建筑木材的主要技术性质一、 木材的含水率1. 含水率木材的含水量用含水率表示,指木材所含水的质量占木材干燥质 量的百分比木材吸水的能力很强,其含水量随所处环境的湿度变化 而异,所含水分由自由水、吸附水、结合水三部分组成吸附水存在 于细胞壁中,自由水存在于细胞腔和细胞间隙中,结合水存在于化学 成分中自由水的变化只与木材的表观密度、保水性、干燥性等有关, 而吸附水的变化是影响木材强度和胀缩变形的主要因素,结合水在常 温下不变化,故其对木材性质无影响2. 含水率指标影响木材物理力学性质和应用的最主要的含水率指标是纤维饱 和点和平衡含水率纤维饱和点是木材仅细胞壁中的吸附水达到饱和 而细胞腔和细胞间隙中无自由水存在时的含水率,是木材物理力学性 质变化的转折点,一般在25%~35%之间平衡含水率是指木材中的水分与周围空气中的水分达到吸收与 挥发动态平衡时的含水率平衡含水率因地域而异,我国西北和东北 约为8%,华北约为12%,长江流域约为18%,南方约为21%二、 木材的湿胀干缩与变形木材的干湿变形较大,木材的细胞壁吸收或蒸发水分使木材产生 湿胀或干缩木材的湿胀干缩与纤维饱和点有关,当木材中的含水率 大于纤维饱和点、只是自由水增减变化时,木材的体积无变化;当含 水率小于纤维饱和点时,含水率降低,木材体积收缩;含水率提高, 木材体积膨胀。
因此,从微观上讲,木材的胀缩实际上是细胞壁的胀 缩木材的干湿变形是各向异性的,顺纹方向胀缩最小,约为 0.1%~0.2%;径向次之,约为3%~6%;弦向最大,约6%~12%,木材弦向变 形最大,是因管胞横向排列而成的髓线与周围联结较差所致;径向因 受髓线制约而变形较小一般阔叶树变形大于针叶树;夏材因细胞壁 较厚,故胀缩变形比春材大湿胀干缩将影响木材的使用干缩会使木材翘曲、开裂、接罹松 动、拼缝不严湿胀可造成表面鼓凸,所以木材在加工或使用前应预 先进行干燥,使其接近于与环境湿度相适应的平衡含水率三、木材的强度木材的强度可分为抗压、抗拉、抗剪、抗弯强度等,木材强度具 有明显的方向性且差别很大抗压强度、抗拉强度、抗剪强度有顺纹和横纹之分(所谓顺纹是指 作用力方向与纤维方向平行,横纹是指作用力方向与纤维方向垂直), 而抗弯强度无顺纹和横纹之分其中顺纹抗拉强度最大,可达(50~150)MPa,横纹抗拉强度最小木材的强度除取决于本身的组织 构造外,还与下列因素有关1.含水率木材的强度受含水率的影响很大,其规律是:当木材的含水率在纤维 饱和点以下时,其强度随含水率降低而升高,即吸附水减少,细胞壁 趋于紧密,木材强度增大,反之,吸水增加,木材的强度就降低;当 木材含水率在纤维饱和点以上变化时,木材强度不改变含水率大小对 木材的各种强度影响不同,如含水率对顺纹抗压及抗弯强度影响较 大,而对顺纹抗拉和顺纹抗剪强度影响较小。
2. 荷载作用时间荷载作用持续时间越长,木材抵抗破坏的强度越低木材的持久强度 (长期荷载作用下不引起破坏的最大强度)一般仅为极限强度的50%~60%3. 疵病木材中存在的缺陷,如腐朽、木节(死节、漏节、活节)、斜纹、乱 纹、干裂、虫蛀等都会导致木材的强度降低4. 温度木材不宜用于长期受较高温度作用的环境中,因为随温度升高,木材 中的有机胶质会软化实验表明,温度从25^升到50°C时,木材抗 压强度降低20%~40%,抗拉和抗剪强度降低12%~20%;若长期处于 40C~60C的环境中,会引起木材缓慢碳化;若超过100C,则导致 木质分解,使木材强度降低。