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本课件可查阅木材三个切面与心材边材的构造特征，自由水与吸附水、纤维饱和点与平衡含水率的概念，顺纹与横纹强度的差异，以及疵病影响、防腐防火途径与人造板材品种。
第九章木材内容：1.木材的构造2.木材的物理力学性质3.木材的腐朽与防止
学习目的与要求通过本章的学习，认识到木材构造的不均匀性；木材的物理力学的方向性。了解木材的分类、及两大树种的特点，了解组成、结构等基本知识及木材的腐朽与防止。掌握木材的物理力学性质与应用。
第九章木材优点：纹理的装饰性好木材轻质高强，易于加工，有较高的弹性和韧性，能承受冲击与振动作用热容量大，导电与导热性能低，缺点：各向异性,吸湿后物理力学性能改变大，天然缺陷较多，易吸湿，干缩湿胀，易腐朽、易燃及易受虫蛀应用：衍架、梁，柱，门窗地板，脚手架，混凝土模板及
第九章木材木材按树种分针叶树和阔叶树两大类针叶树树：干通直高大，材质较软，易加工，表观密度和胀缩变形均较小，强度较高，耐腐性较强，广泛用作承重构件和装修材料。阔叶树树：干通直部分较短，材质坚硬，木纹美丽，适用于室内装修和
9.1木材的构造一、宏观构造三个切面横切面：垂直主轴的切面径切面：通过髓心且平行主轴的纵平面弦切面：不通过髓心而平行主轴的纵平面从横切面观察树木：
心材：靠近园心颜色较深的部分，含水量较少，不易翘曲变形。边材：靠近横切面外部、颜色较浅的部分，含水量较多，易翘曲，抗腐蚀性较心材差，但力学性能上与心材无显著差别。春材(或早材)：是木材在春季和初夏生长的，细胞大．壁薄，且组织松软，色浅，强度低。夏材(或晚材)：是木材在夏秋季生长的，木材生长迟缓，细胞小、，强度壁厚、组织紧密坚实，色深高。木质部是髓心和树皮之间的部份，木材使用的主要部分相同树种，夏材所占比例越多，木材强度越高；年轮密而均匀，材质好。髓心：是木材第一年生的，由质地最弱的细胞组成，位于树干的中心，易腐蚀、易虫蚀。髓线：从髓心向外的辐射线，与周围木质结合较差，干燥时易开裂
维组成细胞壁：由细纤细胞腔：树皮：起保护树木作用，建筑上用途不大。二、微观结构木材是由无数管状细胞结合而成。除少数细胞横向排列外(髓线)，绝大部分细胞沿树干纵向排列。木材的细胞壁越厚，细胞腔越小，体积密度和强度越大，但胀缩变形也大。细胞
三、木材构造与木材性质的关系木材具有许多孔隙，孔隙绝大部分是细胞腔，其次是细胞之间的间隙。因此木材质轻、易于加工、隔热、隔声和电绝缘，并具有较高的弹性和韧性，在受动荷载和冲击荷载时，即使超过弹性极限范围，也能吸收相当部分的能量，木材横纹受力时此种特性尤其显著。由于多孔隙，木材吸水率很大，同时因含对真菌和昆虫营养的成分，真菌和昆虫容易生长活动。木材的多孔性使木材易于进行化学加工，如制桨和水解、防腐和干燥处理，以及木材改性等。由于木材组织显现三维结构、使木材的强度、导热性和导电性、以及变形性质等在各个方面存在较大的差别，因此对木材的加工和使用，都要考虑选择合适的方向。
9.2木材的物理力学性质一、木材的物理性质(一)含水率1.木材中的水1自由水：存在于细胞腔和细胞间隙中。只与体积密度、燃烧性有关，与干缩湿胀、力学性质无关。木材干燥时，自由水首先蒸发。2吸附水：存在于细胞壁内。不仅与体积密度、燃烧性有关，而且与干缩湿胀、力学性质有关。木材受潮时，水首先进入细胞壁内。3化合水：化学成分中的结合水(量少)
（二）吸湿性干缩：木材含水量在纤维饱和点以内进行干燥时，则产生线向与体积的缩小，即干缩。湿胀：木材含水量在纤维饱和点以内受到潮湿时，则产生线向与体积的增大，即湿胀。木材含水率大于纤维饱和点时，表示木材的含水量除吸附水达到饱和外，还有一定数量的自由水，此时木材如受到干燥或遇到潮湿，只是自由水在改变，它不影响木材的变形，因为自由水是在细胞腔和细胞间的孔隙中。但在纤维饱和点以内时，则表明水分都吸附在细胞壁的纤维上，它的增加或减少才能引起体积的增大或缩小，即只有吸附水的改变才影响木材的变形。
弦向弦锯板径向径锯板
木材顺纹受剪时，绝大部分纤维本身并不破坏，只破坏了受剪面中纤维的联结。所以木材的顺纹抗剪强度很小，通常是顺纹抗压强度的l／7~1／3。(四)抗剪强度木材的抗剪强度因作用力与纤维方向不同，可分为三种：顺纹剪切、横纹剪切和横纹切断，见图。(1)顺纹抗剪：为剪力方向与木材纤维平行。
木材横纹抗剪强度比顺纹抗剪强度还低。实际工程中一般不出现横纹受剪破坏。(2)横纹抗剪：为剪力方向与木纤维方向垂直，受剪面与纤维平行。横纹切断即是将木纤维横向切断，因此木材横纹切断强度较高，约为顺纹抗剪强度的4~5倍。(3)横纹切断为剪力方向、受剪面均与木纤维垂直。
σ:含水率为15％时的木材强度式中(MPa）；σW:含水率为Ｗ(%)时的木材强度．(MPa)；．．．Ｗ——试验时的木材含水率α——木材含水率校正系数。α随作用力和树种不同而异，如顺纹抗压所有树种均为0.05；顺纹抗拉时阔叶树为0.015，针叶树为０；抗弯所有树种为0.04；顺纹抗剪所有树种为0.03。
（二）阻止和延缓木材燃烧的途径1抑制木材在高温下的热分解。实践证明，某些含磷化合物能降低木材的热稳定性，使其在较低温度下即发生分解，从而减少可燃气体的生成，抑制气相燃烧。2阻滞热传递。通过实践发现，一些盐类、特别是含有结晶水的盐类，具有阻燃作用。例如含结晶水的硼化物、含水氧化铝和氢氧化镁等，遇热后则吸收热量而放出水蒸气，从而减少了热量传递。磷酸盐遇热缩聚成强酸，使木材迅速脱水炭化，而木炭的导热系数仅为木材的1／2～1/3，从而有效地抑制了热的传递。同时，磷酸盐在高温下形成的玻璃状液体物质覆盖在木材表面，也起到了隔热层作用。
（3）稀释木材燃烧面周围空气中的氧气和热分解产生的可燃气体，增加隔氧作用。如采用含结晶水的硼化物和含水氧化铝等，遇热放出的水蒸汽，能稀释氧气及可燃气体的浓度，从而抑止了木材的气相燃烧，而磷酸盐和硼化物等在高温下形成玻璃状覆盖层，则阻滞了木材的固相燃烧。
9.4木材的应用一、木材的规格及用途不同的用途，要求木材采用不同的形式，我国木材供应的形式主要有原条、原木和板枋三种。原条：除去皮、根、树梢的木料，但尚未按一定尺寸加工成规定的木料。原木：原条按一定尺寸加工面成的规定直径和长度的木料。它可直接在建筑中作木桩、伤架、搁栅、楼梯和木枝等。板枋：原木经锯解加工而成的木料，宽度为厚度的三倍，称为板材。宽度不足厚度三倍的木料，称为枋材。
二、木材的综合利用木材的综合利用具有重大的现实意义。它既可节约木材，避免浪费，以做到物尽其用；同时也可使木材在性能上扬长避短，充分发挥其建筑功能。木材综合利用的产品主要有：胶合板、胶合木、胶合夹心板，纤维板，木屑板、木丝板和刨花板等。(一)胶合板1.定义：胶合板又称层压板，胶合板是一组单板(由旋切、半圆旋切、刨切或锯制等方法生产的薄片状木材)，按相邻单板木纹方向互相垂直组坯,再用胶粘合，加热压制而成的板材。2.制作特点：胶合板的木薄片数为奇数，一般为3~13层或更多，相应地称为三合板、五合板…等。粘合时相邻两薄片的木纤维应互相垂直。
3.胶合板的分类：1按胶粘性能分为室外用胶合板(具有耐气候、耐水和耐高湿度的胶合板)室内用胶合板(不具有长期经受水浸或过高湿度的胶合板)2按表面加工分为砂光胶合板(板面经砂光机砂光)、刮光胶合板(板面经刮光机刮光)、预饰面胶合板(板面已经处理，使用时无需再修饰)、贴面胶合板(表面复贴装饰单板，如木纹纸、浸渍纸、塑料、树脂胶膜或金属薄片材料)。3按用途分为普通胶合板特种胶合板
4.胶合板具有很多优点：(1)利用小直径的原木可制成表面花纹美观的大张无缝无节的薄板；(2)能消除由于木材各向异性而引起的不利因素，这种板变形均匀，不宜翘曲开裂，各向强度大致相等；(3)能充分利用木材，胶合板除表层采用较好木材外，内层可用质差或有缺陷的木材。5.应用：胶合板可用作隔墙、地板、天花板、护壁板、车胎内装修板及家俱等。耐水胶合板(用合成树脂作粘结剂)可用作混凝土的模板。
(二)胶合木1.定义：用较厚的零碎木板胶合成大型木构件如工字梁及矩形梁，称为胶合木。2.特点：胶合木可以使小材大用，短村长用，并可使优劣不等的木材放在要求不同的部位，也可克服木材缺陷的影响。3.应用：可用于室内作承重构件。(三)胶合夹心板1.胶合夹心板分实心板和空心板两种。2.特点：胶合夹心板幅面大，尺寸稳定，轻而且受力均匀。3.应用：多用作门板、壁板和家俱。
(四)纤维板1.定义：纤维板是以植物纤维为主要原料，经破碎、浸泡、热压成型、干燥等工序制成的一种人造板材。2.分类：1按纤维板的体积密度分为硬质纤维板(体积密度＞800kg／m3)、软质纤维板(＜800kg／m3)和中密度纤维板(500~800kg／m3)；2按表面分为一面光板和两面光板；3按原料分为木材纤维板和非木材纤维板。建筑上常用的是硬质纤维板，它是以板皮、刨花、树枝等废材经粉碎、研磨等制成木纤维浆，再加入胶结料经热压而制成。它可代替木板用。
(五)型压板如木丝板、刨花板和木屑板等。它是利用木材加工时的废料木丝、刨花和木屑加以胶结剂，加压成型，经热处理制成板。胶结剂可用某些合成树脂，也可用水泥、菱苦土、石膏等无机胶结材料。这些板可以用作隔热、吸音或隔墙板等，目前已用于制造家俱的面板。
小结1.木材按树叶形状分为针叶材和阔叶材。针叶树树：干通直高大，材质较软，易加工，表观密度和胀缩变形均较小，强度较高，耐腐性较强，广泛用作承重构件和装修材料。阔叶树树：干通直部分较短，材质坚硬，不易加工，易开裂，木纹美丽，适用于室内装修和胶合板等。2.木材的组成和构造是决定木材性质的内在因素。木材的组成决定了木材的腐朽、虫害、燃烧等性质；纤维的纵向排列决定了木材的各向异性，木材的多孔性决定了其具有明显的吸湿性。
3.木材中的水分为自由水、吸附水和结合水。吸附水的变化影响木材的物理力学性质。4.平衡含水率是木材加工、使用时的控制点。纤维饱和点是木材物理力学性能随含水率发生变化的转折点。5.木材的变形和强度具有各向异性。干缩湿胀方面，弦向＞径向＞纵向，强度，顺纹方向f拉>f弯>f压>f剪。6.木材的耐久性问题既腐朽与虫害。
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