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树木分为针叶树和阔叶树两大类,针叶树理直、木质较软、易加工、变形小。大部分阔叶树质密、木质较硬、加工较难、易翘裂、纹理美观,适用于室内装修。
1.木材的树种和分类
按树种分类
针叶树 树叶细长如针,多为常绿树,材质一般较软,有的含树脂,故又称软材,如:红松、落叶松、云杉、冷杉、杉木、柏木等,都属此类 建筑工程,木制包装,桥梁,家具,造船,电杆,坑木,枕木,桩木,机械模型等。
阔叶树 树叶宽大,叶脉成网状,大部分为落叶树,材质较坚硬,故称硬材。如:樟木、水曲柳、青冈、柚木、山毛榉、色木等都属此类。也有少数质地稍软的,如桦木、椴木、山杨、青杨等,都属此类 建筑工程,木材包装,
机械制造,造船,车辆,桥梁,枕木,家具,坑木及胶合板等
按材质分类
原条 系指已经除去皮,根,树梢的木料,但尚未按一定尺寸加工成规定的材类建筑工程的脚手架,建筑用材,家具装潢
原木 系指已经除去皮、根、树梢的木料,并已按一定尺寸加工成规定直径和长度的木料 1.直接使用的原木2.加工原木
板方材 系指已经加工锯解成材的木料,凡宽度为宽度的三倍或三倍以上的,
称为板材,不足三倍的称为方材建筑工程、桥梁、木制包装、家具、装饰等
枕木 系指按枕木断面和长度加工而成的成材 铁道工程
二、木材的性质
1.木材强度
质地不均匀,各方面强度不一致是木材之重要特点,也是其缺点。木材沿树干方(习惯叫顺纹)之强度较垂直树干之横向(横纹)大得多。例图为松木与杂木三方向之抗压强度。各方面强度之大小,可以从管形细胞之构造、排列之方面找
到原因。木纤维纵向联结最强,故顺纹抗拉强度最高。木材顺纹受压,每个细胞都好象一根管柱,压力大到一定程度细胞壁向内翘曲然后破坏。故顺纹抗压强度比顺纹抗拉强度小。横纹受压,管形细胞容易被压扁,所以强度仅为顺纹抗压
强度之1/8左右,弯曲强度介于抗拉,抗压之间。木材顺纹抗拉强度最高,是指用标准试件作拉力试验得出数值,实际上,木材常有木节、斜纹、裂缝等“疵病”,故抗拉强度将降低很多强度值不稳定,一般木材多用作柱、桩、斜撑、屋架上弦等顺纹受压构件,疵病对顺纹抗压强度影响不是很大,强度值也较稳定。木工师傅常说“立木顶千斤”,很好地表达了木材顺纹抗压较强之特点。木材也用作受弯构件,如梁、板。对受弯构件之木材须严格挑选,避免疵病之影响。
2.木材含水量对强度,干缩之影响
木材之另一特性是含水量大小值直接影响到木材强度和体积,木材含水量即木材所含水分之重量与木材干重之比,亦称为含水率,取一块木材称一下重量,假定是4.16Kg,把它烘干到绝对干燥状态,再称重量是3.4Kg,则此木材之干
重为3.4Kg,所含水分之重量为4.16-3.4=0.76Kg。这块木材之含水率为:
含水率(w%)=(含水木材之重量-干木材之重量)/(干木材之重量) x100%=0.76/3.4x100%=22.3%
新伐木材,细胞间隙充满水,100%含有水分,在场地堆放时,细胞腔里之水先蒸发出去,此时木材总重量减轻,但体积和强度都没有什么变化。到一定时候,细胞腔之水都蒸发完毕,可细胞壁里还充满水,此情况叫“纤维饱和”。这
时含水率约为30%,为方便起见,就规定含水率30%为“纤维的饱和点”。含在细胞壁之水继续蒸发,引起细胞壁变化,这时,木材不但重量减轻,体积也开始收缩,强度开始增加。
木材强度随含水率变化是因为细胞壁纤维间之胶体是“亲水”之故。水分蒸发后,胶体塑性减小,胶结力增加,可以和纤维共同抵抗外力之作用,含水量变化对顺纹抗拉强度影响较小,对顺纹抗压强度和弯曲强度影响较大。例如松木
在纤维饱和点顺纹抗压强度约为3KN/CM2。
木材因含水量减少引起体积收缩之现象叫作干缩,干缩也叫作“各向异性”例如从纤维饱和点降到含水率0%时,顺纹干缩甚小,为0.1~0.3%,横纹径向干缩为3.66%,弦向干缩最大竟大9.63%,体积干缩为13.8%,所以当木材纹理不直不匀,表面和内部水分蒸发速度不一致,各部分干缩程度不同时,就出现弯、扭等不规则变形、干缩不匀就会出现裂缝
木材强度变化和干缩,为使用木材带来诸多不便,我们不可能消除这种客观存在之不利变化,但能认识掌握其变化规律,控制此变化。木材水分可以被蒸发到空气中,空气中水分也会被吸进来,后一现象为“吸湿”,吸湿为木材之特性,主要是木材含水率达到相对饱和点,其含水率过高,或过低都会给木材基本物理性能带来不利因素。例图为空气湿度与相对湿度关系因素。
对应某一空气湿度和相对湿度,就有一个木材含水率数值,这个值称为“平衡含水率”。例:当地室内平均湿度32。相对湿度55%。从图中查出平衡含水率为10%,家具类高档用材,一般含水率为15%,一般木材制品(含木制包装)有关部门定为18%~25%左右为达标产品,因木材在含水率18%以下,木腐菌就无法生存繁殖。
3.木材密度之大概值
所有木材之密度几乎相同,约为1.44~1.57,平均值为1.54,其表现密度因树种不同而稍有不同。(例表)
不同木材之表现密度(Kg/m3)
沙木 红松 柏木 铁杉 桦木 水曲柳 柞木 樟木 楠木 麻栎 梗木
376 440 588 500 635 686 376 529 610 956 702
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