木材的缺陷及特性

三、木材的缺陷及特性

木材在运输保管期间极易受自然界温度、湿度变化的影响而发生变形、开裂，因为属有机物质，极易遭菌虫的蛀蚀而形成孔洞，腐朽变质。因此，必须了解木材的各种特性以便储运和维护以减少其损失。另外，木材还是易燃物，保管期间还应注意防火。

木材的特性是指木材在树木生长或木材加工流通等过程中造成的各种损伤或毛病。我国现行的针叶树材及阔叶树材的特性及基本检测标准分别为GB155－84及GB4823－84，标准中规定的木材特性共为6种。

1．节子

节子是包含于树干或主树枝木材中的枝条部分。它破坏了木材结构的均匀性和完整性，降低了木材的某些强度，并影响木材的加工性质及表面的美观等，故不利于木材的有效利用。承重结构所用木材，更需限制节子的尺寸、材质与密度等。节子降低了木材的顺纹抗拉强度与抗弯强度，特别是当节子处于构件边缘时，降低强度的作用更明显。

根据节子的断面形状不同，可分为三种:圆形节、条状节、掌状节。圆形节是断面长短径之比相近为1的节子；条状节是纵截面的长径与短径之比或长度与宽度之比大于或等于3的节子；掌状节是锯材径切面上，两相对称排列的长条状节子。

节子按材质分为健全节、腐朽节与漏节三种。健全节的节子材质良好，无腐朽迹象；腐朽节是本身已腐朽，但未透入树干内部，周围材质完好的节子。漏节是本身已经腐朽，而且深入树干内部，引起木材内部腐朽的节子。

锯材上的节子可根据节子所在表面的位置或贯通与否分为材面节、材边节、材棱节、贯通节等四种。

节子的检量包括对节子的材质、尺寸及密集程度的检量。检量时，健全节按活节计算；腐朽节按死节计算；漏节按检尺长范围内个数计算；节子密集程度按检尺长范围内节子总数或任意1m范围内节子数目来计算，小于15mm宽的节子不计。圆材与锯材的节子尺寸多按节径比率来计算。枕木材只计算铺轨范围内的节子，检量节子尺寸以最小直径计算。

2．变色

变色是木材正常颜色发生改变的现象。根据变色的原因，变色分化学变色及真菌性变色两种。

化学变色是伐木时因化学反应而引起的不正常变色。化学变色后的木材颜色一般较均匀，而且仅分布于表层皮下1～5mm深度内，经干燥后褪色变淡，其颜色有棕红色，褐色或橙黄色等，也有经水运的针叶树材在快速干燥后产生黄斑。

真菌性变色是真菌侵入木材而引起的变色现象。它分为霉菌变色，变色菌变色及腐朽菌变色三种。

霉菌变色只发生于木材表面，为分散斑点状或密集的薄层状，颜色各异。变色菌变色中常见的有青变(或称青皮)也可称为其他边材色斑。腐朽菌变色是木腐菌侵入木材的初期，常见的是红斑，也有其他颜色的斑点。

变色多不影响木材的性能，只是损害了木材的外观，一般都不加限制，特殊用材和单板可检量其所占面积的百分比或不允许存在。腐朽菌变色使木材的抗冲击强度稍有降低，吸水性能略增加，在高级用材或承重结构及单板中应加以限制。

3．腐朽

木材由于腐菌的侵入，逐渐改变其颜色和结构，使细胞壁受破坏，物理、力学性质随之发生变化，最后变成松软易碎的筛孔状或粉末状的状态称为腐朽。

根据木材类型和性质的不同，腐朽分为白腐与褐腐两大类。白腐由白腐菌破坏木质素，同时也破坏纤维素而造成，受害木材具有大量白色或浅色斑点，并露出纤维状结构，外观多似蜂窝，状如筛孔，所以又叫筛孔状腐朽或腐蚀性腐朽。白腐后期，材质松软，容易剥落。褐腐是褐腐菌破坏纤维素所形成的，所形成的外观为棕褐色或红褐色，中间有纵横交错的块状裂隙。褐腐后期，木材很易捻成粉末，所以又称粉末状腐朽或破坏性腐朽。

腐朽严重降低了木材的各种性能，尤其降低了木材的强度与硬度，因此必须对腐朽进行限制。

4．虫害

因各种昆虫危害而造成的木材缺陷称为虫害。昆虫蛀蚀木材后，在木材内留下虫眼。

虫眼分三类。圆材中径向深度不足10mm的虫眼和虫孔称表面虫眼和虫沟；虫眼最小直径不足3mm的称小虫眼。虫眼最小直径在3mm以上的称大虫眼。

表面虫眼和虫沟常随树皮一起被锯掉而不影响木材的使用，分散的小虫眼影响不大。但深10mm以上的大虫眼和深而密集的小虫眼破坏了木材的完整性，降低了木材力学性能，常需要加以限制。检量虫眼时，表面虫眼和虫沟、小虫眼多不计，对深度10mm以上的大虫眼应计量其个数，对白蚁或寄生钻孔动物等密集蛀蚀形成的近似蜂窝，则按腐朽计算或不允许存在。

5．裂纹

木材纤维之间分离形成的裂隙叫裂纹或开裂。裂纹降低了木材强度，尤其降低了木材的顺纹抗剪强度。

根据开裂原因，原木的开裂可分为四种类型。径裂是心材或熟材内部，从髓心沿半径方向开裂的裂纹。轮裂是沿年轮方向开裂的裂纹。冻裂是在严寒低温作用下，立木从边材到心材径向开裂的裂纹。干裂是因木材干燥不均匀而产生的径向裂纹。前三种产生于立木中，后一种是木材干燥过程中形成的。

成材上的裂纹可根据其位置分为侧面裂、端面裂及贯通裂。侧面裂又分为材面裂与边材裂。

6．变形

木材在干燥，保管过程中产生的形状改变称为变形。它包括翘曲与扭曲两种。

(1)翘曲分为顺弯、横弯和翘弯等。

顺弯:也称上下弯。它是材面沿材长方向成弓形的弯曲。

横弯:也称左右弯。它是与材面平行的平面上，材边沿材长方向的横向弯曲。

翘弯:也称瓦形弯。它是锯材沿材宽方向成瓦形的弯曲。

(2)扭曲

锯材沿材长方向呈螺旋状的弯曲称扭曲。翘曲与扭曲改变了木材的形状，使其难以按要求使用及加工，必须进行限制。