木材是能夠次級生長的植物,如喬木和灌木,所形成的木質(zhì)化組織。這些植物在初生生長結(jié)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(nèi)發(fā)展出木材。
木材是維管形成層向內(nèi)的發(fā)展出植物組織的統(tǒng)稱,包括木質(zhì)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(jù)木材不同的性質(zhì)特征,人們將它們用于不同途徑。
宏觀條件下木材由樹皮,木質(zhì)部和髓心組成。
樹皮:包裹在木材的干、枝、根次生木質(zhì)部外側(cè)的全部組織;
形成層:位于樹皮和木質(zhì)部之間,由于形成層的分生功能,木材直徑會變粗;
次生木質(zhì)部:位于形成層和髓心之間,來源于形成層的分裂生長;
髓心:一般在樹干的中間位置,由木質(zhì)部包裹,提供幼樹生長的養(yǎng)分,生命周期短;
木材有很好的力學(xué)性質(zhì),但木材是有機(jī)各向異性材料,順紋方向與橫紋方向的力學(xué)性質(zhì)有很大差別。木材的順紋抗拉和抗壓強(qiáng)度均較高,但橫紋抗拉和抗壓強(qiáng)度較低。木材強(qiáng)度還因樹種而異,并受木材缺陷、荷載作用時(shí)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(shí)間兩者的影響。因木節(jié)尺寸和位置不同、受力性質(zhì)(拉或壓)不同,有節(jié)木材的強(qiáng)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(qiáng)度幾乎只有瞬時(shí)強(qiáng)度的一半。
除直接使用原木外,木材都加工成板方材或其他制品使用。為減小木材使用中發(fā)生變形和開裂,通常板方材須經(jīng)自然干燥或人工干燥。自然干燥是將木材堆垛進(jìn)干。人工干燥主要用干燥窯法,亦可用簡易的烘、烤方法。干燥窯是一種裝有循環(huán)空氣設(shè)備的干燥室,能調(diào)節(jié)和控制空氣的溫度和濕度。經(jīng)干燥窯干燥的木材質(zhì)量好,含水率可達(dá)10%以下。使用中易于腐朽的木材應(yīng)事先進(jìn)行防腐處理。用膠合的方法能將板材膠合成為大構(gòu)件,用于木結(jié)構(gòu)、木樁等。木材還可加工成膠合板、碎木板、纖維板等。
在古建筑中木材廣泛應(yīng)用于寺廟、宮殿、寺塔以及民房建筑中。中國現(xiàn)存的古建筑中,最的有山西五臺山佛光寺東大殿,建于公元857年;山西應(yīng)縣木塔,建于公元1056年,高達(dá)67.31米。在現(xiàn)代土木建筑中,木材主要用于建筑木結(jié)構(gòu)、木橋、模板、電桿、枕木、門窗、家具、建筑裝修等。