木头:它是什么?、成分、类型、用途等等

没有世界会怎样 ? 几乎所有人类制造的东西,从穴居人的保护火到优雅的镶木地板,都让我们想起了我们古老的对这种自然元素的依赖。 这就是为什么在这项工作中,我们将超越她的时代,审视她的一切,了解她的一切。

木

木材的概念和描述

当然,您曾经想过 什么是木头. 我们将以这样一种方式开始这篇文章,试图澄清这个疑问。 准确地说,我们可以将木材定义为从树木的木材中提取的资源。 一种用于无数建筑元素的资源,也是所有燃料中最古老的一种。

虽然我们可以将木材描述为由一组复杂的组织组成的元素,这些组织又构成了树干的质量,而忽略了它们的树皮。

为了对其历史价值有一个清晰的认识,通常将其描述为自古以来人类使用的最轻、最具延展性和抗性的建筑元素是有用的。

木的历史

正如我们在介绍中所预期的那样,人类历史与木材的使用密切相关。

事实证明,木材是人类可以使用的第一个建筑元素。 除了用作燃料和狩猎武器外,它在我们祖先寻找庇护所的过程中也具有重要价值。

因此,带有木制支架和树枝屋顶的小屋提供了抵御恶劣天气的庇护所。 但这仅仅是开始,几个世纪后,它将被用于建造桥梁和船舶。

我们与木材的关系如此古老,以至于公元前 3000 年埃及人就知道了与这种元素的装饰用途相关的层压艺术。 C的

这源于缺乏具有建筑属性的木材区域,这促使他们创造单板和镶嵌技术。

完美的艺术

从那些遥远的开始直到 XNUMX 世纪,这种埃及的电镀艺术一直保持着其手工状态。 这是因为它需要对木材的好处有很高的了解,以及切割和粘合的细致工作。

于是,XNUMX世纪出现了现代制版技术。 后来,在下个世纪初,随着新的障碍的到来,这项贸易将再一次重要的飞跃。 就在那时,我们知道了胶合板,它的特性一直保留到今天。

这种板材的延展性非常好,可以轻松弯曲,几乎可以接受任何形状,这增加了建筑技术的价值。

最后,在这一点上,我们可以补充一点,木材,无论是紧凑的还是层压的,都用于制造汽车和飞机。 以及在船厂。

新的防腐剂和粘合剂,XNUMX世纪末及以后工业发展的产物,推动了 木材应用,把它变成耐用、坚固和延展性的元素,我们现在可以看到它们构成了我们环境中几乎所有事物的一部分。 但是,尽管有这么多用途,还是有必要拥​​有很多 环保意识 以免完全耗尽这种天然供应。

木

木材的结构或组成

为了在本文中取得进展,有必要谈谈 木结构. 理解这个必要元素的一个基本问题。

首先要注意的是,木材是由聚集在一起并相互交织的细胞组成的。 它们是具有管状外观和不同长度的细胞。

这样,在制作横截面时可以观察到以下部分:

髓质和髓质射线

它代表中心区域,也是最古老的区域。

这部分木材是由干燥和树脂化作用形成的。 它在植物的轴线上采用圆柱体的形状。 它由圆形细胞组成,在它们的键角上显示出明显的孔隙。

心材

它是一个植物学术语,是指树干中整合了部分木质组织的区域,是木材中最坚硬的部分。

它位于茎和枝的中央部分,由死细胞组成,例如围绕它的外层。

更准确地说,它是紧靠树心的区域,由硬木制成。 它沐浴在植物自身的一些化合物中,例如单宁,赋予它独特的粉红色。

这部分木材的主要功能是为植物提供相当坚固的结构,使其能够支撑树干及其叶子的重量。

这也是木材在建筑中充当结构元素的能力的起源,这通常与钢的相同特性相提并论。

木

边材

该术语是指木材的最新部分。 从这个意义上说,它位于植物的最后一个年轮中,是由树干中维管形成层的作用产生的。

它是位于外壳下方的植物树干区域,计算最新的年轮。

它与心材的不同之处在于它的颜色较浅,形状较软。 它也比它的邻居更具渗透性和湿润性。

它在结构的支持、树液的流动和储备元素的收集中进行协作。

冈比亚

这就是生成的地幔,它位于由带有非常窄面板的空腔组成的壳下,由于连续的细胞增殖,能够改变形状。 这形成了新木材的内表面,也成为韧皮部的外层。

这种新木的层层是由春天的木头组成的,颜色很浅。 但它也表现出柔软的质地,这是春季和夏季部分时间植物活动增加的结果。

木

皮质

也称为 rhytidome。 它是外部覆盖木本树木的茎和根的层。

反过来,它由三个亚层组成:韧皮部、韧皮部和维管形成层。

尽管只是外层,但它可以占植物总重量的 15%。

它的主要功能是隔离和保护植物组织免受大气元素的影响。

木材的物理特性和用途

如果我们想了解如何以最佳方式在建筑工程或手工艺品生产中使用木材,这是需要考虑的最重要的方面之一。

我们也不应该将这些物理和结构特性与药用、食品、观赏或许多其他来源的特性混为一谈。 更准确地说,在我们将在下面讨论的情况下,我们将提及相关的属性,尤其是建筑行业。

关于这一点,您有必要知道木材的特性将始终取决于其进度、寿命和水分含量,以及发现木材的不同种类的土壤和原木的不同部分。

但是让我们看看木材最重要的物理特性是什么。

各向异性

请注意,对于通过给定顶点的所有路径,木材的物理特性并不总是相同。 这样我们就可以定义三个基本方向,在这些方向上可以定义和测量这些属性,即:

  1. 轴向:平行于植物生长的方向发生,也称为纤维方向。
  2. 径向:这垂直于轴向,切割躯干的轴线。
  3. 切线: 可以出现前两种的形式。

湿度

由于木材具有吸湿性,它可以吸收或释放水分,具体取决于环境条件。

释放的水在一定时间内完全流失。 但还有一部分——还有体质之水。 这是饱和水,对应于木材周围的环境湿度,直到达到平衡。

关于木材在露天干燥的说法。

您还应该知道,这种自然元素的湿度可以在非常宽的参数中变化。 例如,新鲜切割的木材的湿度范围在 50% 到 60% 之间。

这一点很重要,因为湿度的变化会使木材膨胀或收缩,从而改变其体积和密度。

应变范围

木材的体积通常会随着湿度的变化而变化,正如我们已经说过的,这会产生膨胀和收缩,这意味着一定程度的变形。

让我们记住,木材是一种吸收性材料,这意味着在纤维方向上的湿度变化几乎是不可察觉的。 虽然这是横向意义上的变化。

这些比例变化的秘诀在于能够捕获木质结构壁中的水,液体在细胞之间积聚,具有分离或吸引它们的效果。

这一系列神经的饱和点对应于水分含量,当这些木质神经的壁吸收了它们可以吸收的所有水分时。 这是细胞膨胀最大的点,因此木材的体积最大,相当于 30% 的水分。

但奇怪的是,木材能够继续增加其保留水的水平,尽管这并未反映在其体积的增加中,因为在这种情况下,液体占据了毛细管区域和木质系统的管胞。 这就是所谓的自由水。

此外,由于木材湿度变化而发生的变形将由相关部分在计划中占据的位置决定。 这样可以观察到径向和切向的不同变形。

登斯达德

关于木材的这种特性,我们可以说,所谓的 实际密度, 它表面上对所有物种都是一样的。 这样就可以定义一个通用项 1,56。

虽然 表观密度 它根据物种而变化,尽管这也可能发生在同一物种中。 这种现象是由湿度水平及其在植物中的位置决定的。

现在让我们看看这些变化是根据物种的:

  • 野松:介于 0.32 和 0.76Kg/dm3 之间
  • 黑松:0.38 – 0.74Kg/dm3
  • 茶松木:0.83 – 0.85Kg/dm3
  • 冷杉:0.32 – 0.6Kg/dm3
  • 落叶松:0.44 – 0.80Kg/dm3
  • 橡木:0.71 – 1.07Kg/dm3
  • 橡木:0.95 – 1.20Kg/dm3
  • 山毛榉:0.60 – 0.90Kg/dm3
  • 榆树:0.56 – 0.82 Kg/dm3
  • 核桃:0.60 – 0.81 Kg/dm3

要结束这一点,您必须记住,所有木材都是根据其分类 表观密度, 如下:

  • 沉重的树林
  • 利格拉斯
  • 很轻

木材的热性能

像所有材料一样,木材遇热膨胀,遇冷收缩。 然而,这种现象通常不会用肉眼观察到,因为温度的升高与湿度的降低密切相关。

然后随着湿度的降低,另一个变得难以察觉。

但木质神经垂直方向的运动也会上升。 然后热交换将与湿度、比重和植物的种类有关。

然而,当它沿光纤方向运行时,将记录更有效的传输,而不是遵循垂直方向。

电气特性

关于木材,您应该了解的一个重要方面是,当它干燥时,它是一种极好的电绝缘体。

众所周知,耐湿性水平将取决于方向,当它处于纤维方向时,该方向较低。 但这将取决于木材的种类,这在那些含有油和树脂的原木中是优越的。

影响这种变化的另一个因素是 比索特定的,因为当它更大时,木材的入伍能力就会增加。

木材硬度

这种重要原材料的硬度可以定义为既抗磨损又抗划伤、抗钉子和抗长等的韧性……你可以想象,它越老越硬,它的抗性就越高。

这种硬度可分为以下几类:

非常难

  • 乌木
  • 罗文
  • 恩西纳
  • ·特乔

半硬

  • 罗布莱
  • 弗雷斯诺
  • 阿拉莫
  • 刺槐
  • 塞雷佐
  • 阿尔门德罗
  • 棕色的
  • 哈亚
  • 核桃
  • 阿里索
  • 梨树
  • 曼萨诺

柔软的

  • 云杉
  • 阿列斯

非常兰达斯

  • 林登
  • 白杨

木材重量

这是为建筑物选择合适的木材时要考虑的另一个因素。 这将根据不同的因素而有所不同:

  • 湿度:所有新切割的木材都比有时间干燥的木材重。
  • 树脂:树脂木材的重量比不含这种化合物的木材重。
  • 树龄:成熟植物的心材比幼苗的心材更厚更重。
  • 成长速度: 发育较慢的植物板总是比快速发育的更强壮和更重。
  • 边材存在: 这比心材轻,因此一块边材的重量将小于仅由心材制成的同一块。
  • 登斯达德:木材越坚固,干燥样品的木质系统越多,空气越少。 出于这个原因,一块角豆树的重量将远远超过一个相同比例的角豆树,而是由各种木材制成,在管道之间保持大空间,因为这些角豆树在干燥的木材中充满了空气。 举个更好的例子:轻木非常轻,因为其干燥体积的 90% 以上是空气。

木材稳定性

新切割的木材会失去水分以在这方面与环境保持平衡。

风干过程可能需要数周甚至数月。 这将取决于木材的密度水平,以及木材的厚度、环境的平均湿度和木板之间循环的空气速度。

对于更稳定的木材,如柚木和红木,干燥过程中的收缩较小,因此它们保持最佳形状。 而那些不太稳定的,其中的mamey收缩得更多,所以除了出现可怕的裂缝外,它们还倾向于拱起和扭曲。

为防止损坏,应将新切割的木材放在托盘上和阴凉处,不受雨水或过大气流的影响。

在不太稳定的树林

对于不太稳定的木材,干燥过程较慢,需要将其锯成细条并防风。

请记住,木材的稳定性还取决于植物的生长,以及原木内任何木板的位置。

这意味着如果木板是从树枝或已经倾斜的原木上切割下来的,那么中心两侧的木材密度会有所不同。 这种现象会产生内部张力,导致板弯曲和磨损。

另一个影响木材稳定性的因素是木板受到的切割。 这些必须沿径向锯切,考虑到那些年轮垂直于板表面显示的木材比切向切向的木材更稳定。 在这些情况下,环或多或少平行于表面。

木头的味道

有些原木在切割时会散发出特殊的香气。 根据树木生长的位置,这种气味的强度会有所不同。

与颜色一样,木材的气味是由于它储存的化学元素,特别是在心材中。

对于该主题的许多鉴赏家来说,雪松木是新鲜闭合时散发出最大和最佳香气的一种。 它的香味来自树液的精华。 这已经变得如此有名,以至于它成为世界上一些最著名的香水公司的基础。

有些人甚至将它与肉桂或丁香结合,以增强其异国情调。

众所周知,当出现鼻部问题时,雪松的气味可用作减充血剂。

隔热和隔音

木头上的孔会中断热量通过它的运动。 这使其具有非凡的隔热性能。

此外,尽管它具有无可争议的燃烧能力,但众所周知,在较粗的梁的情况下,它可以延迟火的通过。

而在隔音方面,它的绝缘性能不是很高,尤其是与其他更高效的材料相比。

木材的机械性能

这里从构造的角度对最重要的元素进行了分组。 它的适当研究和严格应用将使建筑物具有更大的稳定性,也就是说,它们对人来说更安全。

抗压强度

在这种情况下,不同的因素会起作用,例如湿度,它必须低于纤维的饱和水平,即 30%。

值得注意的是,当湿度水平下降时,抗压强度会变得更高。 然而,从那 30% 开始,电阻变得恒定。

它也影响着努力的方向。 最大阻力与在同一方向的纤维施加的力有关,但随着远离该方向而减小。

在这一点上,最重要的是要知道压缩中的断裂是通过木柱的距离和它们各自的拱形来验证的。

抗拉强度

木材是最适合进行拉伸工作的材料之一。 由于难以将牵引能量传递给它们,它在暴露于这种力的元件中的使用才被最小化。

这种木材自然资源的各向异性也与这种特殊性有关。 这样,平行方向的阻力将远高于垂直方向的阻力。

张力性骨折通常是突然发生的。 所以在这方面可以说木材是一种易碎的材料。

抗弯强度

还可以确保木材完全不抵抗径向和切向弯曲应力。 尽管如果这种努力垂直于纤维施加,则不会发生同样的情况。

这就是受到弯曲力的元件如何变形,导致上部纤维尺寸减小,而下部纤维伸长。

当我们投射任何会受到弯曲的木质构件时,除了考虑到它能够抵抗作用在其上的载荷外,还必须防止可能导致涂层开裂的过度变形。

为此,提高工件的边缘或长度就足够了,这会增加刚度。

WOOD

木材种类

最后,我们将了解如何根据不同木材类型对树木进行分类:

树脂木

  • 皮诺
  • 云杉
  • 阿列斯
  • 雪松

硬木

  • 罗布莱
  • 恩西纳
  • 哈亚
  • 奥尔莫
  • 棕色的
  • 阿里索
  • 弗雷斯诺
  • 刺槐
  • 白杨
  • 桉树
  • 果树
  • 核桃
  • 塞雷佐
  • 橄榄树

热带或非洲森林

  • 桃花心木
  • 乌木
  • 萨佩利
  • 柚木
  • 恩博罗
  • 色子

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