?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(fèi)，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(jìn)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(qiáng)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(qiáng)，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(diǎn)和平衡含水率。

纖維飽和點(diǎn)是木材僅細(xì)胞壁中的吸附水達(dá)飽和而細(xì)胞腔和細(xì)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(diǎn)。

平衡含水率是指木材中的水分與周圍空氣中的水分達(dá)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(xì)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(diǎn)時，表示木材的含水率除吸附水達(dá)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(diǎn)時，表明水分都吸附在細(xì)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(diǎn)正是這一改變的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

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(yán)。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(jìn)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(qiáng)度

木材按受力狀態(tài)分為抗拉、抗壓、抗彎和抗剪四種強(qiáng)度，而抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)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(qiáng)度有很大差別。木材各種強(qiáng)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(xì)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(qiáng)度和濕脹干縮的主要因素，不影響木材的變形。當(dāng)木材細(xì)胞和細(xì)胞間隙中的自由水完全脫去為零，而細(xì)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(diǎn)，纖維飽和點(diǎn)是木材物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

木材的強(qiáng)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(diǎn)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(qiáng)度都比橫紋方向高得多，其中在順紋方向的抗拉強(qiáng)度是木材各種力學(xué)強(qiáng)度中最..高的，順紋抗壓強(qiáng)度僅次于順紋抗拉和抗彎強(qiáng)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(jìn)行著色氧化、電鍍貴重金屬，再涂膜養(yǎng)護(hù)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(diǎn)，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(qiáng)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(qiáng)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(hù)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(qiáng)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(qiáng)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(xì)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。空心板內(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(xì)木工板具有吸聲、絕熱、易加工等特點(diǎn)，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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