机械加工应在药剂处理前进行。

木构件经防腐防虫处理后，应避免重新切割或钻孔。

若由于技术上的原因，确有必要作局部修整时，必须对木材暴露的表面，涂刷足够的药剂。

第八章木材及加工工艺木材是一种优良的造型材料，自古以来，它一直是最广泛最常用的传统材料，其自然、朴素的特性令人产生亲切感，被认为是最富于人性特征的材料。

木材作为一种天然材料，在自然界中蓄积量大、分布广、取材方便，具有优良的特性。

在新材料层出不穷的今天，在设计应用中仍占有十分重要的地位(图8-1)。

8．1 木材的基本性能木材是由树木采伐后经初步加工而得的，是由纤维素、半纤维素和木质素等组成。

树干是木材的主要部分，由树皮、木质部和髓心三部分组成。

图8－2所示为树干的构造。

(1)质轻木材由疏松多孔的纤维素和木质素构成。

它的密度因树种不同，一般在0。

3一.0．8之间，比金属、玻璃等材料的密度小得多，因而质轻坚韧，并富有弹性，在纵向(生长方向)的强度大，是有效的结构材料，但其抗压、抗弯曲强度较差。

(2)具有天然的色泽和美丽的花纹不同树种的木材或同种木材的不同材区，都具有不同的天然悦目的色泽。

如红松的心材呈淡玫瑰色，边材成黄白色；杉木的心材成红褐色，边材呈淡黄色等。

又因年轮和木纹方向的不同而形成各种粗、细、直、曲形状的纹理，经旋切、刨切等多种方法还能截取或胶拼成种类繁多的花纹。

(3)具有调湿特性木材由许多长管状细胞组成。

在一定温度和相对湿度下，对空气中的湿气具有吸收和放出的平衡调节作用。

(4)隔声吸音性木材是一种多孔性材料，具有良好的吸音隔声功能。

(5)具有可塑性木材蒸煮后可以进行切片，在热压作用下可以弯曲成型，木材可以用胶、钉、榫眼等方法比较容易和牢固地接合。

(6)易加工和涂饰木材易锯、易刨、易切、易打孔、易组合加工成型，且加工比金属方便。

由于木材的管状细胞吸湿受潮，故对涂料的附着力强，易于着色和涂饰。

(7)对热、电具有良好的绝缘性木材的热导率、电导率小，可做绝缘材料，但随着含水率增大，其绝缘性能降低。

(8)易变形、易燃木材由于干缩湿胀容易引起构件尺寸及形状变异和强度变化，发生开裂、扭曲、翘曲等弊病。

木材的着火点低，容易燃烧。

教学大纲授课专业：木材科学与工程学时数：45学分： 2.5一、课程性质与目的“木材学”是木材科学与工程专业的一门核心课程，属于专业基础课。

通过本课程的学习，让学生认识木材对人们生活和国民经济建设的重要性，了解木材的构造、性质和加工利用三者之间的相互关系和内在联系，熟悉木材宏观构造与微观构造的基本特征，掌握常用木材的识别方法，掌握木材解剖构造分析技术、木材物理力学性能测试技术和木材保护与材性改良处理技术，为后续专业课程学习打下基础，同时培养学生的专业兴趣，使他们树立热爱木材和崇尚自然的科学精神。

二、课程教学内容第一章绪论（课内1学时）知识要点：人类对木材的倚重；木材生态之美；木材主要工业用途；木材的特性。

素质培养：认识木材对人们生活和国民经济发展的重要性，了解木材的主要用途，初步掌握木材的主要特性（优点和缺点），初步培养学生对木材科学知识兴趣。

教学方法：通过实例广泛介绍木材对人类文明发展的作用与贡献，全面分析木材的生态美学特性，让学生自发地感受和认识到木材对人们生活与国民经济发展的重要性，从而激发学生对木材的兴趣、渴求学习和钻研木材科学知识的愿望。

第二章树木生长与木材形成（课内2学时，课外2学时）知识要点：树木三大部位及其作用；树木分生组织；树木高生长与径生长；木材形成层。

素质培养：了解树冠、树干和树根对树木生长的作用；认识树木的各种分生组织及树木生长的机制；认知木材和树皮的形成过程。

教学方法：课内采用照片、图示和动画等方式讲授树木的分生组织以及木材形成的过程；课外观察树木抽芽和树皮（柠檬桉）脱落，增强感性认识。

第三章木材宏观构造（课内6学时，课外8学时）知识要点:木材三切面的概念；木材的心材与边材；树木年轮与生长轮；早材与晚材；管孔；胞间道；木射线；轴向薄壁组织；木材的颜色、气味和纹理；树皮的作用与形貌特征。

素质培养：认识木材的主要宏观特征在三个切面上表现；熟悉木材的各种组织在木材横切面上的基本分布情况，掌握木材纹理和木材结构等概念，为木材宏观识别打下基础。

第八章木材
一、名词解释：
1、木材纤维饱和点
二、判断题.
1、木材的纤维饱和点是木材物理力学性能变化的转折点。

2、阔叶树的细胞壁比针叶树厚，因此，阔叶树的变形比针叶树大
3、木材的平衡含水率是木材物理力学性能变化的转折点。

4、木材的湿胀干缩主要是由于木材中的自由水变化引起的。

5、木材的湿胀干缩主要是木材的细胞壁胀缩引起的。

三、单项选择题
1、（）是木材物理力学性能变化的转折点。

A. 含水率
B. 平衡含水率
C. 纤维饱和点
D. 质量吸水率
2、下列有关木材性质的正确论述是（）。

A. 木材各方向的湿胀干缩变形的规律为纵向< 径向<弦向
B. 平衡含水率是木材物理力学性质变化的转折点
C. 顺纹抗压＞抗弯＞顺纹抗拉
D. 木材胀缩主要是细胞腔中自由水变化引起的
四、问题
1、什么是木材的纤维饱和点？纤维饱和点对木材的物理、力学性质有何影响？
2、简述影响木材强度的因素。

木材生产加工管理制度第一章总则第一条为了规范木材生产加工行为，提高木材生产加工效率，保障木材生产加工安全，制定本制度。

第二条本制度适用于公司所有木材生产加工环节，包括木材采伐、运输、加工等。

第三条公司应建立木材生产加工档案，对木材来源、加工流程、产品质量等进行记录和归档。

第四条公司应设立专门的木材生产加工管理部门，负责制定实施木材生产加工管理制度。

第五条公司应加强对木材生产加工人员的培训和考核，确保其具备相关技能和素质。

第六条公司应定期对木材生产加工设备进行检验和维护，确保设备正常运转。

第七条公司应建立木材生产加工安全制度，保障员工的生命安全和财产安全。

第八条公司应根据实际情况不断完善和调整木材生产加工管理制度。

第二章木材采伐管理第九条木材采伐应符合国家有关法律法规，并取得相应的采伐许可证。

第十条木材采伐应根据木材种类和规格进行分类，便于后续加工管理。

第十一条木材采伐应采用环保的方式，减少对森林资源的破坏。

第十二条木材采伐应遵守规定的采伐时间和地点，确保采伐行为合法合规。

第十三条木材采伐过程中应加强对劳动安全的保护，确保采伐人员的安全。

第十四条木材采伐后，应及时清理现场，妥善处理木材残余物，维护采伐环境。

第三章木材运输管理第十五条木材运输应选择符合要求的车辆和装卸设备，保证木材运输的安全和效率。

第十六条木材运输路线应合理规划，避免对交通和环境造成影响。

第十七条木材运输过程中应加强对木材的保护，防止木材受损或丢失。

第十八条木材运输车辆和司机应符合相关资质要求，确保运输过程安全可靠。

第十九条木材运输过程中应注意防止火灾和其他意外事件的发生，保障木材运输安全。

第二十条木材运输现场应加强安全管理，保证工作人员的安全。

第四章木材加工管理第二十一条木材加工前，应对木材进行详细的检查，排除有问题的木材。

第二十二条木材加工应按照标准规范的工艺流程进行，确保产品质量。

第二十三条木材加工设备应进行定期检查和维护，确保设备正常运转。

第19次课授课时间：2006年4月30日（星期日）1、2节128第八章木材的力学性质木材力学主要探讨的是木材在外力作用下的机械性质，包括度量木材抵抗外力的能力，木材应力与变形的关系。

木材是一种非均质的、各向异性的天然高分子材料，因此其力学性质与其他均质材料有着明显的差异。

比如：它所有的力学性质指标参数都会因其含水率的变化而产生很大程度的改变；木材还会表现出介于弹性体和非弹性体之间的粘弹性，会发生蠕变现象，并且其力学性质还会受到载荷时间和环境条件的影响。

1、应力与应变1.1 应力物体在受到外力时具有发生形变的趋势，其内部会产生相应的抵抗形变的力，称为内力，当物体处于平衡状态时，内力与外力大小相等，方向相反。

应力就是指物体在外力作用下单位面积上的内力。

它的单位是：N/mm2（=MPa）1.2 应变在外力作用下，物体单位长度上的尺寸或形状的变化称为应变。

应变可用百分率（%）来表示，也可以作为一个无量纲的量。

1.3 应力与应变的关系P158的图9—1。

纵轴表示试件受到的载荷，横轴表示试件的变形量。

这根应力—应变曲线由从原点O开始的直线部分OA和连续的曲线部分ABC组成，曲线的终点C表示物体的破坏点，它能概括性的描述试件从受外力开始直到破坏时的力学行为。

图9—1 应力-应变曲线1291.3.1 比例极限与永久变形（1）直线部分的上端点A对应的应力叫做比例极限应力，对应的应变叫做比例极限应变。

（2）B点对应的应力叫做弹性极限应力，A点与B点间不再是直线关系，但是应力在弹性极限以下时，其变形仍然是弹性的，一旦去除外力，试件的应变就会完全恢复，这样的应变叫做弹性应变。

（3）应力一旦超过弹性极限，应力—应变曲线的斜率减少，应变显著增大，这时如果去除应力，应变不会完全恢复，其中一部分会永久残留，这样的应变叫做塑性应变或永久应变。

1.3.2 破坏应力与破坏应变随着应力进一步增加，在C点达到最大值，试件产生破坏。

C点对应的最大应力叫做破坏应力或极限强度。

木材管理制度范本第一章总则第一条为了加强木材经营管理，规范木材市场秩序，保护森林资源，根据《中华人民共和国森林法》、《中华人民共和国木材经营加工管理规定》等法律法规，制定本制度。

第二条本制度适用于我国境内从事木材经营、加工、运输、使用的单位和个人。

第三条木材经营管理应当坚持合法、公平、公正、公开的原则，实行许可证制度，加强源头管理，确保木材来源合法。

第二章木材经营管理制度第四条从事木材经营的单位和个人，应当向县级林业主管部门申请办理木材经营许可证，并按照许可证规定的范围、地点、数量进行经营。

第五条木材经营单位应当建立健全木材进销货台账，真实记录木材的来源、数量、规格、销售去向等信息。

第六条木材经营单位应当依法缴纳森林资源费、木材交易费等税费，严格执行国家规定的木材价格政策。

第七条木材经营单位不得经营、加工、运输、使用非法木材和来源不明的木材，不得经营、加工、运输、使用国家和省级保护的树种。

第八条木材经营单位应当加强木材质量管理，保证木材质量符合国家标准。

第三章木材加工管理制度第九条从事木材加工的单位和个人，应当向县级林业主管部门申请办理木材加工许可证，并按照许可证规定的范围、地点、数量进行加工。

第十条木材加工单位应当建立健全木材加工台帐，真实记录木材的来源、数量、规格、加工产品去向等信息。

第十一条木材加工单位应当遵守国家规定的木材加工技术标准，采用先进、高效、节能、环保的木材加工技术，提高木材利用率。

第十二条木材加工单位不得加工、制作、销售非法木材和来源不明的木材产品，不得加工、制作、销售国家和省级保护的树种。

第四章木材运输管理制度第十三条从事木材运输的单位和个人，应当向县级林业主管部门申请办理木材运输许可证，并按照许可证规定的路线、数量、期限进行运输。

第十四条木材运输单位应当建立健全木材运输台帐，真实记录木材的来源、数量、规格、运输去向等信息。

第十五条木材运输单位应当依法缴纳木材运输税费，严格执行国家规定的木材运输价格政策。