土木工程材料

木材是历史悠久的建筑材料，与水泥、钢材并称三大主要建筑材料之一。可用作桁架、梁柱、墙体、地板、脚手架、模板及门窗装修等。优点：轻质高强；弹性韧性好、抗震；导热低、保温隔热；干燥环境或长期浸水耐久性好；易加工；天然花纹装饰性好。缺点：构造不均匀、各向异性、易吸湿变形、耐久性较差、易燃易腐、天然疵病较多。现结构用渐少，装修装饰仍广。

按生长：外长树形成年轮，内长树主要内部密实（热带多为内长树）。按树叶：针叶树（软木）树干通直高大、纹理平顺、质轻、胀缩小、耐蚀较好，广泛作承重与装修（松、杉、柏等）；阔叶树（硬木）质硬加工难、胀缩大易翘裂，纹理美观，多作小构件、家具、装修与胶合板（楠、柞、水曲柳、核桃木等）。

微观：针叶树构造较简单规则，管胞约占90%以上，髓线细而不明显，可有树脂道；阔叶树有木纤维、导管和发达髓线（粗大明显是鉴别特征），并有散孔材与环孔材之分。

按用途加工分：原条、原木、普通锯材、板材、枋材、枕木等。板材指宽度≥厚度3倍；枋材指宽度不足厚度3倍。

宏观三切面：横切面（垂直树轴）、径切面（过树轴纵切）、弦切面（平行树轴纵切）。树干由树皮、木质部、髓心组成。木质部是使用主体：中心颜色深为心材（变形小、抗蚀较强），外部色浅为边材。髓心松软、强度低、易腐裂，重要构件应避开。

年轮内：春材（早材）色浅质松，夏材（晚材）色深质密。同树种年轮密而均匀材质较好；夏材越多强度越高。髓线与周围联结弱，干燥易沿髓线开裂。年轮与髓线构成天然纹理。

微观上木材多由纵向空心管状细胞组成。细胞壁约含纤维素50%、半纤维素24%、木质素25%。壁厚腔小则密实、表观密度与强度大，胀缩也大；夏材比春材壁厚腔小更密实。

木材密度各树种相差不大，约1.48～1.56g/cm³（教材亦约1.54）。表观密度随孔隙率、含水率变化大，气干平均约500kg/m³，可粗略评估物理力学性质。

含水率为木材中水质量占干材质量百分数。新伐常＞35%；风干约15%～25%；室内干燥常约8%～15%。水分分自由水（细胞腔与间隙，影响表观密度、抗腐、燃烧、干燥）、吸附水（细胞壁纤维间，影响强度与胀缩）、化学结合水（常温不变，影响可忽略）。干燥先失自由水再失吸附水；吸湿则细胞壁先饱和再进自由水。

纤维饱和点：无自由水而细胞壁吸附水饱和时的含水率，一般约23%～32%，常取30%。是强度与变形随含水变化的转折点：其上含水变化主要为自由水，对强度体积影响甚微；其下吸附水变化显著影响强度与体积。