木材密度和吸(含)水率之间的关系
木材知识（概述）
⽊材知识（概述）⽊材基本知识⽊材是⼈类⽣活中必不可少之材料，具备质轻，有较⾼强度，容易加⼯之优点，且某些树种纹理美观；但也有容易变形，易腐，易燃，质地不均匀，各⽅向强度不⼀致，并且常有天然缺陷，故认识⽊材重要性，才能正确使⽤⽊材。
⼀、⽊材的树种和分类树⽊分为针叶树和阔叶树两⼤类，针叶树理直、⽊质较软、易加⼯、变形⼩。
⼤部分阔叶树质密、⽊质较硬、加⼯较难、易翘裂、纹理美观，适⽤于室内装修。
⼆、⽊材的性质1.⽊材强度质地不均匀，各⽅⾯强度不⼀致是⽊材之重要特点，也是其缺点。
⽊材沿树⼲⽅(习惯叫顺纹)之强度较垂直树⼲之横向(横纹)⼤得多。
例图为松⽊与杂⽊三⽅向之抗压强度。
各⽅⾯强度之⼤⼩，可以从管形细胞之构造、排列之⽅⾯找到原因。
⽊纤维纵向联结最强，故顺纹抗拉强度最⾼。
⽊材顺纹受压，每个细胞都好象⼀根管柱，压⼒⼤到⼀定程度细胞壁向内翘曲然后破坏。
故顺纹抗压强度⽐顺纹抗拉强度⼩。
横纹受压，管形细胞容易被压扁，所以强度仅为顺纹抗压强度之1/8左右，弯曲强度介于抗拉，抗压之间。
⽊材顺纹抗拉强度最⾼，是指⽤标准试件作拉⼒试验得出数值，实际上，⽊材常有⽊节、斜纹、裂缝等“疵病”，故抗拉强度将降低很多，强度值不稳定，⼀般⽊材多⽤作柱、桩、斜撑、屋架上弦等顺纹受压构件，疵病对顺纹抗压强度影响不是很⼤，强度值也较稳定。
⽊⼯师傅常说“⽴⽊顶千⽄”，很好地表达了⽊材顺纹抗压较强之特点。
⽊材也⽤作受弯构件，如梁、板。
对受弯构件之⽊材须严格挑选，避免疵病之影响。
2.⽊材含⽔量对强度，⼲缩之影响⽊材之另⼀特性是含⽔量⼤⼩值直接影响到⽊材强度和体积，⽊材含⽔量即⽊材所含⽔分之重量与⽊材⼲重之⽐，亦称为含⽔率，取⼀块⽊材称⼀下重量，假定是4.16Kg，把它烘⼲到绝对⼲燥状态，再称重量是3.4Kg，则此⽊材之⼲重为3.4Kg，所含⽔分之重量为4.16-3.4=0.76Kg。
这块⽊材之含⽔率为：含⽔率（w%）=（含⽔⽊材之重量-⼲⽊材之重量）/（⼲⽊材之重量）x100%=0.76/3.4x100%=22.3%新伐⽊材，细胞间隙充满⽔，100%含有⽔分，在场地堆放时，细胞腔⾥之⽔先蒸发出去，此时⽊材总重量减轻，但体积和强度都没有什么变化。
木材的吸音与隔声效果
影响木材吸音与隔声效果的因素
木材的种类与性质
添加标题
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木材的密度：密度越大，吸音性能越好
木材的种类：软木、硬木、复合木等
木材的纹理：纹理越细，隔声性能越好
木材的含水率：含水率越高，吸音性能越差
木材的厚度与密度
木材的厚度：厚度越大，吸音与隔声效果越好
木材的密度：密度越大，吸音与隔声效果越好
木材的含水率对吸音与隔声效果有重要影响
干缩湿胀是木材的自然特性，需要采取措施加以控制
通过干燥、脱脂、防腐等处理方法，可以降低木材的含水率，提高吸音与隔声效果
控制木材的含水率可以改善吸音与隔声效果
优化木材的加工与安装方式
选择合适的木材种类：根据吸音和隔声需求选择合适的木材种类，如松木、杉木等。
优化木材的加工工艺：采用合适的加工工艺，如刨削、打磨等，以提高木材的吸音和隔声效果。
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提高木材吸音与隔声效果的措施
选择合适的木材种类与厚度
木材种类：选择密度高、孔隙率低的木材，如松木、杉木等
木材厚度：增加木材厚度可以提高吸音与隔声效果
木材加工：对木材进行加工，如刨光、打磨等，可以提高吸音与隔声效果
木材结构：选择多孔、多缝隙的木材结构，如蜂窝状、波浪状等，可以提高吸音与隔声效果
控制木材的含水率与干缩湿胀
吸音材料的选择
木材的种类：软木、硬木、中密度纤维板原理：木材内部的孔洞和缝隙可以吸收声波
吸音性能：根据木材的密度、硬度和纹理等因素选择
木材的吸音应用
汽车内饰：使用木材制作汽车内饰，可以有效降低车内噪音，提高驾驶舒适度。
乐器制作：使用木材制作乐器，如吉他、钢琴等，可以产生更好的音质效果。
建筑装饰材料——木质装饰材料
一 木材的基础知识
• 木材的分类
• （1）按树木种类分
•
木材按树种通常分为针叶树材和阔叶树材两大类。
•
针叶树材多为常绿树，材质均匀轻软，纹理平顺，加工性较好，故
又称软材。其强度较高，表观密度和干湿变形较小，耐腐蚀性较强，为 建筑工程中主要用材，广泛用于承重结构构件和门窗、地面用材及装饰 用材等。常用树种有冷杉、云杉、红松、马尾松、落叶松等。
径切面(通过树轴的纵切面)和弦切面(平行于树轴的纵切面)，如图71所示。由图可见，树干是由树皮、木质部和髓心三部分组成。
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木材的宏观构造 1－弦切面；2－横切面；3－径切面；4－树皮；
5－木质部；6－髓心；7－髓线；8－年轮
• （1）树皮
•
树皮是指木材外表面的整个组织，起保护树木作用，建筑上用
（3）湿胀干缩 木材具有显著的湿胀干缩性能。当木材从潮湿状态干燥至纤维饱 和点时，蒸发的均为自由水，木材尺寸不变。继续干燥，当含水率降 至纤维饱和点以下时，木材将发生体积收缩。在纤维饱和点以内，木 材的收缩与含水率的减小一般为线性关系。反之，当干燥的木材吸湿 后，产生体积膨胀，达到纤维饱和点时，其体积膨胀率最大。此后， 即使含水率继续增加，其体积也不再膨胀。木材的湿胀干缩大小因树 种而异。一般而言，木材表观密度越大，夏材含量越多，胀缩就越大。
木材中所含水分，可分为自由水、吸附水和化合水三种。自由水是指 呈游离状态存在于细胞腔、细胞间隙中的水分；吸附水是指呈吸附状 态存在于细胞壁的纤维丝间的水分；化合水是含量极少的构成细胞化 学成分的水分。自由水与木材的表观密度、导热性、抗腐蚀性、燃烧 性等有关，而吸附水则是影响木材强度和胀缩的主要因素。
木材各强度值大小关系
木材中的水分与木材干燥
当木材中含有的水分过多时，会影响其产品的质量，所以要对木材进行干燥处理。
本章主要从木材中的水分及其与木材干燥的关系方面作一简单的介绍。
第一节木材中的水分和木材含水率木材中所含水分数量的多少用“木材含水率”表示。
它是木材中水分的重量与木材重量的百分比（％）。
含水率可以用绝干木材的重量作为计算基础，得到的数值叫做绝对含水率，并简称为含水率，木材干燥生产中一般采用绝对含水率（即含水率）来计算和反映木材的实际含水率状态，而相对含水率只用于木材作为燃料时的含水率计算。
木材按干湿程度可分5级：湿材：长期放在水内，含水率大于生材的木材。
生材：和新采伐的木材含水率基本一致的木材。
半干材：含水率小于生材的木材。
气干材：长期在大气中干燥，基本上停止蒸发水分的木材。
这种木材的含水率因各地的干湿情况而有所不同，变化范围一般在8％—20％之间。
室（窑）干材：经过（窑）干处理，含水率为7％—15％的木材。
第二节木材中水分的组成和对木材干燥的影响木材是由细胞组成的，每个细胞又是由细胞腔和细胞壁组成的。
细胞壁上所具有的纹孔，使每个细胞的细胞腔相互连接，构成了大毛细管系统；而细胞壁主要是由微纤维组成，微纤维又由微胶粒构成，微纤维之间及微胶粒之间具有的空隙构成了微毛细管系统，木材中的水分就存在于这两个毛细管系统之中。
因水分存在的系统不同而分为三种：1、自由水（毛细管水），存在于细胞腔中；2、吸着水（吸附水、结合水、细胞壁水），存在于细胞壁中；3、化合水：与细胞壁组成物质呈化学结合状态。
它们均沿着系统的通路向纵横方向扩散。
细胞腔中的自由水被蒸发后，细胞便不能从空气中再吸收水分，因而影响木材的重量、燃烧力、干燥性、液体渗透性和耐久性。
而细胞内的微毛细管则具有从空气中释放水分的能力，它直接影响木材的强度和胀缩（体积或尺寸的变化），即木材的稳定性。
化合水在木材中极少，因而对木材的性质无影响，所以木材处于干燥状态时，自由水的蒸发只是减轻了木材的重量。
(完整版)《建筑材料》试题++答案
建筑材料一、选择题：1.要生产高强度水泥，必须提高熟料中（A）的含量。
A．C3S B.C2S C.C3A D.C4AF2.非承重外墙应优先选用（C）。
A.普通砖B.多孔砖C.空心砖D.石膏板3.砂浆的保水性用（B）表示。
A.坍落度B.分层度C.沉入度D.工作度4.钢筋冷拉后（A）提高。
A.屈服强度B.破坏强度C.塑性D.韧性5.下列哪种水泥干缩较小（D）。
A.普通水泥B.矿渣水泥C.火山灰水泥D.粉煤灰水泥6.若混凝土拌合物的坍落度值达不到设计要求，可掺（A）来提高坍落度。
A.木钙B.松香热聚物C.硫酸钠D.三乙酸铵7. 石油沥青的牌号由低到高，则沥青的（B）由小到大。
A.粘性B.塑性C.温度稳定性D.（A+B）8.木材的干缩与纤维的方向关系很大，一般是（B）。
A.经向>弦向>顺纹B.弦向>径向>顺纹C.顺纹>径向>弦向D.顺收>弦向>径向9.材料在绝对密实状态下的体积为V，开闭口孔隙体积分别为V开和V闭，质量为M，则，材料的表观密度为（ D ）。
A.M/VB.M/(V+V开)C.M/(V+V闭)D.M/（V+V开+V闭）10.采用（ A ）可提高混凝土的强度。
A.蒸气养护B.早强剂C.增加水灰比D.加大流动性二、简答题：1.与传统建材相比，塑料有哪些主要优点？答：与传统建材相比，塑料具有：（1）表观密度小，自重轻，比强度大；（2）导热性低，电绝缘性和化学稳定性好；（3）加工性能优良，应用范围广；（4）装饰性好，抗振吸声性好；（5）能适应现代化建筑技术的要求等优点。
2.沥青混凝土的主要技术性质有哪些？答：沥青混凝土的主要技术性质有：抗渗性，稳定性，耐久性，柔性和施工和易性等内容。
3.影响混凝土强度的因素有哪些？答：影响混凝土强度的因素有：水泥强度和水灰比，骨料的种类与特征，外加剂，养护条件和龄期。
4.某房屋内墙抹灰的石灰砂浆，使用后出现裂纹。
试分析其原因？答：可能由于以下两种原因引起：（1）石灰陈伏时间不够，过火石灰没有充分化；（2）由于石灰硬化过程中干缩较大，其它填料掺量较少。
木材学
一、名词解释环孔材：在一个年轮内，早材管孔比晚材管孔大得多，早材管孔沿年轮呈环状排列，这样的木材称为环孔材，如麻栎、苦楝、香椿、刺楸、刺槐等。
木材纹理：指构成木材主要细胞的排列方向放映到木材外观上的特征。
年轮：温带、寒带及亚热带地区树木一年内仅生长一层木材，所以称为年轮。
树脂道：针叶材中长度不定的细胞间隙，其边缘为分泌树脂的薄壁细胞。
木纤维：指两端尖锐，呈长纺锤形。
腔小壁厚的细胞。
穿孔：两个导管分子之间底壁相通的空隙称为穿孔。
纤维素：指植物纤维原料中除去木质素和半纤维素后，所残留的全部碳水化合物。
纤维饱和点：指木材胞壁含水率处于饱和状态而胞腔无自由水时的含水率。
木材容许应力：指将小而无疵木材试样所测得的力学强度进行合理折扣后所得的强度值。
二、填空1、阔叶材根据管孔在年轮内的分布分为三大类，麻栎为环孔材，枫香为散孔材；针叶材根据年轮内早晚材变化分为两类，马尾松年轮内早晚材为急变；杉木为缓变。
2、针叶材主要组成分子有管胞、木射线和树脂道；阔叶材主要组成分子为木纤维、导管、木射线和轴向薄壁组织。
3、哈尔滨、乌鲁木齐、武汉三地平衡含水率分别为13.5%，12.1%，15.4%，从哈尔滨制材厂锯制的同一批板材气干后分别发往二地，该批板材尺寸在乌鲁木齐将变小，在武汉将变大。
4、观察木材用三切面，微观上木射线的组成应在三个标准切面观察，测量木射线的高度和宽度应在弦切面进行。
针叶材管胞壁上的具缘纹孔在径切面早材位置观察明显。
5、木材顺纹抗压可测定其最大抗压强度，而横纹抗压只能测定比例极限时的压缩应力，木材冲击韧性的单位是焦耳/cm2。
6.木材密度有四种，工业生产常用气干密度，林木改良常用基本密度。
（还有生材密度和绝干材密度）。
7.木材梁承受弯曲载荷时，梁上方的压应力最大，梁下方的拉应力最大，中性层顺纹剪应力最大，因此当梁带有一边缘的活节，节子一边应作为中方摆放才能最大安全。
三、简答（1）、简述木质高分子材料有哪些优点、缺点？如何改良与利用？答：优点：1、易于加工；2 木材质轻强度高，强重比大；3、木材是热与电的不良导体；4 、木材吸收能量大，耐冲击；5、木材是弹性塑性复合体，使用过程具有安全感；6、木材具有天然美丽的花纹、光泽、颜色，起到装饰作用（视觉特性）；7、对紫外线的吸收和对红外线的反射作用；8、木材隔音、具有调湿性能。
吉林大学《土木工程材料》期末考试学习资料(八)
吉大《土木工程材料》（八）第八章木材一、木材的主要特点有哪些？（1）轻质高强，对热、声和电的传导性能比较低；（2）有良好的弹性和塑性、能承受冲击和振动等作（3）容易加工、木纹美观；（4）在干燥环境或长期置于水中均有很好的耐久性（5）构造不均匀，各向异性；（6）易吸湿吸水；（7）易燃、易腐、天然疵病较多；（8）长期处于干湿交替环境中，耐久性变差。
二、木材的宏观构造包括哪些内容？木材的宏观构造是指用肉眼或放大镜所观察到的木材构造特征。
木材是各向异性材料，它的宏观构造通常从树杆的三个切面进行观察，即横切面（垂直于树轴的切面），径切面（通过树轴的纵切面），和弦切面（平行树轴的纵切面）。
从横切面上可以看到，树木是由树皮，木质部和髓心三大部分构成。
树皮是树木生长的保护层，一般无使用价值，只有少数树种（如黄菠萝、栓皮栎）的树皮可用作保温隔热材料。
木质部是树皮和髓心之间的部分，是建筑上使用木材的主要部分。
木质部靠近树皮的部分颜色较浅，水分较多，易翘曲，称为边材；靠近髓心的部分颜色较深，水分较少，不易翘曲，称为心材。
边材在立木时期，具有生理功能，易被腐蚀和虫蛀。
心材无生理活性，材质较硬，密度较大，渗透性差，耐久性、耐腐蚀性均比边材好。
在木质部的横切面上，有深浅相间的同心环称为年轮，一般针叶树的年轮比阔叶树明显。
在同一年轮里，春天生长的木质，颜色较浅，木质较松软，强度低，称为春材（或早材）；夏秋两季生长的木质，颜色较深，木质较硬，强度高，称为夏材（或晚材）。
对于同一树种，年轮越密，分布越均匀，材质越好；夏材所占比例越高，木材强度越高。
树干的中心称为髓心，是最早生成的木质部分，其材质松软，强度低，易腐朽。
从髓心向外的辐射线称为髓线，髓线处是木质部中连接较弱的部分，木材干燥时易沿髓线开裂。
三、木材的物理性质有哪些？木材的物理性质包括：（1）密度与表观密度木材的密度各树种相差不大，一般为～／cm3。
木材的表观密度则随木材孔隙率、含水量以及其他因素的变化而不同。
桉树木材重量与体积换算方法
桉树木材重量与体积换算方法
桉树木材的重量与体积之间的换算方法较为复杂，因为它受到多个因素的影响，包括木材的含水率、密度和干燥程度等。
一般来说，可以使用下面的方法进行换算：
1. 确定木材的含水率：含水率是指木材中含有的水分的百分比。
常用的方法是使用湿重法，即将一段木材在室内放置一段时间，待其达到湿平衡后，称取湿重和干重并计算含水率。
桉树木材的含水率一般在15%-30%之间。
2. 确定木材的密度：密度是指单位体积内的质量。
桉树木材的密度一般在0.5-0.7 g/cm³之间。
可以通过实验室测量或参考相
关的文献资料获得桉树木材的密度值。
3. 换算重量和体积：假设已知木材的含水率和密度，可以根据下面的公式进行换算：
体积 = 重量 / (密度 * (1 + 含水率/100))
重量 = 体积 * 密度 * (1 + 含水率/100)
需要注意的是，由于桉树木材的含水率和密度有较大的变化范围，换算结果可能存在一定的误差。
所以在实际使用中，最好根据具体条件测量或参考专业的木材换算手册来进行换算。
木材的声学和振动特性
木材的声学和振动特性
汇报人：
目录
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木材的声学特性 木材的振动特性 木材声学和振动特性的应用 影响木材声学和振动特性的因素
1
木材的声学特性
木材的声速
木材的声速与密度和弹性模量有关 密度越大，声速越快 弹性模量越大，声速越快 木材的声速通常在3000-5000米/秒之间
声扩散效果：木 材的声扩散效果 可以改善室内音 质，提高声音的 清晰度和层次感。
应用：木材的声 扩散特性在室内 装修、音响设备 等方面有广泛应
用。
2
木材的振动特性
木材的振动模态
木材的振动模态是指木材在受到 外力作用下的振动形式和频率
木材的振动模态与木材的弹性模 量、密度和形状等因素有关
添加标题
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实际应用中的注意事项：在声学和振动特性测试中，需要控制温度和环境湿度，以保证 测试结果的准确性。
感谢观看
汇报人：
快，振动频率越高。
密度和硬度的关系：密度 和硬度之间存在一定的关 系，一般来说，密度越大 的木材，其硬度也越大。
影响因素：木材的密度和 硬度受多种因素影响，如 树种、生长环境、木材的
部位等。
木材的纤维结构
纤维的排列方式：影响木材的 强度和弹性
纤维的密度：影响木材的声学 和振动特性
纤维的形态：影响木材的声学 和振动特性
木材的声阻抗
声阻抗的定义：木材对声波的阻 碍能力
声阻抗的计算：通过实验测量得 到
添加标题
添加标题添加标题Fra bibliotek添加标题
影响因素：木材的密度、弹性模 量、泊松比等
声阻抗的应用：在声学设计中， 如乐器制作、建筑声学等
木结构桥梁受力特点及连接形式
木结构桥梁受力特点及连接形式摘要：现代木结构的优越性已是有目共睹，并且在国外得到了广泛的应用，然而在国内却属于新型、稀奇结构，尤其是重型木结构实为少数。
本文首先结合我国常用木材，分析了木材的力学性能及物理特点，介绍了木材常用的连接形式，并给出了现代化木拱桥的案例。
认为现代木结构在我国的发展是可行的，同时也是必要的。
关键词：木结构；拱桥；连接；受力特点引言自古以来，木材作为最易获得的资源备受人们的青睐，其在我国的建筑领域也有着广泛的应用。
近100多年以来国外，如美国、加拿大、澳大利亚、日本、瑞典、挪威等国家在木结构桥梁设计和应用上开展了深入而系统的研究，在规范标准、木材加工、构件连接、木材防腐等方面都取得了诸多成果和进步。
对于木结构建筑来说，连接件的性能影响着结构强度、可靠性以及使用寿命，同时木结构也有着不耐拉、易断裂、强度随木材含水量变化等显著缺点。
因此，受力分析以及连接技术的合理设计，是决定木结构实用性的关键[1]。
一木结构桥梁的特点(一) 资源可再生木材是一种自然资源，它依靠太阳能周期性的自然生长，只要合理科学的砍伐、种植，相比于其他建筑材料，木材最容易生产，一般周期为50-100年，近几年随着科学的进步，许多的速生材料也可用于木结构中，大大缩短了木材资源的再生周期。
(二) 环保节能传统的建筑材料主要是混凝土和钢材，这类材料的建造时属于高耗能、高污染工业，破坏后比较难处理，而且基本不能循环利用。
相比之下，木材所需的产能比较少、对生态的影响也比较少，特别在木材的利用进入良性循环后，其环保优势将更加突出(三) 自重轻木材的相对密度是钢材的1/10、混凝土的1/4左右，因此，木材可以大大减轻桥梁的自重，提高活载比例，增强桥梁的跨越能力。
(四) 抗震性和耐久性好结构物上的地震作用与结构质量有关，木制结构较轻，产生的地震作用相对起来比较小，因此造成的损害比较小，木材的腐蚀一般是木材上的木腐菌造成的，只要做好防护，木材的耐久性就能得到一定的保障。
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木材密度大小反映出木材细胞壁中物质含量的多少，是木材性质一个重要指标。
日常中，最常涉及到的木材密度包括气干密度、基本密度。
他们都是质量密度，属于有量纲量，他的变化跟质量体积有着千丝万缕的关系。
任一种木材，在未达到最大含水率状态都能吸水，该能力就叫吸水性。
木材中所吸收的水分量对木材密度有着重大影响。
一．水分
木材中的水分按其存在状态可分为：
自由水：游离于木材细胞的胞腔、间隙，纹孔等大毛细管中的水分
吸着水：以吸附状态存在于细胞壁中微毛细管的水分
化合水：与木材细胞壁物质组合呈牢固的化学结合状态的水
二．含水率
饱水状态：木材细胞腔和细胞壁都充满水分。
生材状态：新伐倒的木材
纤维饱和点：木材细胞壁中充满水分，而细胞腔中不存在自由水的临界状态气干状态：自然干燥到平衡状态时的状态
绝干状态：木材中含水率为零的状态
平衡含水率：木材在平衡状态（吸收水分和释放水分达到平衡）时的含水率三．相关关系
1.木材吸水性与树种、木材在水中停留的时间有关。
不同树种木材空隙度不一样，木材吸水的最大量不一样。
在相同含水率情况下，单位体积木材越重，其密实程度越大，木材密度越大，孔隙度越小，吸收的最大含水率就越小。
木材密度与吸水性之间的关系可以用下式子表示：
Wmax=W f+W k=30%+(1.54-P0)/1.54P0
2.木材的吸湿解吸造成了木材含水率的变化，而木材含水率的变化影响了木材质量、体积以及材性。
木材的含水率当达到纤维饱和点以上时，木材自身体积不会变化，只是随着含水率的继续上升质量变大；
当木材的含水率低于纤维饱和点时，木材的会因为吸湿解吸而出现干缩湿胀——木材变形，同时质量也在变化。