組成

    木材為一復(fù)雜的有機體，主要成分中碳約占44%，氫約占6%，氧約42.5%，另含0.5%以下之氮和1%以下之礦物質(zhì)灰分。

    木材的實驗式：C3H4O2

    木材的主成分則為木質(zhì)素、纖維素及半纖維素。
  
    木材物理與機械性質(zhì)之利用

    制材

    人造板材

    合板、粒片板、纖維板

    薪炭材

    木材化學(xué)之利用

    紙漿與造紙

    木材化學(xué)改良

    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。

    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。

    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)強度的缺陷主要是木節(jié)、斜紋和裂紋。

    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.烘干后的體積及爐干時的體積之比，分別稱為基本密度.絕干密度及爐干密度。木材在氣干后的重量與氣干后的體積之比，稱為木材的氣干密度。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數(shù)。木材中的水分可分兩部分，一部分存在于木材細胞胞壁內(nèi)，稱為吸附水；另一部分存在于細胞腔和細胞間隙之間，稱為自由水(游離水)。當吸附水達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。

    木材有很好的力學(xué)性質(zhì)，但木材是有機各向異性材料，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度均較高，但橫紋抗拉和抗壓強度較低。木材強度還因樹種而異，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**。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度幾乎只有瞬時強度的一半。

    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10％以下。使用中易于腐朽的木材應(yīng)事先進行防腐處理。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。

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