木材和木材的性质-木材的物理和化学性质
木材是继人类之后最古老的建筑材料砌石.尽管其化学性质复杂,但木材具有优良的性能,便于人类使用。它很容易获得,而且经济上可行;很容易可加工的;易于使用简单的现场建筑技术制造成各种大小和形状。以下是木材的一些基本特性:
- 相对于它的重量而言,它异常强大。
- 良好的隔热和电绝缘体。
- 增加的重要性。
- 它是一种可再生、可生物降解的资源。
然而,它也有一些缺点,用户必须知道。它是一个”自然“材料和可获得的有限数量。
木材物理性能
比重(SG):
一般来说,比重(SG)与木材的主要强度性能直接相关。SG为主要的,通常使用的结构种的范围约为0.30 ~ 0.90。那些年轮较窄(每英寸有更多的年轮)或每个年轮较密的晚熟木材,因而具有较高的SG的构件,其允许设计值较高。
毫无疑问,在木材的使用中,水分比其他因素带来更多的问题。木材本质上是吸湿的。它吸收或释放水分,以平衡大气中的相对湿度和温度。当它这样做的时候,它的强度会发生变化。弯曲强度可提高约50%,从绿色到水分含量(MC)发现于住宅结构的木构件中。木材在干燥时也会收缩,或在受潮时膨胀,并伴随有变形的可能。这一过程的关键是光纤饱和点(fsp).这个点(大约25%的水分含量,在烤箱干燥的基础上)低于这个点,细胞的空心中心失去了它的液体内容物,细胞壁开始干燥和收缩,木材强度开始增加。膨胀和收缩过程是可逆的,纤维饱和点与0% MC之间近似线性。调味料的木头在施工使用前执行。 当MC低于20%时,不会发生木材腐烂或真菌染色。没有切实可行的方法来防止木材的水分变化;大多数木材表面处理和涂层只会减缓过程。因此,在木材结构中,蒸汽屏障、充分的通风、从木材中排除水分或防腐处理是绝对必要的。 |
木材的热性能:
尽管木材是一种优秀的隔热材料,但其强度和其他性能会因暴露在100°以上的温度下而受到不利影响F.在不通风的阁楼区域,较高的相对湿度或MC和高温的结合会对屋顶覆盖材料和结构构件产生严重的影响,因为有可能受到腐烂生物的攻击。简单的补救和谨慎通常可以避免任何问题。
在220°以上的温度下F,木材具有热塑性行为。这种在正常施工中很少遇到的特性,在一些利用高温和高压的复合板产品的制造中是一个优势。
环境友好型
木材是最环保的建筑材料。木材生产能耗低,是一种净碳吸收剂。木材是一种可再生资源。管理良好的森林可在持续的基础上生产木材,对土壤和水价值的不利影响最小。
供应充足且不断增长
木材很容易得到。澳大利亚拥有重要的森林资源,包括一个覆盖160多万公顷的人工林,而且这个面积正在迅速增长。
强大的和轻量级
木材坚固、轻便、可靠,使木材结构比钢或混凝土结构更简单、更安全。与钢和混凝土的对比表明,例如,辐射松木结构木材的强度重量比比钢结构高20%,压缩比非钢筋混凝土好4到5倍。
在降低基础成本、减少地震荷载和更容易运输方面,木材的轻量化结构具有流动优势。建筑组件建造完整的建筑简单而安全,而且在建筑使用寿命结束时拆除或重新使用成本更低。
此外,木材必须:
安全
木材的毒性低,因此不需要特别的安全措施来使用它,除了对灰尘和碎片的正常保护。木结构建筑几乎不需要重型起重设备,使建筑工地成为更安全的工作场所。木材不导电在电气安全方面有明显的好处。现代木结构增加了防火性,因为不可燃内衬保护轻框架。
很容易安装
越来越专业的木框架和桁架制造商使用高科技预制,以实现准确和快速的安装。可回收的-木材是一种容易拆卸和重制的材料。如果必须拆除或拆除木质建筑,许多木制产品可以回收或再利用。木材桁架和框架,由锯成的木材和带齿的金属板连接器在工厂制造,已经成为小型建筑的屋顶结构,如房屋和大型工业建筑,这些建筑需要跨越50米。木桁架在成本、高性能、多功能性和可用性方面与其他屋顶结构系统竞争,由板材制造商提供给制造商的设计软件包支持。
成本效益
对不同墙体框架系统的经济学比较研究表明,就直接建筑费用而言,木结构框架始终是最具成本效益的解决方案。在比较不同建筑系统的经济性时,有许多因素需要考虑,包括布局的复杂性、场地、建造者的经验和建造时的相对材料价格。然而,对不同墙体框架系统的经济学比较研究表明,就直接建筑费用而言,木结构框架始终是最具成本效益的解决方案。
中长期来看,对澳大利亚木材供应的预测显示供应稳定且不断增长。这意味着对建筑商来说,框架木材的价格在长期内可能会更加稳定。然而,对于钢铁等在生产过程中消耗大量化石燃料的材料来说,这种价格稳定性值得怀疑。钢铁冶炼在很大程度上依赖于持续获得廉价的化石燃料来源,在能源和安全意识日益增强的世界里,这种情况正变得高度不确定。
耐用
木材的性能还包括耐久性。良好的细节、涂层和维护确保木结构的使用寿命。尽管许多建筑在其自然寿命结束之前就已经过时并被拆除,但正确设计和维护的木结构建筑可以拥有无限的寿命。长寿的关键是通过完善的设计细节、表面涂层系统、耐用物种的选择和防腐处理过程来防止天气、虫害和腐烂。在世界上所有国家,澳大利亚也不例外,具有历史意义的木材建筑证明了这些原则。
在白蚁易发地区,所有建筑都容易受到内容物的白蚁攻击,因此无论使用何种建筑材料,都需要进行防护。防护系统依赖于物理或化学屏障,或两者兼而有之,其有效性取决于设计、施工、检查和维护的质量。应与当地建筑当局协商后评估白蚁攻击的风险,并应实施适当的白蚁管理系统。
该系统可能包括物理或化学屏障或在较高风险地区,也可以选择抗白蚁处理木材或天然抗白蚁框架。在任何情况下,任何管理体系都应该包括定期检查,以确保屏障没有被破坏。因此,系统类型和检查时间表被所有未来的住户理解是至关重要的。重要的是,白蚁是澳大利亚生态系统的一个组成部分,然而,通过意识、规划和使用具有成本效益的系统,它们可以被有效地管理。
舒适的
精心设计的木结构,无论你身在何处,一年四季都舒适舒适。
灵活的
在木材的最佳性能中,设计形式和饰面的灵活性是最受欢迎的。这种灵活性也延伸到现有建筑的易于添加或修改,以适应变化的环境。用户友好的多功能木材为建筑设计师提供创造性的自由,为业主提供灵活的设计选择。木材是建筑商、设计师和房主最好的建筑材料,可以用来建造我们喜爱的房屋、我们欣赏的结构、仓库、商业建筑和其他结构。建筑的木结构方法使设计师在布局和外观上都具有灵活性。建筑内部采用了高水平的保温材料,降低了采暖成本,节约了能源。
抗压强度
木材的一个重要特性是它应具有足够的抗压强度,以用于建筑工业的不同用途。
木材的化学性质
对木材的化学影响
虽然,与其他材料相比,它在化学上是惰性的,但会受到一些酸和碱的影响。有些品种已被证明是非常有用的食物容器(浆果盒和板条箱),因为它们无毒,没有味道的食物包含其中。木结构也被广泛用作盐和化肥的储存设施。