建築用料木材的缺陷

木材中存在的天然缺陷，是由於樹木生長的生理過程、遺傳因子的作用或在生長期中受外界環境的影響所形成，主要包括：斜紋、節子、應力木、立木裂紋、樹幹的幹形缺陷等，以及在使用過程中出現的蟲害、裂紋、腐朽等木材加工等缺陷，這些缺陷會降低木材的利用價值，甚至使木材完全不能使用，本節介紹幾種對材質影響較大，又普遍出現的缺陷。本節著重敘述各種主要天然缺陷在木材表現出的外形和特徵；對木材性質或利用的影響，並扼要介紹某些缺陷在我國木材生產和使用上的檢驗和計算方法。

一、節子

節子是評定木材等級的主要因素，他的類別是多種多樣的。按節子斷面形狀可分為圓形節、條狀節和掌狀節三種。按節子的質地及與周圍木材結合程度又可分為活節、死節和漏節三種圓形節是垂直枝條鋸切的斷面，見於原木表面或板材的弦切面。條狀節是平行於枝條鋸切的斷面，見於板材的徑切面。掌狀節是針葉材的輪生節，在徑切面常呈對稱形狀。活節材質堅硬，和周圍木材全部緊密相連。死節是樹木枯枝形成的，他和周圍的木材部分脫離或全部脫離。漏節是節子本身已經腐朽，連同周圍木材也已腐朽，常呈篩孔狀、粉末狀或呈空洞，其腐朽已深入樹幹內部，和樹幹的內部腐朽相連，因此常成為樹幹內部腐朽的外部特徵。節子不僅破壞木材的均勻性及完整性，而且在很多情況下會降低木材的力學強度。節子對順紋抗拉的不良影響最大，對順紋抗壓的不良影響較小。節子對靜力彎曲強度的影響，在很大程度上決定於節子在構件截面高度上的位置。節子位於受拉區邊緣時，影響很大，位於受壓區內時，影響較小。節子在原木構件的影響比在成材構件中為小。

總之，節子影響木材強度的程度大小主要隨節子的質地、分佈位置、尺寸大小、密集程度和木材用途而定。就節子質地來說，活節影響最小，死節其次，漏節最大。

二、變色及腐朽

變色是由木材的變色菌侵入木材後引起的，由於菌絲的顏色及所分泌的色素不同，有青變（青皮、藍變色）及紅斑等；如雲南松、馬尾松很容易引起青變，而楊樹、樺木、鐵杉則常有紅斑。變色菌主要在邊材的薄壁細胞中，依靠內含物生活，而不破壞木材的細胞壁，因此被侵染的木材，其物理力學效能幾乎沒有什麼改變。一般除有特殊要求者外，均不對變色加以限制。

另外一種是化學變色，他是新採伐的木材與空氣接觸後，起氧化作用而形成的，如櫟木等含單寧較多的木材，採伐後放置於空氣中，即變為慄褐色。腐朽菌在木材中由菌絲分泌酵素，破壞細胞壁，引起木材腐朽。按腐朽後材色的變化及形狀的不同分為白色腐朽（篩狀腐朽）和褐色腐朽（粉狀腐朽）兩類。白色腐朽是白腐菌侵入木材，腐蝕木質素，剩下纖維素，使木材呈現白色斑點，成為蜂窩狀或篩孔狀，又稱螞蟻蛸；這時材質變得很鬆軟，象海綿一樣，用手一捏，很容易剝落。褐色腐朽是褐腐菌腐蝕纖維素而剩下木質素，呈現紅褐色，木材表面有縱橫交錯的裂隙，用手搓捻，即成粉末，又稱紅糖包。初期腐朽對材質的影響較小，腐朽程度繼續加深，則對材質的影響也逐漸加大，到腐朽後期，不但對材色和木材的外形有所改變，而且對木材的強度、硬度等都會大大降低。

三、裂紋

在樹木生長期內或伐倒後，由於受外力或溫度和溼度變化的影響（如不適當的乾燥），使木纖維之間發生分離，稱為裂紋（或稱裂縫）。按開裂部位和開裂方向不同，裂紋可分為徑裂、輪裂和乾裂三種。徑裂：在木材斷面內部，沿半徑方向開裂的裂紋，是立木裂紋，由於立木受風的搖動或在生長時產生內應力而形成的，當木材不適當的乾燥時，徑裂尺寸會逐漸擴大。輪裂：在木材斷面沿年輪方向開裂的裂紋。成整圈的稱為環裂，不成整圈的稱為弧裂。輪裂在原木表面看不見，在成材斷面上成月牙形，在成材表面則成縱向溝槽。輪裂常發生在窄年輪驟然轉為寬年輪的部位，有些樹種如白皮榆，在立木時就會發生輪裂，在伐倒後如儲存不當，輪裂會逐漸擴大，嚴重地影響木材的利用價值。乾裂：由於木材幹燥不均而引起的裂紋，在原木和板材上均有，一般統稱為縱裂。

裂紋對木材力學性質的影響取決於裂紋相對的尺寸、裂紋與作用力方向的關係以及裂紋與危險斷面的關係等。裂紋破壞了木材的完整性，從而降低木材的強度。

四、斜紋

當木材的纖維排列與其縱軸的方向明顯不一致時，木材上即出現斜紋（或斜紋理）。供結構使用的木材，任何型別的斜紋都會引起強度的降低，斜紋是木材中普遍存在的一種現象，無論樹幹、原木或鋸材的板、方材，都可能出現這種或那種型別的斜紋。

（一） 扭轉紋

具有斜紋的樹幹或原木，其纖維或管胞的排列不與樹軸相平行，而是沿螺旋的方向圍繞樹軸生長，因此樹幹或原木上的表面紋理呈扭曲狀，這種斜紋稱扭轉紋或螺旋紋。有一些樹種的樹幹或原木具扭轉紋時，如果其外部的樹皮還儲存未損壞，就很難從樹幹或原木的表面發現其扭轉紋，必須剝去樹皮後才能看到。沒有樹皮的原木，當表面乾燥而產生裂紋時，裂紋是沿纖維排列的方向發展，因而從木材表面非常明顯地判別木材是否具扭轉紋，如電柱、木樁等。我國針葉樹材中具扭轉紋的，以落葉松屬較為普遍；雲南松不僅多扭轉紋，且扭轉程度也較嚴重。扭轉紋的產生，

通常認為來源於樹木的遺傳性，至於在一株樹內紋理扭轉的程度和分佈，取決於環境因子的影響。扭轉紋在樹幹上發展的方向，有的向左，有的則向右扭轉。有些樹種的扭轉紋是按一定的方向旋轉；另有一些樹種則是有規律的改變其扭轉的方向，這樣就使木材產生了交錯紋。在我國南方的闊葉樹種中交錯紋極為常見，如楓香、藍果木桉屬等。從木材的外表很難識別有無交錯紋，但如用斧沿木材的徑面劈開，就可能清楚地從劈開面看出交錯紋。

扭轉紋的程度，即使是同一樹幹中，在樹幹表面與近髓部也有明顯的差別。距樹軸越遠的部分，扭轉紋的程度往往也越嚴重，也就是樹幹內部較外部的扭轉程度要輕。

（二） 天然斜紋

指鋸解有扭轉紋的原木所生產的板、方材，其弦鋸面出現斜紋。如果用扭轉紋程度大的原木鋸製成板、方材時，大量的纖維將被切斷，必然使板、方材的強度降低，不利於木材合理有效的 徑裂木材的徑裂和輪裂利用。因此具扭轉紋大的原木，應儘可能以原木形式直接使用，儘量不加鋸解。此外，從彎曲的原木鋸解板、方材，同樣也會產生天然斜紋。

（三）人為斜紋

直紋原木沿平行於樹軸方向鋸解時，所鋸出的板、方材材面與生長輪不平行而產生斜紋。此外，直紋的弦切板鋸解成小方條或板條，如鋸解方向與纖維方向呈一定角度時，也會產生斜紋，這種斜紋稱人為斜紋，或對角紋。

（四）區域性斜紋

如通常所謂的渦紋。渦紋是指節子或夾皮附近所形成的年輪彎曲，紋理呈旋渦狀。區域性斜紋的程度常難以測定。