建筑装饰材料论文

论题：木材

通过一个学期的课程，我学到了很多关于建筑装饰材料方面的知识，在此对其中木材部分进行论述。

木材是用途十分广泛的建筑材料，在建筑工程中：门窗、屋架、梁、柱、模板、地板、隔墙、脚手

架等，都可以用木材来制作。

木材的分类和构造

建筑工程中使用的木材是由树木加工而成的，树木的种类很多，但一般可以分为两大类即针

叶树类和阔叶树类。

木材的性能取决于木材的构造，木材的构造可从宏观和微观两个层次上认识。

一、宏观构造

用肉眼在放大镜中所看到的木材组织为宏观构造。为便于观察，将树干切成三个不同切面，

横切面———垂直于树轴的切面；

径切面———通过树轴的切面；

弦切面———和树轴平行并与年轮相切的切面。

木材主要由木质部和髓心组成，而木材主要使用的是木质部。在木质部中，靠近髓心的部分颜色较深，称为心材；外面的部分颜色较浅，称为边材。心材含水量较少，不易翘曲变形，抗腐蚀性较强。边材含水量较大，易翘曲变形，抗腐蚀性也不如心材。横切面上看到的深浅相间的同心圆，称为年轮。其中，深色部分较紧密，是夏季生长的，称为夏材；浅色部分较疏松，是春季生长的，称为春材。夏材部分越多，木材质量越好，年轮越密且均匀，木材质量越好。

二、微观构造

用显微镜所看到的木材组织，称为木材的微观构造。针叶树和阔叶树的微观构造是不同的，在显微镜下可以看到，木材是由无数管状细胞紧密结合而成的。每个细胞都分

为细胞壁和细胞腔两个部分，细胞壁由若干层细纤维组成，细胞之间纵向联结比横向联结牢固，所以细胞壁纵向强度高，横向强度低。组成细胞壁的细纤维之间有极小的空隙，能吸附和渗透水分。

细胞的组织构造在很大的程度上决定了木材的物理力学性质。如细胞壁厚、细胞腔小，木材就密实，强度就高。

木材的物理性质

一、含水率

木材中所含的水分有细胞腔内和细胞间隙中的自由水和存在于细胞壁内的吸附水。新采伐的或潮湿的木材，内部都含有大量的自由水和吸附水，当木材干燥时，首先自由水很快蒸发，但并不影响木材的尺寸和力学性质。当自由水完全蒸发后，吸附水才开始蒸发，且蒸发较慢，并随着吸附水不断蒸发，木材的体积和强度发生变化。当木材中没有自由水，而细胞壁内充满吸附水达到饱和状态时，称为纤维饱和点。木材纤维饱和点一般为２５％ ～３５％。当木材的含水率与周围空气相对湿度达到平衡时，称为木材的平衡含水率。为了避免木材因含水率大幅度变化而引起变形及制品开裂，使用前须干燥至使用环境长年平衡含水率。我国北方地区平衡含水率为１２％左右，长江流域为１５％左右，南方地区则更高些。

二、湿胀干缩（变形）

木材细胞壁内吸附水含量的变化会引起木材变形，即湿胀干缩。

当木材从潮湿状态干燥到纤维饱和点的过程中，木材的尺寸不改变，只是重量减小。只有当

继续干燥至细胞壁中的吸附水开始蒸发时，木材才发生收缩。当木材中吸附水增加时木材就会膨胀。如图所示

由于木材构造的不均匀性，在不同方向的干缩值也不同。顺纹方向干缩最小，径向干缩较大，弦向干缩最大。因此湿材干燥后，其截面尺寸和形状会发生明显的变化。

干缩对木材的使用有很大的影响，它会使木材产生裂缝或翘曲变形，以致引起木结构的接合松弛或凸起等。

三、强度

木材按受力状态分为抗拉、抗压、抗弯和抗剪四种强度，而抗拉、抗压、抗剪强度又有顺纹（作用力方向与纤维方向平行）、横纹（作用力方向与纤维方向垂直）之分，木材的顺纹与模纹强度有很大差别。

木材各种强度之间的关系见表

木材强度除由本身组织构造因素决定外，还与含水率、疵病（木节、斜纹、裂缝、腐朽及虫蛀等）、负荷持续时间、温度等因素有关。木材含水率在纤维饱和点以下时，含水率降低，吸附水减少，细胞壁紧密，因而木材强度增高；反之，吸附水增多，细胞壁膨胀，组织疏松，强度下降。当含水率超过纤维饱和点时，只是自由水变化，不影响木材强度。

木材的干燥与防腐

为保持原有的尺寸和形状，延长使用寿命，木材在加工和使用前必须进行干燥处理和防腐处理。

一、木材的干燥

木材的干燥方法分为自然干燥和人工干燥两种。

１．自然干燥

自然干燥就是将锯开的板材或方材按一定的方式堆积在通风良好的场所，避免阳光直射和

雨淋，使木材中的水分自然蒸发。这种方法简单易行，不需要特殊设备，干燥后木材的质量较好。但干燥时间长，占用场地大，只能干燥到风干状态。

２．人工干燥

人工干燥是利用人工的方法排除木材中的水分，常用的方法有；水浸法、蒸材法和热炕法等。

二、木材的防腐

木材腐朽主要是由一些菌类和昆虫的侵害造成的。在适当的温度（２５～３０°Ｃ）和湿度（含水率为３５％ ～５０％）等条件下，菌类、昆虫易于在木材中繁殖，破坏木质，严重影响木材的质量。为延长木材的使用年限，对木材可采用以下两种防腐处理方法：

结构预防法　这种方法是在设计和施工中，使木构件不受潮湿，有良好的通风条件，在木材

和其他材料之间用防潮衬垫，不将支节点或其他任何木构件封闭在墙内，木地板下设置通风洞，木屋顶采用山墙通风，设置老虎窗等。

防腐剂法　这种方法是木材通过涂刷或浸渍防腐剂，以起到防腐和杀虫作用。常用的防腐

剂有：水剂的（如氯化钠、氯化锌、硫酸铜、硼酚合剂）、油剂的（如林丹五氯酚合剂）和乳剂的（如氟化钠沥青膏浆）。

木材产品和人造板材

一、 木材产品

木材按其加工程度和用途的不同，可分为原条、原木、普通锯材和枕木四类。

原条是指除去树枝（也有除去树皮的）而未加工成规定材品的木材，主要用作脚手架或供进

一步加工。

原木是指除去枝梢和外皮（也有不去皮的），并按一定尺寸切取的木料，有直接使用原木和加工原木之分，直接使用原木在建筑工程中用作屋架、檩、椽等。原木可用于加工普通锯材、加工胶合板等。

普通锯材是指已经加工锯成一定尺寸的木料。

普通锯材的长度、宽度和厚度见表

针叶树锯材和阔叶树锯材均根据节子、腐朽、裂纹、虫害等七项缺陷分等。

二、 人造板材

人造板材是利用木材或含有一定量纤维的其他植物作原料，采用一般物理和化学方法加工而成的。这类板材与天然木材相比，其板面宽，表面平整光洁，没有节子、虫眼等缺点；不翘曲、不开裂，经加工处理后还具有防火、防水、防腐、防酸等性能。

常用的人造板材品种有：胶合板、纤维板、刨花板等。

１．胶合板

胶合板是使三层或多层单板的纤维方向互相垂直经胶合而成的薄板。一般可分为阔叶树材

普通胶合板和松木普通胶合板两种。

２．纤维板

纤维板是将树皮、刨花、树枝等废料经破碎、浸泡、研磨成木浆，再经加压成型、干燥处理而成的板材。因成型时温度和压力不同，纤维板分为硬质、半硬质、软质三种。

纤维板构造均匀，而且完全克服了木材的各种疵病，不易胀缩、翘曲和开裂，各个方向强度一致并有一定的绝缘性。

硬质纤维板可以代替木板，用于室内墙面、天花板、地板、家具等。软质纤维板可用作保温、

吸声材料。

３．刨花板

刨花板是利用木材加工时产生的碎木、刨花，经过干燥、拌胶，再压制而成的板材，也称碎

木板。

刨花板表观密度小、性质均匀、花纹美丽，但容易吸湿，强度不高，可用作保温、隔音或室内装修材料。

关于木材的发展

中国在石器时代已以石为刃,刳木为舟,开始了木材加工的历史。青铜时代，出现了锯条的雏形；春秋时期相传鲁班发明墨汁、角尺等多种木工工具。秦汉之际,木工工具种类益多,锛、凿相继发明。北魏时贾思勰在《齐民要术》中对木材的加工和利用均有论述。沿至唐、宋，已采用锯开、气干、拼合、包封等较为复杂的技术制造木柱，并有了提高木结构稳定性的蒸煮和干燥处理方法，以及加楔、留缝技术。明代家具以其结构精巧、造型简朴驰名中外。

欧洲在1348年出现框锯;但18世纪以前;欧美国家的木材加工基本上处于手工操作阶段。欧洲文艺复兴期间，木制品的镶嵌工艺达到很高水平。由于家具等木制品装饰的需要促进了单板制造技术的发展，法国在18世纪初、中期发明了单板旋切机和刨切机。19世纪中叶，首先在德国建成胶合板厂。20世纪20年代初，出现了以人造板为基础的新型工业门类。它与制材、木制品工业组成木材加工工业的3大分支工业系统。到40年代,木材加工进入综合利用阶段。60～70年代是人造板品种迅速增加和产量持续增长的时期,制材产量比重则相对下降,家具工业产品由传统结构转向板式结构。欧洲部分国家不增加森林采伐量而木材工业产品成倍增加，反映了木材综合利用技术臻于成熟。与此同时，木材工艺学也逐渐按产品种类及工艺性质建立起相应的分支学科，如制材、木材切削、木材干燥、木材防护、木材胶合、木制品制造工艺、人造板制造工艺、木材改性和木材表面装饰等。