什么是木材( 二 )


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 。
基本含义
木材泛指用于工民建筑的木制材料 , 通常被为软材和硬材 。工程中所用的木材主要取自树木的树干部分 。木材因取得和加工容易 , 自古以来就是一种主要的建筑材料 。
木材按树种进行分类 , 一般分为针叶树材和阔叶树材 。
防腐木是采用防腐剂渗透并固化木材以后使木材具有防止腐朽菌腐朽功能、生物侵害功能的木材 。种类
木材可分为针叶树材和阔叶树材两大类 。杉木及各种松木、云杉和冷杉等是针叶树材;柞木、水曲柳、香樟、檫木及各种桦木、楠木和杨木等是阔叶树材 。中国树种很多 , 因此各地区常用于工程的木材树种亦各异 。东北地区主要有红松、落叶松(黄花松)、鱼鳞云杉、红皮云杉、水曲柳;长江流域主要有杉木、马尾松;西南、西北地区主要有冷杉、云杉、铁杉 。
木材是什么?木材是植物的“产品” 。乔木和灌木的祖先是羊齿科植物 , 这种植物的历史可追溯到泥盆纪 。约在2.5亿年前的二叠纪 , 这种原始羊齿科植物发展为针叶树 , 直到一亿年前的白垩纪才形成宽叶树 。
古代人们起初是不经加工就利用树木取得食物 , 以后 , 又把木棒和石头结合起来(石斧)以及把手杖和石头结合起来(矛) , 从而首次制造了工具 。随着学会用火 , 木材在数千年内成为人类最重要的能源 。因此 , 人类应用木材起始于获取能源 。约在新石器向中石器时代过渡时期(约1万年前) , 人类学会了加工木材 , 人类学会用木材造船和修筑简单的住所以及制造各种家庭用具 。直到最近三四千年 , 木材作为原材料应用才发展到目前的状况 。现在我们在技术和艺术活动中到处可见 , 木材 。
木材虽密实 , 但仍是一种孔隙性有机材料 , 木材由其细胞构成 , 细胞壁内的空腔中充有多种不同物质 。木材的原始形式 , 即未经加工的形式 , 称为原木 。木材都址指砍伐后的、长度厚度和质量不同的树木 。可见木材既是原料又是材料 。木材主要产在经济林中 , 在一定程度卜也来自森林之外(公路、通道) 。大陆的13有森林覆盖 , 当然其中有50%的面积不易通行 。约有35%的森林面积未加利用 , 也就是说这种森林的生长无人工影响 。世界森林面积只有11%左右属于经济林 。人类付出力量经营经济林 , 以获得木材 。木材砍伐分两个阶段 , 其小又要区别初期利用和最终利用 。按森林建设和保障质量的要求 , 在种植了15~30年以后要进行初次砍伐 。以后每隔5~10年重复进行(使森林变稀 , 初期利用) 。到树木完全成熟(不同树种的成熟期介于80~140年之间)为止 , 整个森林面积上生产的全部木材有40%到60%已经砍伐进行初期利用 , 其中大部分为较细的木材品种 , 然后才将余留的树木伐掉(较粗的木材品种) 。
从物理上看 , 木材并不密实 , 含有大大小小的空腔 , 因此称之为孔隙体 。细胞壁的空腔(毛细管)比细胞的空腔小得多 。并在一定程度上充填有水或水汽混合物 。木材的这种水分对其强度影响很大 。木材的体积密度为300~900公斤每立方米 , 软木与硬木的界限约为500公斤每立方米 , 如不考虑空腔 , 即所谓“净密度” , 对木纤维是1600公斤每立方米 , 对木质素是1400公斤每立方米 , 对所有树种 , 可用的平均值为1500公斤/米3 。木材像任何孑L隙物体一样 , 吸收空气中的水蒸气 , 这就是说有吸湿性 。随着空气的温度及湿度的不同 , 木材总是具有相应的湿度 , 也就是说 , 木材和环境空气间总是达到吸湿平衡状态 。空气相对温度为60% , 湿度为20%时 , 木材经过一段时间的适应后 , 湿度达到11% 。木材吸水膨胀 , 反之则收缩 。俗话说这是木材在“干活” 。其轴向上的膨胀和收缩率大多降低0.5% , 故可以忽略不计;而切向上的长度变化(松树为8%)几乎总是经向上的两倍 , 但膨胀和收缩只发生在湿度从0%到30%这个范围内 , 之后就达到所谓纤维饱和状态 , 停止了这个过程 , 水分继续增加而膨胀不会继续增加 。木材的热延伸性意义不大 。木材的磁性能也相当有利 , 因为用木材制作天线的塔架时 , 它几乎不影响天线的发射电磁场 。木材的声学特性与其他材料有明显区别 。因此在制作乐器方面优先得到采用 。最典型的例子是声阻力和隔声能力比金属高十倍左右 。木材也具有良好的弹性 。如果木梁的负荷处于虎克定律范围而距离破断负荷足够远 , 那么在当负荷解除时 , 变形几乎完全消失 , 这是典型的弹性材料性质 。当然 , 木材也像其他材料那样具有屈服现象 , 即在一定负荷下 , 变形与时间有关 。