木材考察.docx
- 文档编号:27729051
- 上传时间:2023-07-04
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:58.50KB
木材考察.docx
《木材考察.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《木材考察.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
木材考察
木材的考察
简介
木材是能够次级生长的植物,如乔木和灌木,所形成的木质化组织。
这些植物在初生生长结束后,根茎中的维管形成层开始活动,向外发展出韧皮,向内发展出木材。
木材是维管形成层向内的发展出植物组织的统称,包括木质部和薄壁射线。
木材对于人类生活起着很大的支持作用。
根据木材不同的性质特征,人们将它们用于不同途径。
木材的种类
1.红木
所谓“红木”,从一开始,就不是某一特定树种的家具,而是明清以来对稀有硬木优质家具的统称。
黄花梨:
为我国特有珍惜树种。
木材有光泽,具辛辣滋味;文理斜而交错,结构细而匀,耐腐。
耐久性强、材质硬重、强度高。
紫檀:
产于亚热带地区,如印度等东南亚地区。
我国云南、两广等地有少量出产。
木材有光泽,具有香气,久露空气后变紫红褐色,文理交错,结构致密、耐腐、耐久性强、材质硬重细腻。
花梨木:
分布于全球热带地区,主要产地东南亚及南美、非洲。
我国海南、云南及两广地区已有引种栽培。
材色较均匀,由浅黄至暗红褐色,可见深色条纹,有光泽,具轻微或显著轻香气,纹理交错、结构细而匀(南美、非洲略粗)耐磨、耐久强、硬重、强度高,通常浮于水。
东南亚产的花梨木中是泰国最优,缅甸次之。
酸枝木:
热带、亚热带地区,主要产地为东南亚国家。
木材材色不均匀,心材橙色,浅红褐色至黑褐色,深色条文明显。
木材有光泽,具酸味或酸香味,文理斜而交错,密度高、含油腻,坚硬耐磨。
鸡翅木:
分布于全球亚热带地区,主要产地东南亚和南美,因为有类似“鸡翅”的纹理而得名。
纹理交错、不清晰,颜色突兀,木材本无香气,生长年轮不明显。
综上所述:
“红木”家具的特点为:
优点:
1)颜色较深,多体现出古香古色的风格,用于传统家具。
2)木质较重,给人感觉质量不错。
3)一般木材本身都有自身所散发出的香味,尤其是檀木。
4)材质较硬,强度高,耐磨,耐久性好。
缺点:
1)因为产量较少,所以很难有优质树种,质量参差不齐。
2)纹路与年轮不清晰,视觉效果不够清新。
3)材质较重,不容易搬运。
4)材质较硬,加工难度高,而且容易出现开裂的现象。
5)材质比较油腻,高温下容易返油。
2.橡木
橡木属麻栎,属山毛榉科,树心呈黄褐至红褐,生长轮明显,略成波状,质重且硬,我国北至吉林、辽宁南至海南、云南都有分布,但优质材并不多见,优等橡木仍需要从国外进口,优良用材每立方达近万元,这也是橡木家具价格高的重要原因。
橡木家具的特性:
优点:
1)具有比较鲜明的山形木纹,并且触摸表面有着良好的质感
2)档次较高,适合制作欧式家具
缺点:
1)优质树种比较少,如果采用进口,价格较高。
2)由于橡木质地硬沉,水份脱净比较难,未脱净水制作的家具,过一年半载才开始变形。
3)市场上以橡胶木代替橡木的现象,普遍存在,如果顾客专业知识不足,直接影响着消费者的利益。
3.橡胶木
橡胶木原产于巴西、马来西亚、泰国等。
国内产于云南、海南及沿海一带,使乳胶的原料。
橡胶木颜色呈浅黄褐色,年轮明显,轮界为深色带,管孔甚少。
木质结构粗且均匀。
纹理斜,木质较硬。
优点:
切面光滑,易胶粘,油漆涂装性能好。
缺点:
橡胶木有异味,因含糖分多,易变色、腐朽和虫蛀。
不容易干燥,不耐磨,易开裂,容易弯曲变形,木材加工易,而板材加工易变形。
4.水曲柳
水曲柳主要产于东北、华北等地。
呈黄白色(边材)或褐色略黄(心材)。
年轮明显但不均匀,木质结构粗,纹理直,花纹美丽,有光泽,硬度较大。
水曲柳具有弹性、韧性好,耐磨,耐湿等特点。
但干燥困难,易翘曲。
加工性能好,但应防止撕裂。
切面光滑,油漆,较粘性能好。
5.栎木
俗称柞木。
重、硬、生长缓慢,心边材区分明显。
纹理直或斜,耐水耐腐蚀性强,加工难度高,但切面光滑,耐磨损,胶接要求高,油漆着色、涂饰性能良好。
国内的家具厂商多采用柞木作为原材料。
国内厂家多用栎木作为家具用材:
华日、华丰、汇丰、双叶
栎木的缺点:
1)生长缓慢,生长周期长(上百年),优质树种较少。
2)胶结要求很高,容易在接缝处开裂。
3)加工难度高,存在较多的加工缺陷。
6.胡桃木
胡桃属木材中较优质的一种,主要产自北美和欧洲。
国产的胡桃木,颜色较浅。
黑胡桃呈浅黑褐色带紫色,弦切面为美丽的大抛物线花纹(大山纹)。
黑胡桃非常昂贵,做家具通常用木皮,极少用实木。
7.樱桃木
进口樱桃木主要产自欧洲和北美,木材浅黄褐色,纹理雅致,弦切面为中等的抛物线花纹,间有小圈纹。
樱桃木也是高档木材,做家具也是通常用木皮,很少用实木。
8.枫木
枫木分软枫和硬枫两种,属温带木材,产于长江流域以南直至台湾,国外产于美国东部。
木材呈灰褐至灰红色,年轮不明显,官孔多而小,分布均匀。
枫木纹里交错,结构肾细而均匀,质轻而较硬,花纹图案优良。
容易加工,切面欠光滑,干燥时易翘曲。
油漆涂装性能好,胶合性强。
主要用于板材类贴薄面。
9.桦木
桦木年轮略明显,纹理直且明显,材质结构细腻而柔和光滑,质地较软或适中。
桦木富有弹性,干燥时易开裂翘曲,不耐磨。
加工性能好,切面光滑,油漆和胶合性能好。
常用于雕花部件,现在较少用。
易分特征是多“水线”(黑线)。
桦木属中档木材,实木和木皮都常见。
产东北华北,木质细腻淡白微黄,纤维抗剪力差,易“齐茬断”。
其根部及节结处多花纹。
古人常用其做门芯等装饰。
其树皮柔韧美丽。
蒲人对此极有感情,常镶嵌刀鞘弓背等处。
唯其木多汁,成材后多变形,故绝少见全部用桦木制成的桌椅。
10.榉木
重、坚固,抗冲击,蒸汽下易于弯曲,可以制作造型,钉子性能好,但是易于开裂。
为江南特有的木材,纹理清晰,木材质地均匀,色调柔和,流畅。
比多数硬木都重,在窑炉干燥和加工时容易出现裂纹。
11.松木
松木是一种针叶植物(常见的针叶植物有松木、杉木、柏木),它具有松香味、色淡黄、疖疤多、对大气温度反映快、容易胀大、极难自然风干等特性,故需经人工处理,如烘干、脱脂去除有机化合物,漂白统一树色,中和树性,使之不易变形。
新西兰松(智利):
色泽淡黄,纹理通直,干燥易,变形小,力学强度中等,加工性能好适宜制作家具和各种木制品。
阿根廷松:
颜色偏黄,密度比较大,容易开裂,色差比较明显
巴西松(乌拉圭):
颜色淡黄,文理清晰,力学强度中等,适宜制作家具和各种木制品。
俄罗斯松:
与东北松是同一产品,只是因为国界的不同而已,所以如果说是采用俄罗斯松,根本没有必要进口。
而东北松的种类很多,红松(生长年限长一些,纹理比较细密,颜色偏红),白松(生长年限短一些,纹理比较粗)。
白松包括很多类,樟子松、鱼鳞松、冷沙都是东北松,樟子松易变色,而冷沙是其中质量最差的一种松木,根本没有多少的用处。
12.鹅掌木
国内鹅掌木产于长江流域以南各省区,国外鹅掌木产于美国东部及南部各州.边材呈黄白色,心材呈灰黄褐色或草绿色.年轮略明显,论间呈浅色线,管孔大小一致,分布均匀.纹理交错成一块板,结构甚细而均匀,有光泽.
鹅掌木易加工,刨削面光滑.干燥快而不开裂,宜用作雕花件,油漆和胶合性好.
13.杨木
我国北方常用的木材,其质细软,性稳,价廉易得。
常做为榆木家具的附料和大漆家具的胎骨在古家具上使用。
这是所说的杨木亦称“小叶杨”,常有段子般的光泽,故亦称“缎杨”,不是本世纪中才引进的那种苏联杨、大叶杨、胡杨等。
杨木常有“骚味”,,比桦木轻软。
桦木则有微香,常有极细褐黑色的水浸线。
这是二者的差别。
14.杜木
亦称“杜梨木”,色呈土灰黄色,木质细腻无华,横竖纹理差别不大,适于雕刻。
旧时多用此木雕刻木板和图章等。
曾见山西商号所用微雕商标雕版,方寸之内人物、舟车,山川、屋宇等精致之极,并有数百蝇头小字于其上,令人叹为观止。
此版即杜木镌成。
15.柏木
柏木有香味可以入药,柏子可以安神补心。
每当人们步入葱郁的柏林,望其九曲多姿的枝干,吸入那泌人心脾的幽香,联想到这些千年古木耐寒长青的品性,极易给人心灵上以净化。
由此可知,古人用柏木做家具时的情境。
柏木色黄、质细、气馥、耐水,多节疤,故民间多用其做“柏木筲”。
上好的棺木也用柏木,取其耐腐。
北京大堡台出土的古代王者墓葬内著名的“黄肠题凑”即为上千根柏木方整齐堆叠而成的围障。
可取香气而防腐。
可见其在木植中级别之高。
16.樟木
在我国江南各省都有,而台湾福建盛产。
树径较大,材幅宽,花纹美,尤其是有着浓烈的香味,可使诸虫远避。
我国的樟木箱名扬中外,其中有衣箱、躺箱(朝服箱)、顶箱柜等诸品种。
唯桌椅几案类北京居多。
旧木器行内将樟木依形态分为数种,如红樟、虎皮樟、黄樟、花梨樟、豆瓣樟、白樟、船板樟等。
17.核桃木
山西吕梁、太行二山盛产核桃。
核桃木为晋做家具的上乘用材该木经水磨烫蜡后。
会有硬木般的光泽,其质细腻无性,易于雕刻,色泽灰淡柔和。
其制品明清都有,大都为上乘之作。
可用可藏。
其木质特点只有细密似针尖状棕眼并有浅黄细丝般的年轮。
重量与榆木等。
18.楸木
民间称不结果之核桃木为楸,楸木棕眼排列平淡无华,色暗质松软少光泽,但其收缩性小,正可做门芯桌面芯等用。
常与高丽木、核桃木搭配使用。
楸木比核桃木重量轻,色深,质松,棕眼大而分散,是区别要点。
19.楠木
是一种极高档之木材,其色浅橙黄略灰,纹理淡雅文静,质地温润柔和,无收缩性,遇雨有阵阵幽香。
南方诸省均产,唯四川产为最好。
明代宫廷曾大量伐用。
现北京故宫及京城上乘古建多为楠木构筑。
楠木不腐不蛀有幽香,皇家藏书楼,金漆宝座,室内装修等多为楠木制作。
如文渊阁、乐寿堂、太和殿、长陵等重要建筑都有楠木装修及家具,并常与紫檀配合使用。
可惜今人多不识之,常以拜物心理视之,觉得质不坚不重,色不深不亮,故而弃之。
行内人视其质地有如下称呼:
金丝楠、豆瓣楠、香楠、龙胆楠。
另外,在山西等地民间,常称红木黄梨等硬木为“南木”,原意应为自南方的木材。
乍听起来却极易与此“楠木”混同,不可不知。
木材的结构
木材结构指木材表面构成木材各种细胞的大小和性质,反映于感官的一种木材构造特征。
如组成木材的细胞较大、孔隙较多,早晚材急变,称为粗结构。
例如泡桐、苦楝、臭椿、黄波罗、檫树等。
如组成木材的细胞较小,孔隙较少,早晚材缓变,则称为细结构,例如柏木、黄杨木、子京、木莲、枫香、七叶树、银杏、紫杉、红豆杉、红桧、色木、石楠、枇杷等。
木材分子的大小,针叶树材以管胞的弦向直径的标准,阔叶树材以导管直径的大小为标准。
组成木材的细胞大小变化不大,叫均匀结构,如椴木、桦木。
相反地,变化比较大,叫不均匀结构,如麻栎、栎木、栗木、马尾松、落叶松、柳杉、水杉等。
结构粗糙和不均匀的木材,加工时板面容易起毛粗糙,油漆后没有光泽;结构均匀或材质致密的木材,容易切削,材面光滑,宜作细木工、木模、雕刻等用材。
结构不均匀的环孔材,材面花纹美观,如水曲柳;而散孔材则花纹较差,但易旋切,刨削光滑。
木材的纹理
木材纹理简称木纹。
指木材细胞的大小、排列和配合所呈现的图形。
木材纹理可按下列情况分类:
1、由年轮变化的缓急,管孔的大小(针叶树材管胞)与分布所形成的纹理。
如年轮较宽、早晚材急变称为粗纹理,如泡桐、马尾松。
由年轮窄而均匀形成的纹理叫细纹理,如红松和黄杨木。
针叶材中早晚材急变的为粗纹理,缓变的为细纹理;阔叶树材中环孔材是粗纹理,管孔大小均匀的散孔材为细纹理;但散孔材生长快速而年轮甚宽者,是粗纹理。
2、由木纹方向所形成的纹理:
木材细胞的排列和树干主轴平行的称为直纹理。
如杉木、鸭脚木。
木材容易加工和劈开。
木材细胞的排列和树干主轴不平行,成一定角度倾斜的称为斜纹理,如香樟、桉树、桦木等。
斜纹理的木材加工困难,刨削面不光滑,容易起毛刺,强度也较低。
但能刨出好看的花纹,用于细木工或装饰工艺中。
根据斜纹理中木材细胞倾斜不同,又可分为如下几种:
(1)交错纹理是木材纤维排列的方向,每隔一定距离,就要改变,轴向细胞交错排列,在径切面呈材色深浅相交的带状纹理。
如蓝果树、枫香、悬铃木等。
交错纹理木材难以加工处理,如用于横梁则构件的静曲强度和刚度显著下降;但在径切面的剪切强度和抗劈性显著增加。
在木材利用上,由于木材表面往往能产生美丽的花纹,会使木材利用价值提高。
如用于刨切薄木,用作工艺镶嵌材料等。
(2)螺旋纹理指木材细胞围绕树干纵轴呈螺旋状排列,如桉树。
有“左旋”和“右旋”两种类型。
螺旋纹理的木材在原木使用时,对强度没有明显的影响,但在成材时形成斜纹使强度下降。
(3)卷曲纹理亦称波状纹理。
是由纤维排列方向与木材纵轴多少成直角而左右反复偏离所引起的结果。
木材径劈面呈波纹状,弦劈面光滑或折皱。
当皱纹紧凑而急剧变化时,则形成琴背花纹,为制作小提琴背板的良好材料。
波状纹理常见于虎斑槭、糖槭、黑槭,在径切面呈现暗金黄色的水平波纹,近似虎皮花纹样,又称为虎斑纹。
这种纹理也见于其它木材,如桦木、桃花心木、白蜡树等属和安哥拉紫檀。
或见于其他树木节子周围,是由在这区域的木材组织扭曲所致。
(4)皱状纹理是木材细胞按一定规律向左右卷曲,形如绉绸,常见于槭木、桃花心木。
这种纹理常用作乐器和家具贴面。
3、在制材时,因下锯法不同而形成的纹理有如下几种:
(1)径面纹理:
通过原木射线锯割,成材宽板面成径切所出现的纹理。
在商业上把成材板厚中心线与年轮相交点,作年轮切线,两直线相交的夹角呈45—90°,所锯切的成材板面纹理都看作是径面纹理,通过原木髓心或垂直于生长轮锯剖,其成材板面呈条状、块状或不规则的射线斑纹。
如栎、青冈、山龙眼等属木材。
由于木射线组织对光线反射性强,呈现光泽,常称银光纹理或银光花纹。
具有此类宽木射线的树种,还有白蜡树、悬铃木、冬青、水青冈、槭等属木材,乃至银桦等。
由于径切板面收缩小,且不易翘曲,所以适用于地板、木瓦、木尺制作,以及乐器用材的共鸣板;另外,具有美观径切纹理的刨切薄木,多用于家具、室内装修和人造板贴面材料。
(2)弦面纹理:
指通过接近垂直于原木半径锯剖的成材板面所出现的木纹;在商业上指板厚中心线与年轮切线所成夹角小于30°的,或原木旋切形成的板面木纹。
这些具弦面纹理的板材,适用于家具、木桶制造、甲板和装饰工艺用薄木等。
一些年轮明显的树种,由于早、晚材致密度不同,使木材板面出现抛物线或倒“V”字形花纹。
如白蜡树、榉、檫等属及柚木和麻楝。
但有些树种的年轮不很明显,由于宽的轴向薄壁组织带与木纤维组织交替排列,板面也同样可以出现美丽而别致的“山水状”或倒“V”字形图案。
如红豆树、花梨木、铁刀木和缅甸紫檀等,木材弦面都会呈现深浅抛物线相间的木纹。
(3)松散纹理:
指在板材弦切面上,其纤维出现疏松微小的剥离并卷曲,一般多见于年生长的顶端和侧边。
是由于刨削时刀具不锋利和切削角度不适当,早、晚材承受压力不同及胀缩性差异所引起。
(4)对角纹理:
斜纹理的一种,是与树轴或板材纵轴成倾斜角的木纹。
由制材下锯不合理引起,如弦面板的锯路不与年轮平行;或径面板的锯路不与木射线平行,而成一角度;或对于树干的尖削度、弯曲、大兜等缺陷严重的,锯板与树轴平行,而不与树皮平行的,且任意锯剖,都会形成不同程度的对角纹理。
对角纹理对于木材强度的影响很大,如倾斜度甚大,几乎使木材强度降低至零。
(5)锥形纹理:
旋切单板时,旋刀与原木成一定角度所形成的纹理,似卷铅笔那样将园木旋成薄木。
常用于具特殊美丽花纹的原木,旋切成的薄木呈辐射状花纹图案,以增加美观。
国外有将黑核桃木用此法制成薄木,再拼花制成美丽花纹的园桌贴面。
(6)凹凸纹理:
在成材刨光表面上呈现不平滑的状态。
硬的晚材隆起在软的早材之上。
虽从板材外观看没有撕裂松散现象,但板材表面呈现波浪形凸起。
通常发生于晚材明显的树种。
原因是刨削时使用钝的刨刀,且后角过小,在刨刀压力下,使晚材压入次一生长轮的早材部分。
当木材吸湿时,早材恢复原状,致使压在其上的晚材隆起,形成凹凸现象。
这种板面反复吸湿和干燥,因早、晚材胀缩的差异,在生长层的顶端和边缘又分离卷曲,形成松散纹理。
至于晚材明显的树种径锯板刨光后,亦因早、晚胀缩的差异,材表将出现条状皱纹。
此类木材缺陷会影响板材的油漆质量。
如要避免,则宜保持刨刀锐利及成材含水率稳定。
(7)毛状纹理:
又称毛刺。
成材表面的一部分极细的逆纹剥离形成的粗糙面。
一般是由刀具不锋利或者为应拉木,在加工时未能将木纤维切断或刮净,致出现木材分子被剥离的现象。
(8)碎裂纹理:
又称切削沟纹。
在切削时使加工表面上发生小片木材被铲起或破碎的现象。
主要是由斜纹理和刨刀不锋利引起。
如遇斜纹理木材加工,改变进料方向即可避免。
木材的花纹
木材表面因年轮、木射线、轴向薄壁组织、材色、节疤、斜纹理等而产生的图案,称之为木材花纹。
花纹与木材构造有密切关系,对木材识别有帮助,利用适当,可以提高木材利用价值。
木材花纹可分为如下三类:
1、按原木不同切面或切割方式产生的花纹:
在弦切板上由于早、晚材带的不同构造,呈现抛物线图形,有各种各样的形状。
如酸枣、檫木、苦楝等弦切面的花纹源于大的早材带管孔。
马尾松则产生深色的晚材带。
径切板上,结构不同的早、晚材带平行排列而产生带状花纹。
具有宽射线的木材则产生银光花纹。
2、不同纹理类型所产生的花纹:
具有交错纹理的木材,由于轴向细胞排列的方向不一致,反光不同,在径切面上产生材色深浅相间的带状花纹。
如红豆木有麻雀纹。
具有扭曲纹理的木材,如树瘤、鸟眼、树丫,都可在弦切面上出现各式各样的花纹:
鱼骨花纹:
沿树木枝丫锯切所得的材面,由于木材分子相互成一定角度,近似鱼腓骨状。
鸟眼花纹:
系指寄生植物寄生于木材的皮部,促使局部木材凹陷成鸟眼状,是制作乐器的好材料。
常见于白牛子木。
树瘤花纹:
树瘤系树木受伤或因病菌而形成的一圆球状突出物,经锯切后材面图案美观,称之为树瘤花纹。
皱状花纹:
由皱状纹理形成的花纹,形如绉绸,常见于槭树、桃花心木。
这种花纹常作乐器和家具贴面。
波浪花纹:
它与皱状花纹基本相同,只是波幅较大,形如波浪。
3、由材色不均匀形成的花纹:
木材颜色不均匀,在径切面上出现不规则的材色深浅不同条带,如香樟常带有红色或紫红色的条带。
木材的特性
1.化学性质
化学组成——纤维素、木质素和半纤维素是构成细胞壁的主要成分,此外还有脂肪、树脂、蛋白质、挥发油以及无机化合物等。
木材对酸碱有―定的抵抗力,对氧化性能强的酸,则抵抗力差;对强碱,会产生变色、膨胀、软化而导致强度下降。
―般液体的浸透对木材的影响较小。
2.物理性质
1)含水量
木材中的含水量以含水率表示,指所含水的质量占干燥木材质量的百分比。
木材内部所含水分,可分为以下三种。
(1)自由水。
存在于细胞腔和细胞间隙中的水分。
自由水的得失影响木材的表观密度、保存性、燃烧性、抗腐蚀性、干燥性、渗透性。
(2)吸附水。
被吸附在细胞壁内细纤维间的水分。
吸附水的得失影响木材的强度和胀缩。
(3)化合水。
木材化学成分中的结合水。
对木材性能无大影响。
纤维饱和点——指当木材中无自由水,仅细胞壁内充满了吸附水时的木材含水率。
树种不同,纤维饱和点随之不同,―般介于25%~35%,平均值约为30%。
纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化的转折点。
平衡含水率——木材长期处于―定温、湿度的空气中,达到相对稳定(即水分的蒸发和吸收趋于平衡)的含水率。
平衡含水率是随大气的温度和相对湿度的变化而变化的。
木材的含水率:
新伐木材常在35%以上;风干木材在15%~25%;室内干燥木材在8%~15%。
2)湿胀、干缩的特点
当木材从潮湿状态干燥至纤维饱和点时,自由水蒸发,其尺寸不变,继续干燥时吸附水蒸发,则发生体积收缩。
反之,干燥木材吸湿时,发生体积膨胀,直至含水量达纤维饱和点为止。
继续吸湿,则不再膨胀,见图10.7.1。
―般地,表观密度大的,夏材含量多的,胀缩就较大。
因木材构造不均匀,其胀缩具有方向性,同―木材,其胀缩沿弦向最大,径向次之,纤维方向最小,见图10.7.1。
这主要是受髓线的影响,其次是边材的含水量高于心材含水量。
图10.7.1含水量对松木胀缩变形的影响
木材长期湿胀干缩交替,会产生翘曲开裂。
因而潮湿的木材在加工或使用前应进行干燥处理,使木材的含水率达到平衡含水率,与将来使用的环境湿度相适应。
3.力学性质
木材的力学性质也具各向异性的特点。
当受力方向与纤维方向―致时,为顺纹受力。
当受力方向垂直于纤维方向时,为横纹受力。
木材中由厚壁细胞承担外力,这类细胞愈多,细胞壁愈厚,则强度愈高,因此,木材的表观密度愈大、夏材含量愈多,则强度愈高。
1)抗拉强度
木材顺纹受拉破坏,往往木纤维未被拉断,而纤维间先被撕裂。
顺纹抗拉强度是木材所有强度中最大的,约为顺纹抗压强度的2~3倍。
木材的疵点(木节、斜纹等)对顺纹抗拉强度影响很大,因而木材实际的顺纹抗拉能力反较顺纹抗压能力低。
再者,木材受拉杆件连接处应力复杂,使顺纹抗拉强度难以充分利用。
木材横纹抗拉强度很小,仅为顺纹抗拉强度的2.5%~10%,工程中―般不使用。
2)抗压强度
(1)顺纹抗压。
木材顺纹受压破坏是木材细胞壁丧失稳定性的结果,而非纤维的断裂。
木材顺纹抗压强度较高,仅次于顺纹抗拉与抗弯强度,且木材的疵点对其影响甚小,因此这种强度在土木工程中利用最广。
(2)横纹抗压。
这种受压作用,使木材的细胞腔被压扁,产生大量变形。
开始时变形与外力成正比,超过比例极限时,细胞壁失去稳定,细胞腔被压扁。
木材的横纹抗压强度以使用中所限制的变形量来决定,通常取其比例极限作为横纹抗压强度极限指标。
横纹抗压强度―般为顺纹抗压强度的10%~20%。
3)抗弯强度
木材受弯曲时,内部应力复杂,在梁的上部受到顺纹抗压、下部为顺纹抗拉,而在水平面和垂直面中是剪应力。
木材受弯时,受压区首先达到强度极限,出现小皱纹,但不立即破坏,随着外力增大,受压区皱纹扩展,产生大量塑性变形,受拉区达到强度极限时,纤维本身及纤维间联结断裂而导致破坏。
木材顺纹抗弯强度很高,为顺纹抗压强度的1.5~2倍,所以土木工程中应用很广。
但木材疵病对其影响很大,特别是当它们分布在受拉区时。
4)抗剪强度
(1)顺纹抗剪。
这种受剪作用,绝大部分纤维本身不破坏,而只破坏剪切面中纤维间的联结。
所以顺纹抗剪强度很小,为顺纹抗压强度的15%~30%。
木材中疵病对其影响显著。
(2)横纹抗剪。
这种受剪作用,是剪切面中纤维的横向联结破坏,因此横纹抗剪强度比顺纹抗剪强度还低。
(3)横纹切断。
这种剪切破坏是将木材纤维横向切断,因此这种强度较大,为顺纹抗剪强度的4~5倍。
为了便于比较,现将木材各种强度间数值大小关系列于表10.7.1中。
表10.7.1 木材各种强度的大小关系
5)影响木材强度的主要因素
(1)含水量的影响。
含水量在纤维饱和点以上变化时,木材强度不变;在纤维饱和点以下时,随含水量降低强度增大,反之则强度减小。
见图10.7.2。
含水量的变化,对抗弯和顺纹抗压影响较大,对顺纹抗剪影响小,对顺纹抗拉几乎无影响。
见图10.7.2。
图10.7.2含水量对木材强度的影响
l―顺纹受拉;2―弯曲;3―顺纹受压;4―顺纹受剪
(2)负荷时间的影响。
木材对长期荷载的抵抗能力与暂时荷载不同,在长期荷载作用下木材产生蠕滑。
最终产生大量变形。
木材在长期荷载作用下不引起破坏的最大强度,称持久强度,―般为极限强度的50%~60%。
(3)温度的影响。
木材随温度升高,强度降低。
(4)疵点(病)的影响。
木材的疵点主要有木节、斜纹、裂纹、腐朽和虫害等。
木节分活节、死节、松软节、腐朽节等,活节影响较小。
木节、斜纹它们对力学性能的影响见强度部分。
裂纹、腐朽、虫害等,造成木林构造的不连续性或组织破坏,严重影响木材的力学性质。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 木材 考察