木材泛指用于工民建筑的木制材料,通常被分為軟材和硬材。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。
木材按樹種進行分類,一般分為針葉樹材和闊葉樹材。
防腐木是采用防腐劑滲透并固化木材以后使木材具有防止腐朽菌腐朽功能、生物侵害功能的木材。
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。
1、基本密度
基本密度因絕干材重量和生材(或浸漬材)體積較為穩(wěn)定,測定的結(jié)果準確,故適合作木材性質(zhì)比較之用。在木材干燥、防腐工業(yè)中,亦具有實用性。
2、氣干密度
氣干密度,是氣干材重量與氣干材體積之比,通常以含水率在8%~20%時的木材密度為氣干密度。木材氣干密度為中國進行木材性質(zhì)比較和生產(chǎn)使用的基本依據(jù)。
木材密度的大小,受多種因素的影響,其主要影響因子為:木材含水率的大小、細胞壁的厚薄、年輪的寬窄、纖維比率的高低、抽提物含量的多少、樹干部位和樹齡立地條件和營林措施等。中國林科院木材工業(yè)研究所根據(jù)木材氣干密度(含水率15%時),將木材分為五級(單位:g/cm3):
很?。骸?.350;?。?.351-0.550;中:0.551-0.750;大:0.751-0.950;很大:>0.950。
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。
力學(xué)性質(zhì)
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。
建筑用木材,通常以原木、板材、枋材三種型材供應(yīng)。原木系指去枝、去皮后按規(guī)格加工成一定長度的木料;板材是指寬度為厚度的三倍或三倍以上的型材;而枋材則為寬度不足三倍厚度的型材。
按照國家標準,根據(jù)木材的缺陷情況對各種商品木材進行了等級劃分,通常分為一、二、三、四等。結(jié)構(gòu)和裝飾用木材一般選用等級較高的木材。對于承重結(jié)構(gòu)用的木材,又根據(jù)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ5—88)的規(guī)定,按照承重結(jié)構(gòu)的受力要求對木材進行分級,即分為I、II、III三級,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的受力種類選用適當?shù)燃壍哪静?。例如承重木結(jié)構(gòu)板材的選用,根據(jù)其承載特點,一般I級材用于受拉或受彎構(gòu)件;II級材用于受彎或受壓彎的構(gòu)件;III級材用于受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件。