木材是能夠次級生長的植物,如喬木和灌木,所形成的木質化組織。這些植物在初生生長結束后,根莖中的維管形成層開始活動,向外發(fā)展出韌皮,向內發(fā)展出木材。
木材是維管形成層向內的發(fā)展出植物組織的統(tǒng)稱,包括木質部和薄壁射線。 木材對于人類生活起著很大的支持作用。根據木材不同的性質特征,人們將它們用于不同途徑。
指木材中水重占烘干木材重的百分數。木材中的水分可分兩部分,一部分存在于木材細胞胞壁內,稱為吸附水;另一部分存在于細胞腔和細胞間隙之間,稱為自由水(游離水)。當吸附水達到飽和而尚無自由水時,稱為纖維飽和點。木材的纖維飽和點因樹種而有差異,約在23~33%之間。當含水率大于纖維飽和點時,水分對木材性質的影響很小。當含水率自纖維飽和點降低時,木材的物理和力學性質隨之而變化。木材在大氣中能吸收或蒸發(fā)水分,與周圍空氣的相對濕度和溫度相適應而達到恒定的含水率,稱為平衡含水率。木材平衡含水率隨地區(qū)、季節(jié)及氣候等因素而變化,約在10~18%之間。
木材吸收水分后體積膨脹,喪失水分則收縮。木材自纖維飽和點到爐干的干縮率,順紋方向約為0.1%,徑向約為3~6%,弦向約為 6~12%。徑向和弦向干縮率的不同是木材產生裂縫和翹曲的主要原因。
木材有很好的力學性質,但木材是有機各向異性材料,順紋方向與橫紋方向的力學性質有很大差別。木材的順紋抗拉和抗壓強度均較高,但橫紋抗拉和抗壓強度較低。木材強度還因樹種而異,并受木材缺陷、荷載作用時間、含水率及溫度等因素的影響,其中以木材缺陷及荷載作用時間兩者的影響。因木節(jié)尺寸和位置不同、受力性質(拉或壓)不同,有節(jié)木材的強度比無節(jié)木材可降低30~60%。在荷載長期作用下木材的長期強度幾乎只有瞬時強度的一半。
在古建筑中木材廣泛應用于寺廟、宮殿、寺塔以及民房建筑中。中國現存的古建筑中,的有山西五臺山佛光寺東大殿,建于公元857年;山西應縣木塔,建于公元1056年,高達67.31米。在現代土木建筑中,木材主要用于建筑木結構、木橋、模板、電桿、枕木、門窗、家具、建筑裝修等。