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《49982_木建筑材料》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、一、木材科學(xué)的定義·國際木材科學(xué)學(xué)會(huì)(IAWS)確定了廣義的木材科學(xué):指木質(zhì)化天然材料及其制品的生物學(xué)、化學(xué)和物理性質(zhì),以及生產(chǎn)、加工工藝的科學(xué)?!つ静目茖W(xué)的狹義范疇是以木材為對象的材料科學(xué),為基礎(chǔ)學(xué)科,包括木材結(jié)構(gòu),木材性質(zhì)(化學(xué)、物理、力學(xué)),木材缺陷和木材的功能性改良理論等內(nèi)容?!び蓛纱蟛糠纸M成——生物木材學(xué)、工業(yè)木材學(xué)二、木材的分類常用的木材被統(tǒng)分為軟材和硬材。·針葉材材質(zhì)一般較軟,生產(chǎn)上又稱軟材。但不可一概而論,有些針葉材如落葉松等,材質(zhì)還是很堅(jiān)硬的?!ら熑~材一般材質(zhì)較硬重,則稱硬材。由于
2、闊葉的種類繁多,統(tǒng)稱為雜木。其中材質(zhì)輕軟的稱軟雜,如楊木、泡桐、輕木等;材質(zhì)硬重的稱硬雜,如麻櫟、青岡櫟、楓香等。三、制材生產(chǎn)技術(shù)·原木:原條按一定的尺寸、形狀、質(zhì)量截成的木段。·原條:樹木伐倒后,砍除枝丫的樹干?!ぶ苯佑茫鹤髦е⒅Ъ?。·制材:原木→鋸材(板材,方材)·用鋸切、銑削等工具把原木制成鋸材(板、方材)?!つ緲?gòu)件、家具是鋸材再加工的產(chǎn)品。四、木材中的水分1、分類:(1)自由水(freewater):存在于木材的細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙,液態(tài)水;60~70%至200~250%自由水影響木材的表觀密
3、度、保存性、抗腐蝕性、和燃燒性。(2)吸著水:①吸附水,boundwater,hygroscopicwater,adsorptivewater):存在于細(xì)胞壁無定形區(qū)域中的水分,按BET吸著理論,可劃分為單分子層吸著水和多分子層吸著水,勢能較低;24%②微毛細(xì)管水:在吸著環(huán)境的相對濕度很高時(shí),凝結(jié)在木材細(xì)胞壁中由Kelvin公式確定的毛細(xì)管系統(tǒng)中的水分。6%吸著水是影響木材強(qiáng)度、脹縮、導(dǎo)電性、和聲傳導(dǎo)等木材性質(zhì)的重要因素。2、纖維飽和點(diǎn)(fibersaturationpoint):木材中不包含自由水
4、,且吸著水達(dá)到最大狀態(tài)時(shí)的含水率,叫木材的纖維飽和點(diǎn)。其大小隨樹種而異,通常介于23%~33%,其重要意義不在其數(shù)值的大小,而在于它是木材許多性質(zhì)在含水率影響下開始發(fā)生變化的起點(diǎn).3、平衡含水率概念(equilibriummoisturecontent):(1)當(dāng)木材在一定的相對濕度和溫度的空氣中,吸收水分和散失水分的速度相等,即吸濕速度等于解吸速度,這時(shí)的含水率稱為木材的平衡含水率。(2)平衡含水率的影響因素:如環(huán)境的相對濕度和溫度、樹種、機(jī)械應(yīng)力、木材的干燥史等。五、力學(xué)性質(zhì)1、力學(xué)性質(zhì)的基本概
5、念:強(qiáng)度:抵抗外部機(jī)械力破壞的能力。剛性:抵抗外部機(jī)械力造成尺寸和形狀變化的能力。硬度:抵抗其它剛性物體壓入的能力。韌性:是木材吸收能量和抵抗反復(fù)沖擊荷載,或抵抗超過比例極限的短期應(yīng)力的能力。2、力學(xué)性質(zhì)的特點(diǎn):(一)各向異性:☆原因(從宏觀到微觀):·木材宏觀上呈層次狀;·木材有縱向和橫向組織;·木材的細(xì)胞;·胞壁結(jié)構(gòu);·胞壁的成分;·纖維素的結(jié)構(gòu);·晶胞。(二)木材力學(xué)性質(zhì)的正交對稱性:3、長期強(qiáng)度(或持久強(qiáng)度):如果木材的應(yīng)力小于一定極限時(shí),木材不會(huì)由于長期受力而發(fā)生破壞,這個(gè)應(yīng)力極限稱為木材
6、的持久強(qiáng)度,一般只有瞬間強(qiáng)度的0.5~0.7。4、木材的力學(xué)性質(zhì)的影響因素8a、木材密度b、含水率c、木材構(gòu)造:(1)晚材率與年輪寬度;(2)木射線;(3)其它如胞壁厚度與纖絲角等。d、紋理方向e、時(shí)間f、溫度g、木材缺陷5、木材的容許應(yīng)力和安全系數(shù)允許應(yīng)力:指木構(gòu)件在使用或荷載條件下,能長期安全地承受的最大應(yīng)力。計(jì)算和實(shí)際使用中要對木材的測定強(qiáng)度適當(dāng)打折扣,即除以安全系數(shù)。折扣系數(shù):安全系數(shù):(3.5--6)六、木材的環(huán)境學(xué)特性木材是構(gòu)成室內(nèi)環(huán)境的主要材料之一。室內(nèi)環(huán)境的舒適性或室內(nèi)環(huán)境的生態(tài)性與
7、木材表面的感覺特性,尤其是視覺感覺特性有著密切的聯(lián)系。因此,國內(nèi)外學(xué)者相繼開展了木材表面視覺物理量、木材和木制材料的視覺環(huán)境學(xué)特性的研究,并取得了一定的進(jìn)展。生態(tài)的建筑與室內(nèi)環(huán)境還應(yīng)該從使用木材的心理層面來分析研究。為什么自古以來人們就珍愛木材所具有的香、色、質(zhì)、紋等特性,并廣泛地應(yīng)用于建筑、家具等工作和生活環(huán)境之中。其簡單的解釋是木(或木材制品)存在的空間會(huì)使人們感到舒適和溫馨,從而能夠提高工效率,學(xué)習(xí)興趣,改善人們的生活質(zhì)量。如果要科學(xué)地解釋木材在建筑環(huán)境中所謂的“舒適和溫馨”,還必須要認(rèn)識(shí)它的
8、環(huán)境學(xué)特性。木材的環(huán)境學(xué)特性主要包括“觸覺特性”與“視覺特性”等方面。1、木材觸覺特性以木材作為建筑室內(nèi)裝飾材料以及由其制造的家具、器具和日常用具等,長期置于人類居住和生活環(huán)境之中,人們常用手接觸它們的某些部位,給人某種感覺,包括冷暖感、粗滑感、軟硬感、干濕感、輕重感、舒適與不適感等。這些感覺特性發(fā)生在木材表面,反映了木材表面的非常重要的物理性質(zhì)。木材的這些特性使其成為人們非常喜愛的特殊材料。木材的觸覺特性與木材的組織構(gòu)造,特別是表面組織構(gòu)造的表現(xiàn)方式密切相關(guān),因此不