木材的防火

7　木　　材

(1)了解木材的构造。

(2)掌握木材的主要技术性质及其影响因素。

(3)了解木材的应用及防腐措施。

木材是传统的建筑材料，例如故宫，充分显示了几百年前中国古代劳动人民的智慧。木材具有许多优良的性质，如轻质高强、弹性及塑性好、耐冲击和振动、保温好、干燥时不导电，木材的天然花纹具有良好的装饰效果，而且易于加工、着色、油漆等。但是木材也有很多缺点，如生长缓慢、天然瑕疵多，内部构造不均匀、各向异性，在环境湿度发生变化时易产生湿胀干缩变形，易腐朽、虫蛀、燃烧等。木材的这些缺点可以通过一定的技术处理(如干燥、防潮、防腐等)而得到改善，从而提高木材的综合性能。

森林是天然资源，树木生长期长，品质易受环境因素影响，而且过度砍伐会影响生态环境，因此，木材的节约使用和综合利用具有重要意义。

7.1　木材的分类与构造

7.1.1　木材的分类

木材由树木砍伐后加工而成，按叶片形式可分为针叶树和阔叶树两大类。

1)针叶树

针叶树的叶片呈针状，多为常绿树。树干通直高大，纹理顺直，木质较软，易于加工，故又称为软木材。针叶树的强度较高，表观密度和胀缩变形较小，耐腐蚀性好，是建筑中的主要用材，通常用作建筑工程的承重构件(如梁、柱、桩、屋架等)、门窗、家具、地面及装饰工程中，以及用作桥梁、造船、电杆、坑木、枕木、桩木、机械模型等。常用的树种有松木、杉木、柏木等。

2)阔叶树

阔叶树的叶片宽大，叶脉呈网状，多为落叶树。树干通直部分较短，表观密度大，材质较硬，难以加工，故又称为硬木材。阔叶树的木材强度高、胀缩变形大，易翘曲、开裂，通常用于制作尺寸较小的构件。一般用于建筑工程、机械制作、桥梁、造船、枕木、坑木及胶合板等。某些树种加工后有美丽的纹理和色彩，适用于做室内装饰或制作家具等。常用的树种有樟木、榉木、柚木、水曲柳、柞木、桦木、色木等。

7.1.2　木材的构造

树木的生长过程受环境的影响非常明显，致使木材的构造差异很大，对木材的性质影响也很大。木材的构造通常从宏观构造和微观构造两方面来研究。

1)木材的宏观构造

宏观构造是指肉眼或放大镜观察到的木材组织。通常从3个不同切面——横切面、径切面、弦切面进行研究，如图7.1所示。横切面是指垂直于树轴的横向切面；径切面是指通过树轴的径向切面；弦切面是指平行于树轴的纵向切面。

图7.1　木材的宏观构造

从横切面上观察可知，树木是由树皮、木质部和髓心3个部分组成的。最外部的是树皮，多数树皮都没有工程价值。髓心位于树干中心，是木材最早生成的部分，质地松软、强度低、易开裂、易腐朽，对材质要求较高时，不得带有髓心。

树皮和髓心之间的部分是木质部，是木材主要的使用部分。木质部又分为心材和边材，其中靠近髓心且颜色较深的部分为心材；靠近树皮且颜色较浅的部分为边材。心材含水量较小，不易翘曲变形，耐腐蚀性较强；边材含水量较大，易翘曲变形，耐腐蚀较心材差。树木在幼龄期全部由边材构成，随着树龄的增长，边材逐渐转化为心材。

横切面上木质部处有深浅相间的同心圆，称为年轮，是树木一年生长的部分。每一个年轮中，色浅质软的部分是春季生长的，称为春材(或早材)；色深质硬的部分是夏秋季生长的，称为夏材(或晚材)。年轮内夏材越多，木材质量越好，强度越高；年轮越密、越均匀，木材质量越好。

在木材的横切面上，有许多由髓心指向树皮的放射状线条，或断或续地穿过数个年轮，称为髓线。髓线是木材中较薄弱的部位，木材干燥时常沿髓线开裂。树种不同，髓线宽细也不同，髓线宽大的树种越易沿髓线干裂。年轮和髓线构成了木材的天然花纹，使得木材具有良好的装饰性。

2)木材的微观构造

微观构造是在显微镜下观察到的木材组织。针叶树和阔叶树的微观构造分别如图7.2和图7.3所示。

图7.2　针叶树马尾松的微观构造

图7.3　阔叶树柞木的微观构造

在显微镜下观察，可看到木材是由无数的、大致与树轴平行的管状细胞组成。细胞包括细胞壁和细胞腔两部分，细胞壁是由若干层细胞纤维组成，纵向连接的细胞纤维较横向牢固，因此细胞纤维的纵向强度高于横向强度；细胞纤维之间存在着微小的孔隙，能够吸收和渗透水分，因此木材可以吸水和干燥。细胞的结构对木材的性质有很大影响，如细胞壁越厚，细胞腔越小，木材越均匀密实，表观密度越大，强度越高，湿胀干缩变形也越明显。通常阔叶树细胞壁比针叶树厚，夏材的细胞壁比春材厚。

针叶树的微观构造简单而规则，主要由管胞、髓线和树脂道组成。管胞为纵向排列的厚壁细胞，约占总体积的90%以上；髓线较细且不明显，木材干燥时易沿髓线开裂；树脂道是由细胞围成的孔道，内部富含树脂，树脂道能降低木材的吸湿性，从而提高其耐久性。

阔叶树的微观结构较复杂，主要由木纤维、髓线和导管组成。木纤维是厚壁的细长细胞，占木材总体积的50%以上；导管是腔大壁薄的细胞，约占木材总体积的20%；髓线粗大明显，极为发达。导管和髓线是鉴别针叶树和阔叶树的显著特征。

7.2　木材的技术性质

7.2.1　木材的物理性质

1)密度与表观密度

由于木材的分子结构基本相同，所以木材的密度基本相同，一般为1.48～1.56g/cm3，平均约为1.55g/cm3。表观密度与树种、构造及含水率等因素有关，一般为0.37～0.82g/cm3，平均约为0.5g/cm3。通常以含水率为15%时的表观密度为准。当含水率相同时，木材的表观密度越大，其强度越大，环境湿度变化时的湿胀干缩变形越明显。

2)含水率

木材的含水率是指木材中所含水的质量占木材干燥质量的百分数。新伐木材的含水率通常在35%以上，风干木材的含水率一般为25%～35%，室内干燥木材的含水率一般为8%～15%。

木材中的水分主要有3种：自由水、吸附水和化合水。

(1)自由水：存在于细胞腔和细胞间隙中的水分。自由水的变化会影响木材的表观密度、耐腐蚀性和燃烧性等。

(2)吸附水：吸附于细胞壁纤维中的水分。吸附水的变化会影响木材的强度和湿胀干缩变形。

(3)化合水：木材化学成分中的结合水。常温下比较稳定，对木材的性质基本无影响。

木材受潮时，由于细胞壁纤维对水的吸附作用，吸入的水首先成为吸附水；当吸附水饱和后，若继续吸水，这部分水进入细胞腔和细胞间隙中，成为自由水。木材干燥时，首先蒸发的是自由水，当自由水没有了之后，才开始失去吸附水。当细胞壁中的吸附水达到饱和，而细胞腔和细胞间隙中无自由水时，此时的含水率称为该木材的纤维饱和点，是木材物理力学性质变化的转折点。纤维饱和点随树种的不同而有差异，一般在25%～35%之间，平均值为30%。

木材吸湿性很强，随环境温湿度的变化，木材的含水率也会随之变化。木材中的水分与环境湿度达到平衡时的含水率，称为平衡含水率，是加工、选用木材的一个重要技术指标。

通常木材的含水率远低于纤维饱和点。为避免木材在使用过程中，因含水率变化过大而变形、开裂，木材使用前需干燥至使用环境常年平均的平衡含水率。平衡含水率因地域、环境温湿度的差别而不同，我国北方地区约为12%，南方地区约为18%，因此，我国平衡含水率的平均值为15%。

3)干湿变形

图7.4　木材的含水率与胀缩
　变形的关系

木材细胞壁内吸附水的改变会引起木材体积的变化，即湿胀干缩变形。木材的湿胀干缩与纤维饱和点有关，如图7.4。当木材中的含水率在纤维饱和点以上变化时，只是自由水的变化，木材的体积不受影响；当木材的含水率在纤维饱和点以下变化时，含水率降低(干燥)，木材体积收缩，含水率提高(吸湿)，木材体积膨胀。

由于木材构造不均匀，其各个方向的干湿变形也不相同。顺纹方向胀缩最小，约为0.1%～0.35%；径向较大，约为3%～6%；弦向最大，约6%～12%。湿胀干缩变形会影响木材的使用性。干缩会使木材翘曲、开裂，接口松动，拼缝不严；湿胀可造成木材表面鼓凸，所以木材在加工或者使用前应预先进行干燥，使其含水率达到或者接近与环境湿度相适应的平衡含水率。

4)绝热性

木材具有大量的微小气孔，属蜂窝状结构，所以木材是天然的绝热材料。木材的密度越大，导热性越强，绝热性越差；含水率越大，导热性越强。例如，针叶材的保温性能是相同厚度的玻璃纤维棉隔热层的一半，但却是混凝土和砖石的10倍左右，实心钢材的400倍。

5)绝缘性

烘干或气干状态下的木材，是电的不良导体，具有良好的绝缘性，其绝缘性随含水率的增加而降低。

6)装饰性

木材具有适宜的天然花纹、质感、色彩等，是良好的装饰材料。木材的加工性能良好，可锯、可刨，且易涂刷、喷涂、印制涂料等。

此外，木材的振动性能优良，常用来制作乐器或作乐器的共鸣板等。木材的主要化学成分之一是木素，对紫外线有较强的吸收作用。木材表面细微的凹凸，可以使光线漫反射，减少眼睛的疲劳和损伤。

7.2.2　木材的力学性质

1)强度

(1)强度概述

木材的强度按受力状态可分为抗拉、抗压、抗剪、抗弯强度等。由于木材是非均质材料，各向异性，因此强度也具有明显的方向性，如图7.5所示。抗拉强度、抗压强度、抗剪强度有顺纹(作用力方向与纤维方向相同)、横纹(作用力方向与纤维方向垂直)之分，而抗弯强度无顺纹、横纹之分。

图7.5　木材的剪切

木材的顺纹抗拉强度最大，可达50～150MPa，横纹抗拉强度最小。若以顺纹抗压强度为1，则木材各种强度之间的比例关系如表7.1所示。

表7.1　木材各种强度之间的关系

木材的细胞壁越厚、表观密度越大、夏材比例越高，木材的强度就越好。例如，针叶树与阔叶树相比较，其细胞壁薄、表观密度较小，因此强度较低。

(2)影响木材强度的主要因素

木材的强度不仅与其组织构造有关，还受下列因素影响。

① 含水率的影响

木材的含水率在纤维饱和点以上变化时，是自由水量的改变，不影响强度；当含水率在纤维饱和点以下变化时，是吸附水量的改变，强度随之改变，吸附水越少，强度越高。

木材的含水率对其各种强度的影响程度不同，受影响最大的是顺纹抗压强度，其次是抗弯强度，对顺纹抗拉强度及顺纹抗剪强度影响很小，如图7.6所示。

图7.6　含水率对木材强度的影响

根据国家标准《木材顺纹抗拉强度实验方法》(GB/T 1938—2009)规定，木材顺纹抗拉强度试验标准试样尺寸如图7.7所示。木材试样含水率为w时的顺纹抗拉强度应按下式计算：

(7-1)

式中：σw——试样含水率为w时的顺纹抗拉强度，MPa，精确至0.1MPa；

Pmax——破坏荷载，N；

b——试样宽度，mm；

t——试样厚度，mm。

图7.7　木材顺纹抗拉强度实验标准试样尺寸(单位：mm)

为具有可比性，标准规定以木材含水率为12%时的阔叶树材的顺纹抗拉强度为依据，其他含水率(w)时的强度，应按下式计算：

σ12=σw[1+0.015(w-12)]

(7-2)

式中：σ12——含水率为12%时的顺纹抗拉强度，MPa，精确至0.1MPa；

w——试样含水率，%；

试样含水率在9%～15%范围内，按式(7-2)计算有效；当试样含水率在9%～15%范围内时，对针叶树材可取σ12=σw。

② 负荷时间的影响

图7.8　木材的持久强度

木材在长期外力的作用下，在应力远低于其极限强度时，可以持久地承受荷载而不破坏。这种在长期荷载作用下，木材所能承受的不致引起破坏的最大应力，称为持久强度，如图7.8所示，持久强度一般仅为极限强度的50%～60%。木材在外力作用下会产生塑性流变(也称为纤维蠕滑)，当应力不超过持久强度时，变形到达一定限度时趋于稳定；当应力超过持久强度时，随着时间的延长，木材的变形急剧增长直至断裂。因此，在木结构设计中，需考虑负荷时间对强度的削弱作用，通常以持久强度作为设计取值的依据。

③ 环境温度的影响

木材的强度受温度影响明显，温度越高，木材的强度越低，这是木材中的有机胶质软化的结果。若长期处于40～60℃的环境中，木材会缓慢碳化；若长期处于60～100℃的环境中，随着木材中的水分和有机物质的挥发，木材开始变黑，强度明显下降。当温度从25℃升至50℃时，木材的抗压强度下降20%～40%，抗拉和抗剪强度下降12%～20%。因此，当环境温度长期超过50℃时，不应采用木结构。

④ 疵病的影响

木材在生长、采伐、运输、储存、加工和使用过程中会出现一些缺陷，如木节(死节、漏节、活节)、斜纹、裂纹、腐朽、虫蛀等，会破坏木材的结构，导致木材的强度明显下降，甚至无法使用。

2)硬度

木材的硬度通常用钢球压入法评定，反映的是木材抵抗凹陷的能力。木材的硬度与树种的类型有关，阔叶树是质地坚硬的硬质木材，针叶树为质地松软的软质木材。木材的硬度又与年轮的稀疏和夏材的比例有关，年轮多且密、夏材比例大的木材硬度大；反之，年轮少、春材比例大的木材材质较软。

3)弹性

将作用于木材上的外力撤去，木材能够恢复原来的尺寸和形状的能力，即为弹性。一般质地坚硬的木材弹性差，质地松软的木材弹性好。与混凝土、石材、砖等材料相比，木材的弹性好，能缓和冲击荷载，减小振动。

7.2.3　木材的加工性能

木材加工技术包括木材切削、木材干燥、木材胶合、木材表面装饰等基本加工技术，以及木材保护、木材改性等功能处理技术。

(1)切削

通常的切削加工有锯、刨、铣、钻、砂磨等方法。由于木材组织、纹理等的影响，切削的方法与其他材料有所不同。木材含水率对切削加工也有影响，如单板制法与木片生产需湿材切削，大部加工件则需干材切削等。

(2)干燥

干燥通常专指成材干燥。胶合板、刨花板、纤维板等合成板材的制造工艺要求，其原材料如单板、刨花、木纤维等必须干燥后才可使用。

(3)胶合

木材胶黏剂与胶合技术的出现与发展，使木材加工技术水平得到提高。胶合技术也是再造木材和改良木材的主要加工工艺，如各种层积木、胶合木等产品的生产。

(4)表面装饰

木材表面涂饰最初是以保护木材为目的的，如传统的桐油和生漆涂刷；后来逐渐演变为以装饰性为主，实际上任何表面装饰都兼有保护作用。人造板的表面装饰，可以在板坯制造过程中同时进行。

(5)保护

木材的保护包括木材防腐、防蛀和木材阻燃等，是用相应药剂经涂刷、喷洒、浸注等方法，防止真菌、昆虫、海生钻孔动物和其他生物体对木材的侵害，或阻滞火灾的破坏。

(6)改性

木材改性是为提高或改善木材的某些物理、力学性质或化学性质而进行的技术处理。

7.3　木材在建筑工程中的应用

在建筑工程中，应根据木材的树种、质量等级、材质情况等合理选用木材，且应遵循“大材不小用，好材不零用”的原则。

7.3.1　木材种类和规格

建筑工程中常用的木材，按照制材规定木材商品种类及加工程度可分为圆条、原木、锯材和枕木4类，如表7.2所示。

表7.2　木材的分类

续表7.2

常用的板材按其厚度、宽度分为薄板、中板、厚板，板材宽度按10mm进级；方材按截面面积分为小方、中方、大方、特大方。其规格如表7.3所示。

表7.3　针叶树、阔叶树的板材、方材的规格

锯材根据缺陷情况分为特等锯材和普通锯材两类，普通锯材按其质量情况又可分为一、二、三等。锯材各等级的技术指标如表7.4所示。

表7.4　锯材的等级

7.3.2　木材的综合利用

木材的综合利用是指将木材加工过程中的边角废料(如碎料、刨花、木屑等)、植物纤维等，采用适当工艺进行加工制成各种人造板材再使用的过程。木材的综合利用可以提高木材利用率，节约优质木材，消除木材各向异性及缺陷带来的影响，对于弥补木材资源紧张具有重要意义。

1)胶合板

胶合板是将原木蒸煮软化后，沿年轮切成大张薄片(约1mm厚)，经胶粘、干燥、热压、锯边等工序，按纤维互相垂直的方式黏结成奇数层的板材。针叶树和阔叶树均可制作胶合板。工程中常用3层和5层的胶合板，通常称为三合板和五合板，如图7.9所示。

图7.9　胶合板的构造

胶合板根据胶料和胶合质量的不同可分为四类，如表7.5所示。

表7.5　胶合板分类、特性及适用范围

胶合板的特点：幅面大、材质均匀、强度高且各向同性、吸湿性差、不易翘曲开裂、防腐、防蛀，且具有木材的天然花纹，装饰性好，易于加工，如锯切、组接、涂饰等。较薄的三合板和五合板还可以进行弯曲造型，厚胶合板可以通过喷蒸加热使其软化，然后弯曲、成型，经干燥处理后可保证形状不变，如图7.10所示。

图7.10　胶合板可弯曲的形态

胶合板多用作家具、门窗套、踢脚板、室内隔板、天花板、地板的基材，其表面可用薄木片、防火板、PVC贴面板、涂料等贴面装饰。

2)细木工板

图7.11　细木工板

细木工板由芯板和单板(也称夹板)组成，芯板由各种结构的拼板构成，两面胶粘一层或两层单板，经热压成型的一种具有实木板芯的特殊胶合板，又称“大芯板”。细木工板两面的单板厚度和层数应一致，如图7.11所示。

细木工板按芯板拼接状态分为胶拼板芯细木工板和不胶拼板芯细木工板两种；按表面加工情况分为单面砂光细木工板、双面砂光细木工板和不砂光细木工板；按材质的优劣和面板质地分为优等品、一等品和合格品3个级别。细木工板的尺寸规格和技术性能如表7.6所示。

表7.6　细木工板的尺寸规格和技术性能

细木工板的特点：质轻、强度和硬度高、表面平整、吸声、绝热、易加工、握钉力好。适用于作为家具、门板、室内隔墙板、地板的基材，是室内装修和高档家具制作的理想材料。

3)纤维板

纤维板是将树皮、刨花、树枝及植物纤维等材料破碎、浸泡、研磨成木浆，加入胶黏剂，经热压成型、干燥处理而制成的人造板材，生产纤维板可使木材的利用率达到90%以上。纤维板按表观密度分为高密度纤维板(表观密度>800kg/m3，又称硬质纤维板)、中密度纤维板(表观密度400～800kg/m3，又称半硬质纤维板)和低密度纤维板(表观密度<400kg/m3，又称软质纤维板)3种。

高密度纤维板密度大、强度高、耐磨性好，可用于建筑物的室内装修、车船装修和制作家具等。中密度纤维板材质均匀、密度适中、强度较高，可作为其他复合板材的基材、地板及家具等。低密度纤维板密度小，木质松软，强度较低，吸湿性大，保温、吸声性能好，多用作建筑物的吸声、保温材料。

4)刨花板

刨花板是将木材加工后的碎木、刨花等干燥后拌入胶料、硬化剂、防水剂等热压成型的一种人造板材，也称碎木板。

刨花板具有表观密度小、强度低、保温性能好、易加工等特点，未做饰面处理的刨花板握钉力差。表面粘贴塑料贴面或胶合板作饰面层，不仅能增加板材的表面强度，而且还具有良好的装饰效果；经过特殊处理后，还可制得防火、防霉、隔声等不同性能的板材。刨花板适用于制作隔墙、吊顶、家具等。

5)木丝板

木丝板是将木材碎料刨成细长木丝，经化学浸渍稳定处理后，用水泥、水玻璃胶结压制而成。木丝板具有质轻、隔热、隔音、吸声、防潮、防腐等特点，强度和刚度较高，韧性强，表面木丝纤维清晰，可粉刷、喷漆，装饰效果好；而且施工简便，价格低廉。

木丝板主要用作吸声材料和隔热保温材料，在工业和民用建筑中获得广泛的应用，特别是在电影院、剧院、录音室、演播室、广播室、电话室、会议室、报告厅、礼堂等建筑中使用，起控制混响时间的作用。木丝板还可用作天花板、隔墙、门板和家具的基材。

6)水泥木屑板

水泥木屑板是以普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥为胶凝材料，木屑为主要填料，木丝或木刨花为加筋材料，加入水和外加剂，平压成型、保压养护、调湿处理等，制成的建筑板材。水泥木屑板主要用作天棚板、非承重内外墙板、地面板等；经着色、磨光、粘贴或喷涂等饰面加工处理的水泥木屑板具有良好的装饰效果。

7)木质地板

木材具有素雅的天然花纹，是良好的装饰材料。

(1)实木地板

实木地板是以天然木材为原料，从面到底都是由同一木材制成。实木地板呈现出天然原木的纹理、色彩和花纹，具有自然、柔和的质感，多铺设在卧室、书房、客厅等地方。实木地板分为AA级、A级和B级，其中AA级质量最好。由于材质原因，实木地板受潮或暴晒后易变性，安装、使用时需注意。

(2)实木复合地板

实木复合地板是将优质实木锯切、刨切成表面板、芯板和底板单片，根据木材的力学原理将3种单片依照纵向、横向、纵向的方法排列，用胶黏剂黏结后热压而成。一般分为3层实木复合地板、多层实木复合地板和细木工复合地板三大类。实木复合地板具有实木地板的外部观感、质感、保温等性能，又克服了实木地板由于单体收缩引起的翘曲、裂缝等问题，安装简便，通常不需打龙骨，居室装修多使用3层实木复合地板。

(3)强化复合地板

浸渍纸层压木质地板俗称强化复合地板，分为4层结构：第一层为含有三氧化二铝等耐磨材料的耐磨层，硬度较高；第二层是装饰层，是经密胺树脂浸渍的印有仿珍贵树种的木纹或其他图案的印刷纸；第三层为人造板基材，多采用中、高密度的纤维板或优质刨花板；第四层为防潮平衡层，通常采用浸渍了三聚氰胺或酚醛树脂的厚纸，可以阻隔地面的湿气。

强化复合地板具有仿真的原木花纹、耐磨、耐冲击、防潮、防蛀、不变形、易清理且施工方便等特点，但是缺乏弹性，脚感硬。

(4)竹地板

竹地板是以天然优质竹子为原料，经过二十几道工序，除去竹子原浆汁，经高温拼压、表面淋漆、红外线烘干而成。竹地板具有表面光洁柔和、牢固稳定、不开胶、不变形等特点，是高级装饰材料。虽然竹地板的材质不是木材，但也归属到木地板行列中。

(5)软木地板

软木地板实际上不是用木材加工而成的，而是以栓皮栎(也叫橡树)的树皮(该树皮可再生)为原料，经过粉碎、热压成板材，再通过机械设备加工成地板。这种板材外形类似于软质厚木板，因此称其为“软木”。软木地板柔软、安静、舒适、耐磨，对冲击有明显缓冲作用，其独有的隔音效果和保温性能也非常适合应用于卧室、会议室、图书馆、录音棚等场所。

7.4　木材的防腐与防火

7.4.1　木材的腐朽及防腐措施

木材的腐朽(腐蚀)是真菌在木材中生存引起的。木材受到真菌侵害后，颜色改变，结构疏松或脆化，强度和耐久性下降。蚀木真菌主要有霉菌、变色菌、腐朽菌等。真菌在木材中生存和繁殖，必须同时具备4个条件：适宜的温度、适当的水分、充足的空气和适当养料。真菌生长最适宜的温度为25～30℃，温度低于5℃时，真菌停止生长。真菌生长最适宜的含水率在木材纤维饱和点左右，木材的含水率低于20%时，真菌难于生长；含水率过大或在水下，空气难以流通，真菌得不到足够的氧或排不出废气，也难以生长。真菌所需养分为木质素、淀粉和糖类。

此外，木材还易受到白蚁、天牛等昆虫的蛀蚀，使木材形成很多虫眼或沟道，破坏木材的完整性而导致木材强度下降。

木材防腐的基本原理是破坏真菌或虫类生存和繁殖的条件，通常有两种方法：一种是破坏真菌的生存条件，如将木材干燥至含水率低于20%，或将木材浸没于水中，或将木材深埋于土中，或在木材表面涂刷涂料等；另一种是通过喷涂、浸渍或压力渗透化学防腐剂的方法处理木材，使其变成有毒物质，不能作真菌的养料。常用的木材防腐剂主要有4类：油质防腐剂，主要有煤杂酚油(防腐油)、煤焦油、煤焦油和煤杂酚油混合油，多使用的是煤杂酚油；油溶性防腐剂，主要有五氯酚、环烷酸铜等；水溶性防腐剂，主要有氟化物、硼化物、砷化物、铜化物、锌化物等；复合防腐剂，基本上都是水溶性防腐剂，由于有些防腐剂单独使用有缺点，所以混合其他药剂复合使用，达到增强防腐功效的目的。

7.4.2　木材的防火

木材在加热过程中，会释放出可燃性气体，温度不同，释放出的可燃性气体浓度也不同。可燃性气体遇到火源，会出现闪燃、引燃等现象；若无火源，只要加热的温度足够高，也会发生自燃现象。

木材中碳氢化合物的含量很高，属易燃性建筑材料，因此应对木材进行防火处理，提高其抗燃能力(即阻燃)。对木材及其制品阻燃主要分为物理和化学两种方法。物理方法是在木结构上采取措施，改进结构设计或增大构件断面尺寸，以提高其耐燃性；加强隔热措施，使木材不直接暴露于高温或火焰下，如用不燃材料包裹木结构构件；在木框结构中加设挡火隔板，利用交叉结构堵截热空气循环和防止火焰通过，以阻止或延缓木材温度的升高等。化学方法是用阻燃剂处理木材，使其在木材表面形成保护层，隔绝或稀释氧气供给，破坏燃烧条件；或遇高温分解，放出大量不燃性气体或水蒸气，冲淡木材热解时释放出的可燃性气体；或阻延木材温度升高，降低导热速度，使其难以达到热解所需的温度。常用的阻燃剂有磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、硼酸、氯化铵。

木结构的防火涂料也称为饰面型防火涂料，是由多种高效阻燃材料和高强度的成膜物质组成，遇火后能迅速软化、膨胀、发泡，形成致密的蜂窝状隔热层，起到阻火隔热功能，对基材起到很好的保护作用。常用的防火涂料有CT-01-03微珠防火涂料、A60-1型改性氨基膨胀防火涂料、B60-1膨胀型丙烯酸水性防火涂料等。

复习思考题

1.填空题

(1)木材中的水分包括___________、___________和___________，其中___________的变化会引起木材的表观密度改变，___________的变化会引起木材强度的改变和胀缩变形。

(2)___________是木材物理力学性质发生变化的转折点。

(3)为避免木材在使用过程中因含水率变化过大而导致变形，在使用前须将其干燥至使用环境的年平均___________。

(4)在木结构设计中，需考虑负荷时间对木材强度的影响，一般以___________作为设计强度的取值，即木材在长期荷载作用下不致引起破坏的最大强度。

2.简述题

(1)俗话说“干千年，湿千年，干干湿湿两三年”是什么意思？

(2)木材的含水率变化对其性能有什么影响？

(3)影响木材强度的因素有哪些？如何影响？

(4)木材如何防腐？木材有哪些防火措施？