2017年巖土工程師基礎(chǔ)知識(shí)：土木工程材料知識(shí)點(diǎn)（26）

　　木材

　　(1) 名詞解釋

　　A纖維飽和點(diǎn)-------當(dāng)木材中無(wú)自由水，而細(xì)胞壁內(nèi)充滿吸附水并達(dá)到飽和時(shí)的含水率稱為纖維飽和點(diǎn)。纖維飽和點(diǎn)是木材發(fā)生濕脹干縮變形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

　　B平衡含水率---------木材的吸濕性是雙向的，即干燥的木材能從周圍的空氣中吸收水分，潮濕的木材也能在干燥的空氣中失去水分，其含水率隨溫度、濕度而變化。當(dāng)木材長(zhǎng)期處于一定濕度和濕度的環(huán)境中時(shí)，其含水率會(huì)趨于穩(wěn)定，此時(shí)的含水率為木材的平衡含水率。

　　C木材疵病---------木材在生長(zhǎng)、采伐、保存的過(guò)程中，所產(chǎn)生的內(nèi)部和外部的缺陷，統(tǒng)稱為疵病。木材的疵病主要有木節(jié)、斜紋、裂紋和蟲(chóng)害等。

　　D持久強(qiáng)度----------木材對(duì)長(zhǎng)期荷載的抵抗能力不同于短期荷載。木材在長(zhǎng)期荷載作用下不致引起破壞的最高強(qiáng)度稱為持久強(qiáng)度。木材的持久強(qiáng)度比短期荷載作用下的極限強(qiáng)度低得多，一般為短期極限強(qiáng)度的50%~60%。

　　(2) 木材含水率的變化對(duì)木材性質(zhì)有何影響?

　　答：木材的含水率是指木材所含水的質(zhì)量占干燥木材質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)。含水率的大小對(duì)木材的濕脹干縮性和強(qiáng)度影響很大。木材中所含水分可分為自由水、吸附水及化合水三種。自由水是存在于細(xì)胞腔和細(xì)胞間隙中的水分，吸附水指被吸附在細(xì)胞壁內(nèi)細(xì)纖維之間的水分，化合水即是木材化學(xué)組成中的結(jié)全水。自由水的變化只影響木材的表觀密度、燃燒性和抗腐蝕性，而吸附水的變化是影響木材強(qiáng)度和脹縮變形的主要因素。結(jié)合水在常溫下不發(fā)生變化。當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨含水率，即吸附水減少，細(xì)胞壁趨于緊密，木材強(qiáng)度提高;反之，當(dāng)含水率升高時(shí)，由于親水的細(xì)胞壁逐漸軟化而使木材強(qiáng)度降低。當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，公是細(xì)胞腔內(nèi)自由水的變化，木材的強(qiáng)度不改變。木材的纖維飽和點(diǎn)是木材發(fā)生濕脹干縮變形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨著含水率時(shí)增大，木材體積產(chǎn)生膨脹;隨著含水率減小，木材體積收縮;而當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以上變化時(shí)，只是自由水增減，使木材的質(zhì)量改變，而木材的體積不發(fā)生變化。

　　(3) 試說(shuō)明木材腐朽的原因。有哪些方法可防止木材腐朽?并說(shuō)明其原理。

　　答：木材腐朽為真菌侵害所致。

　　木材防腐可采取兩各方式：一種是創(chuàng)造條件，使木材不適于真菌寄生和繁殖;另一種是把木材變?yōu)橛卸镜奈镔|(zhì)，使其不能作真菌和昆蟲(chóng)的養(yǎng)料。

　　第一種方式最常用的辦法是通過(guò)通風(fēng)、排濕、表面涂刷油漆等措施，保證木結(jié)構(gòu)經(jīng)常處于干燥狀態(tài)，使其含水率在20%以下;第二種方法通常是把化學(xué)防腐劑、防蟲(chóng)劑注入木材內(nèi)，使木材成為真菌和昆蟲(chóng)有毒的物質(zhì)。

　　(4) 影響木材強(qiáng)度的主要因素有哪些?怎樣影響 ?

　　答：影響木材強(qiáng)度的主要因素有：

　　A. 含水量：木材的強(qiáng)度愛(ài)含水量影響很大。當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，隨含水率降低，即吸附水減少，細(xì)胞壁趨于緊密，木材強(qiáng)度提高;反之，當(dāng)含水率升高時(shí)，由于親水的細(xì)胞壁逐漸軟化而使木材強(qiáng)度降低。

　　B. 負(fù)荷時(shí)間：木材對(duì)長(zhǎng)期荷載的抵抗鉿同于短期荷載。木材在長(zhǎng)期荷載作用下不致引起破壞的最高強(qiáng)度稱為持久強(qiáng)度。木材的持久強(qiáng)度比短期荷載作用下的極限強(qiáng)度低得多，一般為短期極限強(qiáng)度的50%~60%。木結(jié)構(gòu)通常都處于長(zhǎng)期負(fù)荷狀態(tài)，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮負(fù)荷時(shí)間對(duì)木材強(qiáng)度的影響。

　　C. 環(huán)境濕度：木材的強(qiáng)度隨環(huán)境濕度升高而降低。若木材長(zhǎng)期處于60~100℃時(shí)，會(huì)相起水分和所含揮發(fā)物的蒸發(fā)，強(qiáng)度下降。當(dāng)濕度超過(guò)100℃以上時(shí)，木材中部分組成會(huì)分解，揮發(fā)、色漸變黑、強(qiáng)度明顯下降。

　　D. 疵�。耗静牡拇貌≈饕�有木節(jié)、死節(jié)、斜紋、裂紋、腐朽、蟲(chóng)害等。木節(jié)分為活節(jié)、死節(jié)，松軟節(jié)、腐朽節(jié)等幾種，活節(jié)影響較小。木節(jié)使順紋抗拉強(qiáng)度顯著降低，對(duì)順紋抗壓強(qiáng)度影響小。在木材受橫紋抗壓和剪切時(shí)，木節(jié)反而增加其強(qiáng)度。斜紋木材嚴(yán)重降低順紋抗拉強(qiáng)度，對(duì)抗彎強(qiáng)度影響次之，對(duì)順紋抗壓強(qiáng)度影響.裂紋、腐朽、蟲(chóng)害等疵病，會(huì)造成木材構(gòu)造的不連續(xù)性和破壞其組織，因而嚴(yán)重影響木材的力學(xué)性質(zhì)，有時(shí)甚至木材完全失去使用價(jià)值。

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