第九章木材
9-1．木材为什么是各向异性材料？
答：（1）如果材料在各个方向上的机械性能（抗拉强度、延伸率等）相同，则这种材料各向同性，否则这种材料各向异性。

（2）木材结构中纤维的排列很有规律，在平行于纤维方向的抗拉强度比较高，在垂直于纤维方向的抗拉强度非常低，属于非常明显的各向异性材料。

9-2．何谓木材的纤维饱和点、平衡含水率？在实际使用中有何意义？
答：（1）木材的纤维饱和点是指木材的细胞壁中吸附水达饱和状态，而细胞腔及细胞间隙中不含自由水时的含水率。

是木材变形、强度等主要性质受含水量变化影响的转折点。

（2）木材的平衡含水率是指在一定温、湿度环境下，木材内部含水率不再发生变化时，此时的含水率为平衡含水率。

即木材与环境进行湿度交换，达到平衡时的含水率。

（3）在工程中，应使用达到平衡含水率的木材，以便使用中其性能基本保持稳定。

9-3．木材含水量的变化对木材哪些性质有影响？有什么样的影响？
答：（1）强度
当含水率在纤维饱和点以下时，其强度随含水率增加而降低，这是由于吸附水的增加使木材的细胞壁逐渐软化所致。

当木材含水率在纤维饱和点以上时，木材的强度等性能基本稳定，不随含水率的变化而变化。

含水率对木材的顺纹抗压及抗弯强度影响较大，而对顺纹抗拉强度几乎无影响。

（2）湿胀干缩
木材的湿胀干缩变形是由于细胞壁内吸附水量的变化引起的。

当木材由潮湿状态干燥至纤维饱和点时，其尺寸不变，而继续干燥到其细胞壁中的吸附水开始蒸发时，则木材开始发生体积收缩（干缩）。

在逆过程中，即干燥木材吸湿时，随着吸附水的增加，木材将发生体积膨胀（湿胀），直到含水率达到纤维饱和点为止，此后，尽管木材含水量会继续增加，既自由水增加，但体积不再发生膨胀。

木材的胀缩性因树种不同而存在差异，一般体积密度大的、夏材含量多的，胀缩较大；另外各方向胀缩也不一样，顺纹方向最小，径向较大，弦向最大。

胀缩会使木材构件松弛或凸起。

9-4．试分析影响木材强度的因素。

答：（1）含水量的影响
①含水率在纤维饱和点以上变化时，只是自由水的变化，因而不影响木材强度。

②在纤维饱和点以下时，随含水率降低，吸附水减少，细胞壁趋于紧密，木材强度增大，反之，强度减小。

③实验证明，木材含水率的变化，对木材各种强度的影响程度是不同的，对抗弯和顺纹抗压影响较大，对顺纹抗剪影响较小，而对顺纹抗拉几乎没有影响。

（2）负荷时间的影响
木材抵抗长期荷载的能力低于抵抗短期荷载的能力。

（3）温度的影响
当环境温度升高时，木材中的胶结物质处于软化状态，其强度和弹性均降低。

（4）疵病的影响
①木节使木材顺纹抗拉强度显著降低，而对顺纹抗压影响较小；在横纹抗压和剪切时，木节反而会增加其强度。

②木材中的斜纹严重降低其顺纹抗拉强度，对抗弯强度也有较大影响，对顺纹抗压强度影响较小。

③裂纹、腐朽、虫害等疵病，会造成木材构造的不连续或破坏其组织，严重地影响木材的力学性质，有时甚至能使木材完全失去使用价值。

9-5．木材腐朽的原因有哪些？如何防止木材腐朽？
答：（1）木材腐朽的原因有：
①木材是天然有机材料，易受真菌、昆虫侵害而腐朽变质。

②木材遭受昆虫的蛀蚀，如白蚁、天牛、蠹虫等。

（2）防止木材腐朽的方法有：
①将木材置于通风、干燥处或浸没在水中或深埋于地下或表面涂油漆等方法，都可作为木材的防腐措施。

②可采用化学有毒药剂，经喷淋或浸泡或注入木材，从而抑制或杀死菌类、虫类，达到防腐目的。