?六、木材

木材是人類使用最早的建筑材料之一。木材的有效綜合利用，是提高木材利用率，避免浪費，物盡其用，節(jié)約木材的方向。充分利用木材的邊角廢料，生產(chǎn)各種人造板材，則是對木材進行綜合利用的重要途徑。人造板質(zhì)量主要取決于木材質(zhì)量、膠料質(zhì)量和加工工藝等。

(一)木材的分類和性質(zhì)

木材的樹種很多，從樹葉的外觀形狀可將木材分為針葉樹木和闊葉樹木兩大類。

針葉樹樹干通直，易得大材，強度較髙，體積密度小，脹縮變形小，其木質(zhì)較軟，易于加工，常稱為軟木材，包括松樹、杉樹和柏樹等，為建筑工程中主要應(yīng)用的木材品種。

闊葉樹大多為落葉樹，樹干通直部分較短，不易得大材，其體積密度較大，脹縮變形大，易翹曲開裂，其木質(zhì)較硬，加工較困難，常稱為硬木材，包括榆樹、樺樹、水曲柳、檀樹等眾多樹種。由于闊葉樹大部分具有美麗的天然紋理，故特別適于室內(nèi)裝修或制造家具及膠合板、拼花地板等裝飾材料。

(二)木材的含水率

1.含水率

木材的含水量用含水表示，指木材所含水的質(zhì)量占木材干燥質(zhì)量的百分比。

木材吸水的能力很強，其含水量隨所處環(huán)境的濕度變化而異，所含水分由自由水、吸附水、化合水三部分組成。

2.含水率指標(biāo)

影響木材物理力學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用的最主要的含水率指標(biāo)是纖維飽和點和平衡含水率。

纖維飽和點是木材僅細胞壁中的吸附水達飽和而細胞腔和細胞間隙中無自由水存在時的含水率。其值隨樹種而異，一般為25%?35%，平均值為30%。它是木材物理力學(xué)性質(zhì)是否隨含水率而發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點。

平衡含水率是指木材中的水分與周圍空氣中的水分達到吸收與揮發(fā)動態(tài)平衡時的含水率。平衡含水率因地域而異，如我國吉林省為12.5%，青海省為15.5%，江蘇省為14.8%，海南省為16.4%，平衡含水率是木材和木制品使用時避免變形或開裂而應(yīng)控制的含水率指標(biāo)。

3.木材的濕脹干縮與變形

木材僅當(dāng)細胞壁內(nèi)吸附水的含量發(fā)生變化才會引起木材的變形，即濕脹干縮。

木材含水量大于纖維飽和點時，表示木材的含水率除吸附水達到飽和外，還有一定數(shù)量的自由水。此時，木材如受到干燥或受潮，只是自由水改變，故不會引起濕脹干縮。只有當(dāng)含水率小于纖維飽和點時，表明水分都吸附在細胞壁的纖維上，它的增加或減少才能引起木材的濕脹干縮。即只有吸附水的改變才影響木材的變形，而纖維飽和點正是這一改變的轉(zhuǎn)折點。

由于木材構(gòu)造的不均勻性，木材的變形在各個方向上也不同;順紋方向最小，徑向較大，弦向最大。因此，濕材干燥后，其截面尺寸和形狀會發(fā)生明顯的變化。

濕脹干縮將影響木材的使用。干縮會使木材翹曲、開裂、接榫松動、拼縫不嚴。濕脹可造成表面鼓凸，所以木材在加工或使用前應(yīng)預(yù)先進行干燥，使其接近于與環(huán)境濕度相適應(yīng)的平衡含水率。

(三)木材的強度

木材按受力狀態(tài)分為抗拉、抗壓、抗彎和抗剪四種強度，而抗拉、抗壓和抗剪強度又有順紋和橫紋之分。所謂順紋是指作用力方向與纖維方向平行;橫紋是指作用力方向與纖維方向垂直。木材的順紋和橫紋強度有很大差別。木材各種強度之間的比例關(guān)系見表3.2.1。

木材的化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜多變，在常溫下木材對稀的鹽溶液、稀酸、弱堿有一定的抵抗能力，但隨著溫度升高，木材的抵抗能力顯著降低。木材的密度一般為1.48?1.56g/cm3，具有吸濕性，很容易從周圍環(huán)境吸收水分，木材中所含水分根據(jù)其存在的形式可分為自由水、吸附水和化合水三類。吸附水存在于細胞壁中，吸附水含量的變化只是自由水的改變，是影響木材強度和濕脹干縮的主要因素，不影響木材的變形。當(dāng)木材細胞和細胞間隙中的自由水完全脫去為零，而細胞壁吸附水處于飽和時，木材的含水率稱為木材的纖維飽和點，纖維飽和點是木材物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點。

木材的強度除由本身組成構(gòu)造因素決定外，還與含水率、疵病、外力持續(xù)時間、溫度等因素有關(guān)。木材構(gòu)造的特點使其各種力學(xué)性能具有明顯的方向性，木材在順紋方向的抗拉和抗壓強度都比橫紋方向高得多，其中在順紋方向的抗拉強度是木材各種力學(xué)強度中最..高的，順紋抗壓強度僅次于順紋抗拉和抗彎強度。

(四)木材的應(yīng)用

建筑工程中常用木材按其用途和加工程度有原條、原木、鋸材等類別，主要用于腳手架、木結(jié)構(gòu)構(gòu)件和家具等。為了提高木材利用率，充分利用木材的性能，經(jīng)過深加工和人工合成，可以制成各種裝飾材料和人造板材。

1.旋切微薄木

有色木、樺木或樹根瘤多的木段，經(jīng)水蒸軟化后，旋切成0.1mm左右的薄片，與堅靭的紙膠合而成。由于具有天然的花紋，具有較好的裝飾性，可壓貼在膠合板或其他板材表面，作墻、門和各種柜體的面板。

2.軟木壁紙

軟木壁紙是由軟木紙與基紙復(fù)合而成。軟木紙是以軟木的樹皮為原料，經(jīng)粉碎、篩選和風(fēng)選的顆粒加膠結(jié)劑后，在一定壓力和溫度下膠合而成。它保持了原軟木的材質(zhì)，手感好，隔聲、吸聲，典雅舒適，特別適用于室內(nèi)墻面和頂棚的裝修。

3.木質(zhì)合成金屬裝飾材料

木質(zhì)合成金屬裝飾材料是以木材、木纖維作芯材，再合成金屬層(銅和鋁)，在金屬層上進行著色氧化、電鍍貴重金屬，再涂膜養(yǎng)護等工序加工制成。木質(zhì)芯材金屬化后克服了木材易腐爛、蟲蛀、易燃等缺點，又保留了木材易加工、安裝的優(yōu)良工藝性能，主要用于裝飾門框、墻面、柱面和頂棚等。

4.木地板

木地板可分為實木地板、強化木地板、實木復(fù)合地板和軟木地板。實木地板是由天然木材經(jīng)鋸解、干燥后直接加工而成，其斷面結(jié)構(gòu)為單層。強化木地板是多層結(jié)構(gòu)地板，由表面耐磨層、裝飾層、緩沖層、人造板基材和平衡層組成，具有很高的耐磨性，力學(xué)性能較好，安裝簡便，維護保養(yǎng)簡單。實木復(fù)合地板是利用珍貴木材或木材中的優(yōu)質(zhì)部分以及其他裝飾性強的材料作表層，材質(zhì)較差或質(zhì)地較差部分的竹、木材料作中層或底層，經(jīng)高溫高壓制成的多層結(jié)構(gòu)的地板。

5.人造木材

人造木材是將木材加工過程中的大量邊角、碎料、刨花、木屑等，經(jīng)過再加工處理，制成各種人造板材。

(1)膠合板。膠合板又稱層壓板，是將原木旋切成大張薄片，各片纖維方向相互垂直交錯，用膠粘劑加熱壓制而成。膠合板一般是3?13層的奇數(shù)，并以層數(shù)取名，如三合板、五合板等。

生產(chǎn)膠合板是合理利用木材，改善木材物理力學(xué)性能的有效途徑，能獲得較大幅寬的板材，消除各向異性，克服木節(jié)和裂紋等缺陷的影響。

膠合板可用于隔墻板、天花板、門芯板、室內(nèi)裝修和家具等。

(2)纖維板。纖維板是將樹皮、刨花、樹枝等木材廢料經(jīng)切片、浸泡、磨漿、施膠、成型及干燥或熱壓等工序制成。為了提高纖維板的耐燃性和耐腐性，可在漿料里施加或在濕板坯表面噴涂耐火劑或防腐劑。纖維板材質(zhì)均勻，完全避免了木節(jié)、腐朽、蟲眼等缺陷，且脹縮性小、不翹曲、不開裂。纖維板按密度大小分為硬質(zhì)纖維板、中密度纖維板和軟質(zhì)纖維板。

硬質(zhì)纖維板密度大、強度高，主要用作壁板、門板、地板、家具和室內(nèi)裝修等。中密度纖維板是家具制造和室內(nèi)裝修的優(yōu)良材料。軟質(zhì)纖維板表觀密度小、吸聲絕熱性能好，可作為吸聲或絕熱材料使用。

(3)膠板夾合板(細木工板)。膠合夾心板分實心板和空心板兩種。實心板內(nèi)部將干燥的短木條用樹脂膠拼成，表皮用膠合板加壓加熱黏結(jié)制成?？招陌鍍?nèi)部則由厚紙蜂窩結(jié)構(gòu)填充，表面用膠合板加壓加熱黏結(jié)制成。細木工板具有吸聲、絕熱、易加工等特點，主要適用于家具制作、室內(nèi)裝修等。

(4)刨花板。刨花板是利用木材或木材加工剩余物作原料，加工成刨花(或碎料)，再加入一定數(shù)量的合成樹脂膠粘劑，在一定溫度和壓力作用下壓制而成的一種人造板材，簡稱刨花板，又稱碎料板。按表面狀況，刨花板可分為：加壓刨花板、砂光或刨光刨花板、飾面刨花板、單板貼面刨花板等。

普通刨花板由于成本低、性能優(yōu)，用作芯材比木材更受歡迎，而飾面刨花板則由于材質(zhì)均勻、花紋美觀、質(zhì)量較小等原因，大量應(yīng)用在家具制作、室內(nèi)裝修、車船裝修等方面。

（責(zé)任編輯：zyc）

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