木材是能够次级生长的植物,如乔木和灌木,所形成的木质化组织。这些植物在初生生长结束后,根茎中的维管形成层开始活动,向外发展出韧皮,向内发展出木材。
木材是维管形成层向内的发展出植物组织的统称,包括木质部和薄壁射线。 木材对于人类生活起着很大的支持作用。根据木材不同的性质特征,人们将它们用于不同途径。
宏观条件下木材由树皮,木质部和髓心组成。
树皮:包裹在木材的干、枝、根次生木质部外侧的全部组织;
形成层:位于树皮和木质部之间,由于形成层的分生功能,木材直径会变粗;
次生木质部:位于形成层和髓心之间,来源于形成层的分裂生长;
髓心:一般在树干的中间位置,由木质部包裹,提供幼树生长的养分,生命周期短;
木材有很好的力学性质,但木材是有机各向异性材料,顺纹方向与横纹方向的力学性质有很大差别。木材的顺纹抗拉和抗压强度均较高,但横纹抗拉和抗压强度较低。木材强度还因树种而异,并受木材缺陷、荷载作用时间、含水率及温度等因素的影响,其中以木材缺陷及荷载作用时间两者的影响。因木节尺寸和位置不同、受力性质(拉或压)不同,有节木材的强度比无节木材可降低30~60%。在荷载长期作用下木材的长期强度几乎只有瞬时强度的一半。
除直接使用原木外,木材都加工成板方材或其他制品使用。为减小木材使用中发生变形和开裂,通常板方材须经自然干燥或人工干燥。自然干燥是将木材堆垛进干。人工干燥主要用干燥窑法,亦可用简易的烘、烤方法。干燥窑是一种装有循环空气设备的干燥室,能调节和控制空气的温度和湿度。经干燥窑干燥的木材质量好,含水率可达10%以下。使用中易于腐朽的木材应事先进行防腐处理。用胶合的方法能将板材胶合成为大构件,用于木结构、木桩等。木材还可加工成胶合板、碎木板、纤维板等。
在古建筑中木材广泛应用于寺庙、宫殿、寺塔以及民房建筑中。中国现存的古建筑中,的有山西五台山佛光寺东大殿,建于公元857年;山西应县木塔,建于公元1056年,高达67.31米。在现代土木建筑中,木材主要用于建筑木结构、木桥、模板、电杆、枕木、门窗、家具、建筑装修等。