造園材料-電子教案(1-7章)

造園材料////////第1章緒論

1.1造園材料的概念1.1.1“造園”一詞的起源在我國(guó)現(xiàn)存的文獻(xiàn)記載中，元末明初著名學(xué)者陶宗儀《曹氏園池行》中“浙右園池不多數(shù)，曹氏經(jīng)營(yíng)最云古。我昔避兵貞溪頭，杖屨尋常造園所?！钡脑娋洌_為“造園”一詞的最早出現(xiàn)之處。1.1.2“造園材料”一詞的起源陳植

《造園學(xué)概論》

將造園體系分為造園材料學(xué)、造園建筑學(xué)、造園設(shè)計(jì)學(xué)、造園管理學(xué)、造園行政學(xué)等14個(gè)學(xué)科。

第1章緒論

1.1.3造園材料與建筑材料、土木工程材料的關(guān)系

土木工程材料

是指應(yīng)用于結(jié)構(gòu)工程中的無機(jī)材料、有機(jī)材料和復(fù)合材料的總稱。建筑材料

是指構(gòu)成建筑物和構(gòu)筑物本身的材料。造園材料

是指應(yīng)用于造園過程中的生物材料和非生物材料的總稱。三者關(guān)系造園材料、建筑材料、土木工程材料三者之間既有交叉重合，而其側(cè)重點(diǎn)又各有不同。因此，有必要對(duì)造園材料知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行研究、優(yōu)化和整合，突出造園特色，滿足專業(yè)需求，增強(qiáng)專業(yè)歸屬感，使造園材料知識(shí)內(nèi)容更富有專業(yè)性、適用性、針對(duì)性和邏輯性。

第1章緒論

1.2造園材料的分類

1.2.1按造園材料的生命特征分類

生物造園材料

是指應(yīng)用于造園過程中具有生命特性的動(dòng)物和植物。

非生物造園材料

是指應(yīng)用于造園過程中不具有生命特性的各種材料。

////////第1章緒論

1.2.2按造園材料的使用歷史分類

傳統(tǒng)造園材料是指在我國(guó)古典園林營(yíng)造中所使用的材料。如：夯土、山石、木材、竹材、磚瓦、各種陶瓷、燒制石灰、油漆彩繪等材料。

現(xiàn)代造園材料是指在我國(guó)現(xiàn)代園林建設(shè)中所使用除傳統(tǒng)造園材料以外的材料。主要包括玻璃、塑料、塑膠、涂料、水泥、混凝土、金屬制品、土工材料、復(fù)合材料及各種造園功能材料等。第1章緒論

1.2.3按不同工程類型應(yīng)用的造園材料分類

材料類別主要應(yīng)用項(xiàng)目或部位常用材料風(fēng)景建筑工程材料景觀建筑（亭、廊、橋、榭等）石材、木材、竹材、磚瓦、石灰、水泥、鋼材、砂漿、混凝土、油漆彩繪、防水卷材等。園林小品（園桌、園凳、雕塑等）園林給排水工程材料園林給水工程各種給排水管材、管件、閥門等。園林排水工程園林水景工程材料湖、池、溪流（駁岸、護(hù)坡、湖底等）、泉、瀑布木樁、竹樁、石材、混凝土、防水卷材、各種噴頭、閥門、管網(wǎng)材料等。園林道路工程材料基層、結(jié)合層、面層、附屬工程砂、磚、石子、水泥、石灰、石板、木材、瀝青、混凝土等。山石景觀工程材料山基、主體、膠結(jié)、連接山石、砂子、石子、水泥、石灰、混凝土、顏料、鐵活、GRC、FRP等塑山材園林照明工程材料供電、照明管線、燈具、變壓設(shè)備等。第1章緒論

1.2.4按造園材料的功能作用分類

結(jié)構(gòu)材料是指梁、板、柱、基礎(chǔ)、墻體和其他受力構(gòu)件所用的材料。最常用的有石材、木材、鋼材、燒結(jié)磚、混凝土等。

功能材料是指擔(dān)負(fù)某些造園功能的非承重材料。又可分為：第1章緒論

1.圍護(hù)、分割材料在景觀建筑中起到圍護(hù)和分割空間作用的非承重材料，如隔墻、隔斷、幕墻等構(gòu)件所使用的砌塊、木板、金屬板、石膏板等。2.景觀、裝飾材料如景石、玻璃、陶瓷、涂料、油漆、鋁合金等。3.防水、防潮材料如防水砂漿、防水混凝土等剛性防水材料；改性瀝青防水卷材、合成高分子防水卷材等柔性防水材料；防水涂料、密封材料等。4.保溫、隔熱材料如礦棉、石棉、玻璃棉、膨脹蛭石、膨脹珍珠巖、泡沫玻璃、泡沫混凝土、聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等。5.吸聲、隔音材料如吸聲磚、開孔石膏板、礦棉板、玻璃棉、軟木板、吸聲蜂窩板等。6.防火、防腐材料耐火混凝土、耐火石膏板、防火防腐涂料等。

第1章緒論

1.2.5按造園材料的化學(xué)組成分類

材料類別舉例無機(jī)材料金屬材料黑色金屬鋼、鐵及其合金、合金鋼、不銹鋼有色金屬銅、鋁及其合金非金屬材料天然石材砂、碎石、卵石、毛石、料石、景石燒土制品磚、瓦、陶瓷制品膠凝材料及制品石灰、水泥、砂漿、混凝土及各種硅酸鹽制品玻璃普通平板玻璃、特種玻璃無機(jī)纖維材料礦物棉、玻璃纖維有機(jī)材料天然材料木材、竹材及其制品瀝青材料石油瀝青、煤瀝青及其制品合成高分子材料塑料、橡膠、涂料、膠粘劑復(fù)合材料有機(jī)與無機(jī)非金屬材料復(fù)合聚合物混凝土、玻璃纖維增強(qiáng)塑料金屬與無機(jī)非金屬材料復(fù)合鋼筋混凝土、鋼纖維混凝土金屬與有機(jī)材料復(fù)合PVC鋼板、有機(jī)涂層鋁合金板第1章緒論

1.3造園材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量控制

根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布單位與適用范圍，我國(guó)可分為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)四類。

1.3.1造園材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)GB）和推薦性標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)GB/T）。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

各行業(yè)（或主管部門）為了規(guī)范本行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量而制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是全國(guó)性的指導(dǎo)文件，其技術(shù)要求應(yīng)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。如建筑工程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)JGJ）、建筑材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)JC）等。第1章緒論

地方標(biāo)準(zhǔn)

地方標(biāo)準(zhǔn)（代號(hào)DB）為地方主管部門發(fā)布的地方性技術(shù)指導(dǎo)文件，適用于該地區(qū)使用，其技術(shù)要求應(yīng)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

由企業(yè)制定發(fā)布的指導(dǎo)本企業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)文件（代號(hào)QB），僅適用于本企業(yè)。第1章緒論

1.3.2造園材料的質(zhì)量控制

（1）通過對(duì)材料有關(guān)質(zhì)量文件的書面檢驗(yàn)初步確定其來源及基本質(zhì)量狀況。（2）對(duì)工程擬采用的材料進(jìn)行抽樣驗(yàn)證試驗(yàn)。根據(jù)檢驗(yàn)所測(cè)得的技術(shù)指標(biāo)來判定其實(shí)際質(zhì)量狀況，只有相關(guān)指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求時(shí)，才允許其在工程中使用。（3）在使用過程中，通過監(jiān)測(cè)材料的使用性能、成品或半成品的技術(shù)性能，從而評(píng)定材料在工程中的實(shí)際技術(shù)性能表現(xiàn)。（4）在使用工程中，材料技術(shù)性能出現(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料的有關(guān)知識(shí)判定其原因，并采取措施避免其對(duì)于工程質(zhì)量的不良影響。

工程實(shí)際中對(duì)材料進(jìn)行質(zhì)量控制的方法主要有：第1章緒論

1.4《造園材料》課程對(duì)風(fēng)景園林專業(yè)學(xué)習(xí)的意義

1.4.1造園材料知識(shí)的學(xué)習(xí)，有利于充分表達(dá)設(shè)計(jì)理念1.4.2造園材料知識(shí)的學(xué)習(xí)，有利于優(yōu)選施工方法和施工工藝

1.4.3造園材料知識(shí)的學(xué)習(xí)，有利于合理組織施工管理

1.4.4造園材料知識(shí)的學(xué)習(xí)，有利于控制工程造價(jià)

1.4.5造園材料知識(shí)的學(xué)習(xí)，有利于園林建筑堅(jiān)固耐久

1.4.6造園材料知識(shí)的學(xué)習(xí)，有利于建造生態(tài)園林

第2章造園材料的基本性質(zhì)2.1材料的基本狀態(tài)參數(shù)2.1.1材料的密度、表觀密度和堆積密度

密度

材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，稱為材料的密度，用下式表示：

式中：——材料的密度（g/cm3或kg/m3）——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）——材料在絕對(duì)密實(shí)狀態(tài)下的體積（cm3或m3）第2章造園材料的基本性質(zhì)

表觀密度

材料在自然態(tài)下單位體積的質(zhì)量，稱為材料的表觀密度，用下式表示：

式中：——材料的表觀密度（g/cm3或kg/m3）——材料的質(zhì)量（g或kg）——材料在自然狀態(tài)下的體積（cm3或m3）所謂自然狀態(tài)下的體積，是指包括材料內(nèi)部孔隙的外觀幾何形狀的體積。

堆積密度

散粒材料在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質(zhì)量，稱為材料的堆積密度，用下式表示：

式中：

——散粒材料的堆積密度（kg/m3）——散粒材料的質(zhì)量（kg）——散粒材料的自然堆積體積（m3）

所謂散粒材料的自然堆積體積，是指含有孔隙在內(nèi)的散粒狀材料的總體積與顆粒之間空隙體積之和。

第2章造園材料的基本性質(zhì)

////////第2章造園材料的基本性質(zhì)2.1.2材料的密實(shí)度和孔隙率

密實(shí)度

密實(shí)度是指材料內(nèi)部固體物質(zhì)的實(shí)體積占材料總體積的百分率，用下式表示：式中：

——材料的密實(shí)度（%）

孔隙率

孔隙率是指材料內(nèi)部孔隙體積占材料總體積的百分率，用下式表示：

式中：——材料的孔隙率（%）

上式表明，材料的總體積是由該材料的固體物質(zhì)與其所包含的孔隙所組成。第2章造園材料的基本性質(zhì)

孔隙特征一般認(rèn)為，孔隙可以從兩個(gè)方面對(duì)材料產(chǎn)生影響：一是孔隙的多少，常用孔隙率來表示；二是孔隙的特征，通常包括以下三個(gè)方面。

（1）按孔隙尺寸大小，可把孔隙分為微孔、細(xì)孔和大孔三種。（2）按孔隙之間是否相互貫通，把孔隙分為互相隔開的孤立孔，或互相貫通的連通孔。（3）按孔隙與外界之間是否連通，把孔隙分為與外界相連通的開口孔，或不相連通的封閉孔，見下圖：圖2-1含孔材料體積組成示意圖

第2章造園材料的基本性質(zhì)2.1.3材料的填充率和空隙率

填充率

填充率是指散粒材料在堆積狀態(tài)下，顆粒體積占總體積的百分率，用下式表示：——材料的填充率（%）

式中：

空隙率

空隙率是指散粒材料在堆積狀態(tài)下，顆粒間空隙體積占總體積的百分率，用下式表示：

式中：——材料的空隙率（%）空隙率的大小反映了散粒材料的顆粒之間相互填充的致密程度?？障堵士勺鳛榭刂苹炷凉橇霞?jí)配與計(jì)算含砂率的依據(jù)。第2章造園材料的基本性質(zhì)

第2章造園材料的基本性質(zhì)由式填充率公式和空隙率公式可得如下關(guān)系式：綜上所述，含孔材料的體積組成如圖2-1所示，散粒狀材料的體積組成如圖2-2所示。圖2-2散粒狀材料松散體積組成示意圖

第2章造園材料的基本性質(zhì)2.2材料的基本物理性質(zhì)

2.2.1材料與水有關(guān)的性質(zhì)

親水性與憎水性

材料與水接觸時(shí)能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為親水性，反之，材料與水接觸時(shí)不能被水潤(rùn)濕的性質(zhì)稱為憎水性。圖2-3材料潤(rùn)濕示意圖第2章造園材料的基本性質(zhì)

吸水性與吸濕性

1.吸水性

材料在水中吸收水分的性質(zhì)稱為吸水性。材料的吸水性用吸水率表示，有以下兩種表示方法：

（1）質(zhì)量吸水率

質(zhì)量吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水的質(zhì)量占材料干燥狀態(tài)下質(zhì)量的百分率，用下式表示：

——材料的質(zhì)量吸水率（%）

——材料吸水飽和狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）

式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)（2）體積吸水率

體積吸水率是指材料在吸水飽和時(shí)，所吸水的體積占材料表觀體積的百分率，用下式表示：——材料的體積吸水率（%）——材料吸水飽和時(shí)水的體積（cm3或m3）

材料的吸水率與其孔隙特征有很大關(guān)系。

各種材料的吸水率差異很大，如花崗巖的吸水率只有0.5~0.7%，混凝土的吸水率為2~3%，燒結(jié)普通磚的吸水率為8~20%，木材的吸水率可超過100%。式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)2.吸濕性

材料的吸濕性是指材料在潮濕空氣中吸收水分的性質(zhì)。反之，材料在干燥空氣中會(huì)放出所含水分，稱為還濕性。材料的吸濕性用含水率表示，如下式：——材料的含水率（%）——材料在吸濕狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）——材料在干燥狀態(tài)下的質(zhì)量（g或kg）

式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)材料的含水率隨空氣的濕度和環(huán)境的溫度的變化而變化，在空氣濕度增大、溫度降低時(shí)，材料的含水率變大，反之變小。材料吸水或吸濕后，對(duì)材料很多性能存在顯著影響，它會(huì)使材料的表觀密度增大、體積膨脹、強(qiáng)度下降、保溫性能降低、抗凍性變差等。材料中所含水分與空氣溫、濕度相平衡時(shí)的含水率，稱為平衡含水率（或稱氣干含水率）。材料的開口微孔越多，吸濕性越強(qiáng)。第2章造園材料的基本性質(zhì)

耐水性

材料的耐水性是指材料長(zhǎng)期在水作用下不破壞、強(qiáng)度也不明顯下降的性質(zhì)。耐水性用軟化系數(shù)表示，如下式：

——材料的軟化系數(shù)；

——材料在吸水飽和狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（MPa）；

——材料在干燥狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度（MPa）。

式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)一般材料吸水后，強(qiáng)度均會(huì)有所降低，強(qiáng)度降低越多，軟化系數(shù)越小，說明該材料耐水性越差。材料的KR在0~1之間，工程中將KR>0.85的材料，稱為耐水材料。長(zhǎng)期處于水中或潮濕環(huán)境中的重要結(jié)構(gòu)，所用材料必須保證KR>0.85，用于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)的材料，其值也不宜小于0.75。第2章造園材料的基本性質(zhì)

抗?jié)B性

材料的抗?jié)B性是指材料抵抗壓力水滲透的性能。

大多數(shù)造園材料常含有孔隙、孔洞或其他缺陷，當(dāng)材料兩側(cè)的水壓差較大時(shí)，水可能從高壓側(cè)通過內(nèi)部的孔隙、孔洞或其他缺陷滲透到低壓側(cè)。這種壓力水的滲透，不僅會(huì)影響工程的使用，而且滲入的水還會(huì)帶入能腐蝕材料的介質(zhì)，或?qū)⒉牧蟽?nèi)的某些成分帶出，造成材料的破壞。

1.滲透系數(shù)

材料的抗?jié)B性用滲透系數(shù)表示，如下式：

第2章造園材料的基本性質(zhì)——材料的滲透系數(shù)（cm/h）——滲透水量（cm3）——試件厚度（cm）——滲水面積（cm2）

——滲水時(shí)間（h）——靜水壓力水頭（cm）上式表明，在一定時(shí)間內(nèi)，透水材料試件的水量與試件的斷面積及水頭差（液壓）成正比，與試件的厚度成反比。滲透系數(shù)K反映水在材料中流動(dòng)的速度。K值越小，說明水在材料中流動(dòng)的速度越慢，其抗?jié)B性越強(qiáng)。

式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)2.抗?jié)B等級(jí)

對(duì)于現(xiàn)代園林工程中大量使用的砂漿、混凝土等材料，其抗?jié)B性能常用抗?jié)B等級(jí)來表示?？?jié)B等級(jí)是以規(guī)定的試件，在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下所能承受的最大水壓力來確定，用下式表示：——材料的抗?jié)B標(biāo)號(hào)

——材料透水前所能承受的最大水壓力（MPa）

抗?jié)B等級(jí)符號(hào)“Pn”中，n為該材料在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下所能承受的最大水壓力的10倍數(shù)，如P4、P6、P8、P10、P12等分別表示材料能承受0.4、0.6、0.8、1.0、1.2Mpa的水壓而不滲水。

式中：

抗凍性

材料的抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用而不破壞，強(qiáng)度也不顯著降低的性能。材料的抗凍性與其內(nèi)部孔隙構(gòu)造特征、材料強(qiáng)度、耐水性和吸水飽和度等因數(shù)有關(guān)。抗凍性良好的材料，對(duì)于抵抗溫度變化、干濕交替等破壞作用的能力也較強(qiáng)。所以，抗凍性常作為評(píng)價(jià)材料耐久性的一個(gè)指標(biāo)。

材料的抗凍性常用抗凍等級(jí)表示，如F15、F25、F50、F100、F200等分別表示材料能承受15、25、50、100、200次的凍融循環(huán)。材料抗凍性等級(jí)的選擇，是根據(jù)結(jié)構(gòu)物的種類、使用條件、氣候條件等來就決定。例如燒結(jié)普通磚、陶瓷面磚、輕混凝土等墻體材料，一般要求其抗?jié)B等級(jí)為F15或F25；用于道路和橋梁的混凝土應(yīng)為F50、F100或F200；而水工混凝土要求高達(dá)F500。第2章造園材料的基本性質(zhì)

第2章造園材料的基本性質(zhì)2.2.2材料與熱有關(guān)的性質(zhì)

導(dǎo)熱性

材料的導(dǎo)熱性是指材料傳導(dǎo)熱量的能力。導(dǎo)熱性用導(dǎo)熱系數(shù)表示，如下式：——材料的導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]

——傳導(dǎo)熱量（J）——材料厚度（m）——傳熱面積（m2）——傳熱時(shí)間（s）——材料兩側(cè)溫度差（K）

上式表示，厚度為1m的材料，當(dāng)其相對(duì)兩側(cè)表面溫度差為1K時(shí)，在1s時(shí)間內(nèi)通過1m2面積的熱量。因此，材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小，表示其越不易導(dǎo)熱，絕熱性能越好。在工程中常將λ≤0.175W/(m·K)的材料稱為絕熱材料。

式中：

熱阻

在工程中常把1/λ稱為材料的熱阻，用R表示，單位是(m·K)/W。它表明熱量通過材料層時(shí)所受到的阻力。在同樣的溫差條件下，熱阻越大，通過材料層的熱量就越少。導(dǎo)熱系數(shù)λ和熱阻R是評(píng)定材料絕熱性能（即保溫隔熱性能）的主要指標(biāo)，其大小除與材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、密度有關(guān)外，還與材料的含水率及環(huán)境溫度等有關(guān)。一般地，材料孔隙率越大，其熱阻就越大。而材料在受潮或受凍后，其熱阻會(huì)大大降低。因此，絕熱材料應(yīng)經(jīng)常處于干燥狀態(tài)，以利于發(fā)揮材料的絕熱效能。

第2章造園材料的基本性質(zhì)

第2章造園材料的基本性質(zhì)

熱容量和比熱容

1.熱容量

熱容量是指材料受熱時(shí)吸收熱量，冷卻時(shí)放出熱量的性質(zhì)，用下式表示：——材料的熱容量（J）——材料的質(zhì)量（g）——材料的比熱容[J/(g·K)]——材料受熱或冷卻前后的溫差（K）

式中：////////第2章造園材料的基本性質(zhì)2.比熱容

比熱容是指單位質(zhì)量的材料，當(dāng)溫度升高或降低1K時(shí)所吸收或放出的熱量，用下式表示：式中意義，同上所述。

比熱容是反映材料的吸熱或放熱能力大小的物理量，對(duì)保持建筑物內(nèi)部溫度穩(wěn)定有很大意義。比熱容大的材料，對(duì)維持室內(nèi)溫度穩(wěn)定，減少熱損失，節(jié)約能源起著重要的作用。第2章造園材料的基本性質(zhì)材料導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]比熱容[J/(g·K)]材料導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]比熱容[J/(g·K)]銅材3500.38松木（橫紋）0.151.63鋼材580.47泡沫塑料0.031.30花崗石3.10.82冰2.22.05普通混凝土1.80.88水0.584.19燒結(jié)普通磚0.650.85靜態(tài)空氣0.0231.00常見造園材料的熱工指標(biāo)見表2-2第2章造園材料的基本性質(zhì)

熱變形性

材料的熱變形性是指材料在溫度變化時(shí)的尺寸變化。材料的熱變形性常用線膨脹系數(shù)來表示，如下式：——材料的線膨脹系數(shù)（1/K）——材料的原長(zhǎng)度（mm）——材料的線變形量（mm）——材料在升、降溫前后的溫差（K）

除個(gè)別材料（如水結(jié)冰，體積增大）以外，一般材料均符合熱脹冷縮這一自然規(guī)律。線膨脹系數(shù)越大，表示材料的熱變形性越大。普通混凝土膨脹系數(shù)為10×10－6/K，鋼材為10×10－6~12×10－6/K，因此，它們能組合成鋼筋混凝土共同工作。

式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)

耐燃性和耐火性

1.耐燃性

耐燃性是指材料在火焰和高溫作用下可否燃燒的性質(zhì)。

材料的耐燃性是決定建筑物防火、建筑結(jié)構(gòu)耐火等級(jí)的重要因素。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》（GB8624-2006）將建筑材料及制品分為：不燃材料（A1級(jí)勻質(zhì)材料、A2級(jí)復(fù)合材料）、難燃材料（B級(jí)、C級(jí)）、可燃材料（D級(jí)、E級(jí)）、易燃材料（F級(jí)）七個(gè)等級(jí)。第2章造園材料的基本性質(zhì)材料的耐火性用其耐火時(shí)間（h）來表示，稱為耐火極限。耐燃的材料不一定耐火，耐火的一般都耐燃。如鋼材是非燃燒材料，但其耐火極限僅有0.25h，故鋼材雖為重要的建筑結(jié)構(gòu)材料，但其耐火性卻較差，使用時(shí)須進(jìn)行特殊的耐火處理。

2.耐火性

耐火性是指材料在火焰和高溫作用下，保持其不破壞、性能不明顯下降的能力。

2.2.3材料的聲學(xué)性質(zhì)

吸聲性

材料的吸聲性是指聲能穿透材料和被材料消耗的性質(zhì)（見圖2-4）。材料的吸聲性用吸聲系數(shù)表示，如下式：第2章造園材料的基本性質(zhì)——材料的吸聲系數(shù)——入射聲能——反射聲能——吸聲聲能——透射聲能材料的吸聲效果主要受材料的密度、厚度、孔隙率、孔隙特征的影響。

隔聲性

聲波在建筑結(jié)構(gòu)中的傳播主要通過空氣和固體來實(shí)現(xiàn)的，因而隔聲分為隔空氣聲和隔聲固體聲。（詳見第十章）

式中：圖2-4聲波的入射、反射、吸收及透射第2章造園材料的基本性質(zhì)2.3材料的力學(xué)性質(zhì)

2.3.1強(qiáng)度、強(qiáng)度等級(jí)和比強(qiáng)度

強(qiáng)度材料的強(qiáng)度是指材料在外力作用下不破壞時(shí)能承受的最大應(yīng)力。所以，材料的強(qiáng)度通常以其極限強(qiáng)度表示。根據(jù)外力作用的方式的不同（見圖2-5），材料強(qiáng)度有抗拉、抗壓、抗剪、抗彎（抗折）強(qiáng)度等。第2章造園材料的基本性質(zhì)第2章造園材料的基本性質(zhì)材料的抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度可按下式進(jìn)行計(jì)算：——抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度（Mpa）——材料受拉、壓、剪破壞時(shí)的荷載（N）——材料的受力面積（mm2）

式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)材料的抗彎強(qiáng)度與材料受力情況有關(guān)，試驗(yàn)時(shí)將試件放在兩支點(diǎn)上，中間作用一集中力，對(duì)矩形截面的試件，其抗彎強(qiáng)度可按下式進(jìn)行計(jì)算：——材料的抗彎強(qiáng)度（Mpa）——材料受彎破壞時(shí)的荷載（N）——試件受彎時(shí)兩支點(diǎn)的間距（mm）——材料截面寬度、高度（mm）影響材料強(qiáng)度大小的因素很多，主要取決于其本身的成分、構(gòu)造。一般情況下，材料的表觀密度越小、孔隙率越大、越疏松，其強(qiáng)度就越低。

式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)

強(qiáng)度等級(jí)不同造園材料的強(qiáng)度差別很大，根據(jù)其強(qiáng)度的大小，劃分為若干不同的等級(jí)。我國(guó)規(guī)范《燒結(jié)普通磚》（GB5101-2003），將燒結(jié)普通磚按抗壓強(qiáng)度分為MU10~MU30共五個(gè)等級(jí)；

《通用硅酸鹽水泥》（GB175-2007/XG1-2009）規(guī)定，硅酸鹽水泥按28天的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分為42.5~62.5級(jí)共三個(gè)強(qiáng)度等級(jí)；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）規(guī)定，普通混凝土劃分為十四個(gè)等級(jí)，即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80。

第2章造園材料的基本性質(zhì)材料抗壓強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度花崗巖100~2505~810~14燒結(jié)普通磚7.5~30——1.8~4.0普通混凝土7.5~601~42.0~8.0松木（順紋）30~5080~12060~100鋼材235~1800235~1800——不同材料具有不同的抵抗外力的特征，混凝土、石材等抗壓強(qiáng)度較高，鋼材的抗拉和抗壓強(qiáng)度都較高。在施工設(shè)計(jì)中選擇材料時(shí)，應(yīng)清楚的認(rèn)識(shí)不同材料的不同強(qiáng)度特征。常用造園材料的強(qiáng)度見表2-3。第2章造園材料的基本性質(zhì)

比強(qiáng)度材料的比強(qiáng)度是指材料強(qiáng)度與其表觀密度之比。比強(qiáng)度是衡量材料輕質(zhì)高強(qiáng)的重要指標(biāo)。比強(qiáng)度值越大，材料的輕質(zhì)高強(qiáng)性能越好。優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料，必須有較高的比強(qiáng)度。

2.3.2彈性和塑性材料在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力撤除后變形即可消失并能完全恢復(fù)原始形狀的性質(zhì)稱為彈性。這種可恢復(fù)的變形稱為彈性變形，具有這種性質(zhì)的材料稱為彈性材料。當(dāng)外力撤除后，材料仍保持變形后的形狀和尺寸，且不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)，稱為塑性。這種不可恢復(fù)的變形稱為塑性變形，具有這種性質(zhì)的材料稱為塑性材料。

第2章造園材料的基本性質(zhì)材料在彈性變形范圍內(nèi)，彈性模量E為常數(shù)，其值等于應(yīng)力與應(yīng)變之比，如下式：——材料的彈性模量（Mpa）——材料的應(yīng)力（Mpa）——材料的應(yīng)變

彈性模量是衡量材料抵抗變形能力的一個(gè)指標(biāo)，其值越大，說明材料在相同外力作用下的變形越小，即剛性越好。

式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)2.3.3脆性與韌性材料受外力作用，當(dāng)外力達(dá)到一定限度后，材料無明顯的塑性變形而突然破壞的性質(zhì)稱為脆性。具有這種性質(zhì)的材料稱為脆性材料，如燒結(jié)磚、石材、陶瓷、玻璃、普通混凝土、鑄鐵等。

材料在沖擊或振動(dòng)荷載作用下，能吸收較大的能量，同時(shí)產(chǎn)生較大的變形而不發(fā)生突然破壞的性質(zhì)稱為材料的沖擊韌性（簡(jiǎn)稱韌性）。具有這種性質(zhì)的材料稱為韌性材料，如木材、鋼材等。

韌性可用材料受荷載達(dá)到破壞時(shí)所吸收的能量來表示，如下式：——材料的沖擊韌性（J/mm2）——試件破壞時(shí)所消耗的功（J）——試件受力凈截面積（mm2）

式中：第2章造園材料的基本性質(zhì)2.3.4硬度與耐磨性硬度是材料抵抗較硬物質(zhì)刻劃或壓入的能力。

測(cè)定硬度的方法很多，常用刻劃法和壓入法。

刻劃法常用于測(cè)定天然礦物的硬度，即按滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長(zhǎng)石、石英、黃玉、剛玉、金剛石的硬度遞增順序分為10級(jí)，通過它們對(duì)材料的劃痕來確定所測(cè)材料的硬度，稱為莫氏硬度。壓入法是以一定的壓力將一定規(guī)格的鋼球或金剛石制成的尖端壓入試樣表面，根據(jù)壓痕的面積或深度來測(cè)定其硬度。第2章造園材料的基本性質(zhì)耐磨性是材料表面抵抗磨損的能力，通常用磨損率表示，如下式：

——材料的磨損率（g/cm2）——磨前質(zhì)量（g）——磨后質(zhì)量（g）——試件受磨面積（mm2）一般情況下，硬度大的材料強(qiáng)度高、耐磨性較強(qiáng)，但不宜加工。所以，工程中有時(shí)用硬度來推算材料的強(qiáng)度。

第2章造園材料的基本性質(zhì)2.4材料的藝術(shù)性和生態(tài)性2.4.1材料的藝術(shù)性風(fēng)景園林是造園藝術(shù)與技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是符合人們審美要求的優(yōu)美景觀區(qū)域。而造園藝術(shù)的發(fā)揮，除園林設(shè)計(jì)之外，在很大程度上取決于造園材料的藝術(shù)性。所以，只有把握住各種造園材料的藝術(shù)性特征，才能取得理想的造園效果。

造園材料共同的藝術(shù)性特征主要表現(xiàn)在材料的色彩和質(zhì)感這兩個(gè)方面，而不同材料又有各自的藝術(shù)特征，如景石的形態(tài)和皴紋，木材及其制品的紋理，陶瓷和金屬的光澤，玻璃的透明性，竹材自身的節(jié)理構(gòu)造等。第2章造園材料的基本性質(zhì)

色彩色彩是材料最富表現(xiàn)力和感染力的藝術(shù)要素，從某種角度來看，它甚至決定著園林的“性格”。每每提及江南園林，人們便自然會(huì)想到粉墻黛瓦、褐色門窗、色彩淡雅、清新脫俗；而北方園林則是金瓦紅墻、雕梁畫棟、色彩濃重、豪邁奔放。利用造園材料的本色創(chuàng)造園林景觀是一種最合理、最經(jīng)濟(jì)、最方便、最可靠的途徑。在諸多造園材料之中，山石的種類最為豐富，不但形態(tài)各異，而且色彩多樣。江南園林的粉墻黛瓦給“粉壁置石”傳統(tǒng)手法的應(yīng)用提供了廣闊的空間，“以粉壁為紙，以山石為繪”，創(chuàng)作出另一種形式的丹青山水（見圖2-6）。現(xiàn)代園林繼承并創(chuàng)新了這種手法，所做景觀亦有諸多可圈可點(diǎn)（見圖2-7）。第2章造園材料的基本性質(zhì)圖2-6古典園林中粉壁置石手法的運(yùn)用

圖2-7現(xiàn)代園林中粉壁置石手法的運(yùn)用第2章造園材料的基本性質(zhì)

質(zhì)感質(zhì)感是指人們對(duì)造園材料外觀質(zhì)地的一種感覺，包括的內(nèi)容很多，如材料表面的粗糙與細(xì)膩；材料的紋理與花樣；材料的堅(jiān)實(shí)與松軟；材料的光滑、透明、光亮與昏暗；環(huán)紋的清晰與模糊；色彩的深淺等。材料的質(zhì)地不同，給人們以不同的感覺，如堅(jiān)硬而又光滑的材料（如大理石板材、不銹鋼板材等）有嚴(yán)肅、有力、整潔之感；保持自然本色的材料（如木材、竹材等）則給人以清新、親切、淳樸之感。質(zhì)感除取決于所用材料外，更重要的是取決于材料的加工方法和加工程度。采用不同的加工方法及加工程度?？扇〉貌煌馁|(zhì)感效果。在我國(guó)現(xiàn)代園林中多數(shù)的塑山、塑石及仿生構(gòu)件，在“遠(yuǎn)觀勢(shì)”及“遠(yuǎn)觀形”方面可謂逼真，可在“近觀質(zhì)”方面還有待提高。第2章造園材料的基本性質(zhì)

紋理紋理是指材料表面的花紋或線條，對(duì)景石、木材、竹材的藝術(shù)效果影響較大。具有水平紋理的景石給人們以平靜、安詳之感；帶有豎向紋理的景石則給人以挺拔、峻峭之感；而富有傾斜紋理的山石則表現(xiàn)出積極向上、勃勃生機(jī)之勢(shì)。木材也因樹種不同，生長(zhǎng)條件有別，具有多種多樣天然細(xì)膩的紋理，這使得木材及其制品更加典雅、親切、溫和。

光澤光澤是光線在材料表面有方向性的反射，若反射光線分散在各個(gè)方向，稱漫反射；如與入射光線成對(duì)稱的集中反射，則稱鏡面反射。鏡面反射是材料產(chǎn)生光澤的主要原因。材料表面的光潔度越高，光線的反射越強(qiáng)，則光澤度越高。所以許多材料的面層均加工成光滑的表面，如天然大理石和花崗巖板材、釉面燒土制品、鏡面玻璃、不銹鋼板材等。第2章造園材料的基本性質(zhì)

透明性

材料的透明性是由于材料透射光線的結(jié)果。能透光又能透視的材料稱為透明體，只能透光而不能透視的材料稱為半透明體。由于透明材料具有良好的透光性，因此在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用十分廣泛，在造園中的應(yīng)用也是方興未艾。例如，玻璃就通常應(yīng)用在景觀建筑的屋頂和幕墻、水體景觀的底部和岸頂、園林地?zé)舻恼置婕皺跅U、欄板等處。

2.4.2材料的生態(tài)性生態(tài)環(huán)境材料（環(huán)境協(xié)調(diào)型材料）是20世紀(jì)90年代國(guó)際材料科學(xué)界出現(xiàn)的新概念，生態(tài)環(huán)境造園材料是生態(tài)環(huán)境材料的重要組成部分，簡(jiǎn)稱生態(tài)造園材料。生態(tài)造園材料是指材料生命周期的各階段節(jié)省資源、節(jié)省能源、可循環(huán)再生、無環(huán)境污染或很少污染的材料。當(dāng)前，建設(shè)生態(tài)園林是全社會(huì)的共識(shí)，利用生態(tài)造園材料和發(fā)揮造園材料的生態(tài)性是建設(shè)生態(tài)園林的重要途徑。第2章造園材料的基本性質(zhì)

生態(tài)造園材料的基本特征

生態(tài)造園材料的評(píng)價(jià)指標(biāo)

（1）從資源和能源的選用上看（2）從生產(chǎn)技術(shù)上看（3）從生產(chǎn)過程上看（4）從使用過程上看（5）從廢棄過程上看

常見生態(tài)造園材料在現(xiàn)代造園材料中，生態(tài)材料更是越來越豐富，主要包括以下五大類：第2章造園材料的基本性質(zhì)（1）水泥、混凝土及制品：生態(tài)水泥、綠色混凝土、綠化混凝土（見圖2-8、2-9）、透水混凝土（見圖2-10、2-11）、再生混凝土等。圖2-9綠化混凝土護(hù)坡

圖2-10透水混凝土廣場(chǎng)（一）

第2章造園材料的基本性質(zhì)（2）墻體材料：蒸壓加氣混凝土砌塊與條板、硅酸鈣板、GRC板、各種石膏板材等。（3）保溫隔熱材料：保溫砂漿、EPS保溫板等。（4）玻璃及制品：夾層玻璃、中空玻璃、鍍膜玻璃等。（5）化學(xué)建材：塑料門窗、塑料管材、建筑涂料、防水密封材料等。2.5材料的耐久性耐久性是指材料在長(zhǎng)期使用環(huán)境中，在多種破壞因素作用下保持原有性能不被破壞的能力。材料的耐久性是一項(xiàng)綜合的技術(shù)性質(zhì)，包括抗?jié)B性、抗凍性、抗風(fēng)化性、耐熱性、耐腐蝕性、抗老化性以及耐磨性等各方面的內(nèi)容。第2章造園材料的基本性質(zhì)2.5.1影響材料耐久性的因素1.物理因素

2.化學(xué)因素3.生物因素4.機(jī)械因素

2.5.2提高材料耐久性的方法

（1）提高材料本身對(duì)外界破壞作用的抵抗力，如提高材料的密度，改善孔隙特征，合理選定原材料的組成等。（2）減輕環(huán)境條件對(duì)材料的破壞作用，如對(duì)材料進(jìn)行特殊處理或采取必要的構(gòu)造措施。（3）在主體材料表面加保護(hù)層，如覆蓋貼面、噴涂料等，使主體材料與大氣、陽光、雨、雪等隔絕，不致受到直接侵害。第3章石材首屈一指的耐久性、得天獨(dú)厚的力學(xué)性、絢麗多姿的藝術(shù)性、意味深遠(yuǎn)的文化性。在我國(guó)造園歷史上，向來就有“無石不成園”之說，石材在園林中的重要地位由此可見一斑?？蓪⑵浞譃槿箢悾簯?yīng)用于疊砌假山、置石成景（包括特置、對(duì)置、散置、群置等手法）、山石器設(shè)等處的假山石材；應(yīng)用于建筑墻面、梁柱表面、廣場(chǎng)園路鋪裝等處的飾面石材；應(yīng)用于建筑基礎(chǔ)、園路路基、駁岸護(hù)坡、擋土墻體等處的砌筑石材。第4章

木材和竹材

無論是在我國(guó)古典園林還是現(xiàn)代園林中，木材和竹材一直被作為重要的造園材料，廣泛地應(yīng)用于景觀建筑、園林小品、園路鋪裝、裝飾裝修等各個(gè)方面。木材和竹材的美質(zhì)，突出地體現(xiàn)在其完美的環(huán)境友好性。

首先，在生長(zhǎng)階段;其次，在使用階段;最后，在消亡階段。4.1木材

樹木是一個(gè)有生命的活體，由樹冠、樹干、樹根三部分組成。樹木利用的主體是樹干，加工后成為木材。木材是具有多孔性、三維結(jié)構(gòu)各向異性的有機(jī)生物復(fù)合材料。

////////第4章

木材和竹材4.1.1木材的分類與構(gòu)造

木材的分類按樹種分類（1）針葉樹材

常用針葉樹樹種有紅松、落葉松、云杉、冷杉、杉木和柏木等。（2）闊葉樹材

常用闊葉樹樹種有樟木、水曲柳、黃菠蘿、榆木、核桃木、酸棗木等，也有少數(shù)質(zhì)地較軟的，如樺木、椴木、山楊、青楊等。2.按材種分類

按材種分類，可將木材分為原條、原木、鋸材和枕木等四種類型，見表4-1及圖4-1、圖4-2、圖4-3、圖4-4。第4章

木材和竹材表4-1木材的種類及用途分類名稱說明主要用途原條系指已經(jīng)去皮、去根、去樹梢的木料，但尚未按一定尺寸加工成規(guī)定的材類建筑工程的腳手架、小型用材、家具等原木系指已經(jīng)去皮、去根、去樹梢的木料，并已按一定尺寸加工成規(guī)定的直徑和長(zhǎng)度的材料1.直接使用原木：景觀建筑物的梁、柱、檁條等結(jié)構(gòu)構(gòu)件；樁木、地梁等基礎(chǔ)構(gòu)件2.加工原木：用于膠合板等鋸材系指將原條或原木按一定的規(guī)格要求加工鋸解成材的木料景觀建筑的檁條、椽子、望板、楣檐、門窗等；室外欄桿、扶手及坐凳座椅、木棧道等枕木系指按枕木斷面和長(zhǎng)度加工而成的成材鐵道工程、工廠專用線等第4章

木材和竹材圖4-1原條

圖4-3鋸材圖4-2原木圖4-4枕木第4章

木材和竹材

木材的宏觀構(gòu)造

圖4-5木材的構(gòu)造

木材的宏觀構(gòu)造指用肉眼和放大鏡能觀察到的木材組織特征，如圖4-5所示。第4章

木材和竹材1.年輪、早材和晚材

樹木生長(zhǎng)呈周期性，在一個(gè)生長(zhǎng)周期內(nèi)所產(chǎn)生的一層木材環(huán)輪稱為一個(gè)生長(zhǎng)輪，即年輪。在同一生長(zhǎng)年中，春天細(xì)胞分裂速度快，細(xì)胞腔大壁薄，所以構(gòu)成的木質(zhì)較疏松，顏色較淺，稱為早材或春材；夏秋兩季細(xì)胞分裂速度慢，細(xì)胞腔小壁厚，構(gòu)成的木質(zhì)較致密，顏色較深，稱為晚材或夏材。2.樹皮

樹皮可分為內(nèi)皮和外皮。內(nèi)皮的組織細(xì)胞是活的，是運(yùn)輸養(yǎng)分的通道。外皮的組織細(xì)胞已經(jīng)死亡，但它的外部形態(tài)、顏色、氣味、質(zhì)地和厚薄等是識(shí)別木材的重要依據(jù)。

木材是非均質(zhì)材料，其構(gòu)造通常從樹干的三個(gè)主要切面來剖析，即從橫切面（垂直于樹軸的切面）、徑切面（通過樹軸的縱切面）和弦切面（平行于樹軸的切面）了解木材的特性和應(yīng)用。樹木是由樹皮、木質(zhì)部和髓心三個(gè)部分組成。第4章

木材和竹材3.邊材和心材

有些樹種在橫切面上，木質(zhì)部的材色可分為內(nèi)、外兩大部分。顏色較淺靠近樹皮部分的木材稱為邊材。顏色較深靠近髓心部分的木材稱為心材。

4.髓心和髓線

髓心位于原木的中心，為木質(zhì)部所包圍，是一種柔軟的薄壁細(xì)胞組織，常呈褐色或淺褐色。在橫切面上，從髓心向外的輻射線稱為髓線，又稱木射線。5.樹脂道和導(dǎo)管

樹脂道是大部分針葉樹所特有的構(gòu)造。它是由泌脂細(xì)胞圍繞而成的孔道，富含樹脂。當(dāng)樹木受傷時(shí)，樹脂包覆在受傷表面，以免腐蝕。

導(dǎo)管是一串縱行細(xì)胞復(fù)合生成的管狀構(gòu)造，起輸送養(yǎng)料的作用。導(dǎo)管僅存在于闊葉樹中，所以闊葉樹材也叫有孔材；針葉樹材沒有導(dǎo)管，因而又稱為無孔材。第4章

木材和竹材

木材的微觀構(gòu)造

木材的微觀構(gòu)造是指在顯微鏡下觀察的木材構(gòu)造特征。不同的木材具有不同的構(gòu)造特征，但其基本構(gòu)成卻具有相似的形式。在微觀狀態(tài)下，木材是由無數(shù)管狀細(xì)胞緊密結(jié)合而成，其中，絕大部分細(xì)胞縱向排列，少數(shù)細(xì)胞橫向排列（如髓線）。每一個(gè)細(xì)胞均由細(xì)胞壁和細(xì)胞腔所構(gòu)成。

細(xì)胞壁由纖維素（約50%）、半纖維素（約占24%）和木質(zhì)素（約占25%）組成。

細(xì)胞因功能不同，可分為管胞、導(dǎo)管、木纖維、髓線等多種。樹種不同，其構(gòu)成細(xì)胞也不同。針葉樹的微觀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而規(guī)則，主要由管胞和髓線構(gòu)成。管胞占木材總體積的90%以上，其髓線細(xì)小，且不很明顯，某些樹種（如松樹）在管胞間還有樹脂道（見圖4-6）。闊葉樹的微觀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，它主要由導(dǎo)管、木纖維、縱行和橫行薄壁細(xì)胞構(gòu)成（見圖4-7）。第4章

木材和竹材圖4-6針葉樹（馬尾松）微觀構(gòu)造

圖4-7闊葉樹（柞木）微觀構(gòu)造第4章

木材和竹材

木材的缺陷木材在生長(zhǎng)、采伐、儲(chǔ)運(yùn)、加工和使用過程中會(huì)產(chǎn)生一些缺陷（疵?。?，如節(jié)子、裂紋、夾皮、斜紋、彎曲、傷疤、腐朽、變色和蟲害等。這些缺陷不僅降低木材的力學(xué)性能，而且影響木材的外觀質(zhì)量。其中節(jié)子、裂紋和腐朽對(duì)材質(zhì)的影響最大。1.節(jié)子第4章

木材和竹材2.裂紋

木材纖維與纖維之間分離所形成的縫隙稱為裂紋。裂紋破壞了木材的完整性，影響木材的利用率和裝飾價(jià)值，降低了木材的強(qiáng)度，也是真菌侵入木材內(nèi)部的通道。

木材的非構(gòu)造性特征

木材的非構(gòu)造性特征是指通過眼、鼻、耳、舌、手等人體器官對(duì)木材的感知特征。很多情況下，木材的非構(gòu)造特征對(duì)造園過程中的識(shí)材、選材、用材乃至藝術(shù)效果都起著決定性作用。1.材色

木材本身并沒有顏色，但由于木材的內(nèi)含物，使木材呈現(xiàn)不同顏色，如云杉為白色、白樺為灰白色等。在園林景觀設(shè)計(jì)時(shí)，尤其意在凸顯木材的天然紋理及色彩特征時(shí)，對(duì)各種木材材色的掌握和識(shí)別顯得更為重要。第4章

木材和竹材2.紋理

木材紋理是指木材各種細(xì)胞的排列情況。根據(jù)年輪的寬窄和變化緩急可分為粗紋理和細(xì)紋理。3.光澤

木材光澤是材面對(duì)光線吸收和反射的結(jié)果。4.氣味與滋味

由于木材含有芳香油和其他的化學(xué)成分，使某些木材發(fā)出一種特殊的氣味。第4章

木材和竹材4.1.2木材的物理特性與力學(xué)性能

木材的物理特性1.木材的密度木材的密度是木材性質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，具有很強(qiáng)的實(shí)用意義，據(jù)此可以估計(jì)木材的實(shí)際重量，推斷木材的工藝性質(zhì)和木材的干縮、膨脹、硬度、強(qiáng)度等物理力學(xué)性質(zhì)。木材的密度包括實(shí)質(zhì)密度、氣干材密度、絕干材密度、生材密度和基本密度等。木材的實(shí)質(zhì)密度是指構(gòu)成木材細(xì)胞壁物質(zhì)的密度。

氣干材密度，是氣干材重量與氣干材體積之比，通常以含水率在8%～20%時(shí)的木材密度為氣干密度。

絕干材密度，是絕干材重量與絕干材體積之比；生材密度，是生材重量與生材體積之比；基本密度，是絕干材重量與生材體積之比。這三種密度在造園中實(shí)際應(yīng)用較少。第4章

木材和竹材（1）木材中的水分

木材中的水分可分為三種，即自由水、吸附水和化合水。（2）纖維飽和點(diǎn)

濕木材在空氣中干燥，當(dāng)自由水蒸發(fā)完畢而吸附水尚處于飽和時(shí)的狀態(tài)，稱為纖維飽和點(diǎn)。此時(shí)的木材含水率稱為纖維飽和點(diǎn)含水率，其大小隨樹種而異，通常介于23%～35%，平均為30%。（3）平衡含水率

木材平衡含水率是木材進(jìn)行干燥的重要指標(biāo)，并隨周圍空氣濕度的變化而變化（見圖4-9）。各地區(qū)、各季節(jié)木材的平衡含水率常不同（見表4-2）。事實(shí)上，各種樹種木材的平衡含水率也有差異。

2.含水率

木材的含水率是指木材中所含水的質(zhì)量與木材干燥后質(zhì)量的百分比值。第4章

木材和竹材圖4-9木材的平衡含水率

第4章

木材和竹材第4章

木材和竹材（4）干濕變形

木材具有很顯著的濕脹干縮性，且具有兩個(gè)明顯特點(diǎn)：1）纖維飽和點(diǎn)是木材濕脹干縮的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。含水率對(duì)松木脹縮變形的影響如圖4-10所示。圖4-10含水率對(duì)松木脹縮變形的影響第4章

木材和竹材

2）木材各向變形大小不同。

由于木材構(gòu)造不均勻，各方向、各部位脹縮也不同，其中弦向最大，徑向次之，縱向最小，邊材大于心材。圖4-11展示出木材干燥時(shí)在橫切面上由于各方向收縮不同而造成的變形。不均勻干縮會(huì)使板材發(fā)生翹曲（包括順彎、橫彎、翹彎）和扭彎（見圖4-12）。圖4-11木材干燥后截面形狀的改變第4章

木材和竹材

木材濕脹干縮性將影響到其實(shí)際使用。干縮會(huì)使木材翹曲開裂、接榫松弛、拼縫不嚴(yán)，濕脹則造成凸起。為了避免這種情況，在木材加工制作前必須預(yù)先進(jìn)行干燥處理，使木材的含水率比使用地區(qū)平衡含水率低2%～3%。圖4-12木材變形示意圖第4章

木材和竹材

木材的力學(xué)性能

1.木材的強(qiáng)度

根據(jù)木材受力狀態(tài)不同，木材的強(qiáng)度主要有抗拉、抗壓、抗彎和抗剪強(qiáng)度，而抗拉、抗壓、抗剪強(qiáng)度又有順紋和橫紋之分。

（1）抗拉強(qiáng)度

順紋抗拉強(qiáng)度是木材各種力學(xué)強(qiáng)度中最大的。順紋抗拉強(qiáng)度指拉力方向與木材纖維方向一致時(shí)的抗拉強(qiáng)度。

（2）抗壓強(qiáng)度

順紋抗壓強(qiáng)度為作用力方向與木纖維方向平行的抗壓強(qiáng)度，它次于順紋抗拉強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度。木材的橫紋抗壓強(qiáng)度比木材的順紋抗壓強(qiáng)度低得多，其比值隨木纖維構(gòu)造和樹種而異。

木材的順紋抗壓強(qiáng)度較高，且木材的疵點(diǎn)對(duì)其影響較小，因此這種強(qiáng)度在造園工程中利用最廣，常用作景觀建筑的柱、樁、斜撐等承重構(gòu)件。順紋抗壓強(qiáng)度是確定木材強(qiáng)度等級(jí)的依據(jù)。第4章

木材和竹材（3）抗彎強(qiáng)度

木材受彎時(shí)，其受彎區(qū)域內(nèi)應(yīng)力十分復(fù)雜，在試件的上部產(chǎn)生順紋壓力，下部為順紋拉力，而在水平面和垂直面上則有剪切力，當(dāng)達(dá)到強(qiáng)度極限時(shí)，則因纖維本身及纖維間連結(jié)的斷裂而最后破壞。（4）抗剪強(qiáng)度

木材強(qiáng)度呈現(xiàn)出明顯的各向異性，表4-3列舉了木材各強(qiáng)度的特征及應(yīng)用。根據(jù)《木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50005—2003）木材的強(qiáng)度等級(jí)可根據(jù)其弦向靜曲強(qiáng)度來評(píng)定（見表4-4）。第4章

木材和竹材表4-3木材各強(qiáng)度的特征及應(yīng)用第4章

木材和竹材2.影響木材強(qiáng)度的主要因素

（1）木材的纖維組織

（2）含水率

木材的含水率是影響強(qiáng)度的重要因素。在纖維飽和點(diǎn)以上，強(qiáng)度基本為一恒定值，如圖4-13所示。第4章

木材和竹材圖4-13含水率對(duì)木材強(qiáng)度的影響第4章

木材和竹材

為了便于比較，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，木材強(qiáng)度以含水率為12%時(shí)的強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)值，木材含水率在9%～15%時(shí)的強(qiáng)度，可按下式換算：

（4-1）式中

——含水率為12%時(shí)的木材強(qiáng)度，MPa；

——含水率為W時(shí)的木材強(qiáng)度，MPa；

——試驗(yàn)時(shí)的木材含水率，%；

——含水率校正系數(shù)，當(dāng)木材含水率在9%～15%時(shí)，按表4-5取值。強(qiáng)度類型抗壓強(qiáng)度順紋抗拉強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度順紋抗剪強(qiáng)度順紋橫紋闊葉材針葉材α值0.050.0450.01500.040.03表4-5α取值表第4章

木材和竹材（3）環(huán)境溫度

木材的強(qiáng)度隨環(huán)境溫度升高而降低。（4）負(fù)荷時(shí)間

木材極限強(qiáng)度表示抵抗短時(shí)間外力破壞的能力，木材在長(zhǎng)期荷載作用下所能承受的最大應(yīng)力稱為持久強(qiáng)度。由于木材受力后將產(chǎn)生塑性流變，使木材強(qiáng)度隨荷載時(shí)間的增長(zhǎng)而降低，木材的持久強(qiáng)度僅為極限強(qiáng)度的50%～60%（見圖4-14）。圖4-14木材的持久強(qiáng)度第4章

木材和竹材

（5）疵病

木材在生長(zhǎng)、采伐、保存及加工過程中，所產(chǎn)生的內(nèi)部和外部的缺陷，統(tǒng)稱為疵病。一般木材或多或少都存在一些疵病，使木材的物理力學(xué)性質(zhì)受到影響。////////第4章

木材和竹材4.1.3木材及其制品的應(yīng)用

木材的等級(jí)我國(guó)各種商品材均按國(guó)家材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)木材缺陷情況進(jìn)行分等分級(jí)，通常分為一、二、三、四等，結(jié)構(gòu)和裝飾用材一般選用等級(jí)較高者。普通木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材質(zhì)等級(jí)見表4-6。

項(xiàng)次主要用途材質(zhì)等級(jí)1受拉或受壓構(gòu)件Ⅰa2受彎或壓彎構(gòu)件Ⅱa3受壓構(gòu)件及次要受彎構(gòu)件（如吊頂小龍骨等）Ⅲa表4-6普通木結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材質(zhì)等級(jí)第4章

木材和竹材

木材的設(shè)計(jì)特性目前，木材及其加工產(chǎn)品幾乎在所有的園林造景要素中都得到過良好地應(yīng)用。

1.輕質(zhì)高強(qiáng)2.較高的彈性與韌性3.良好的加工性4.較好的絕熱性與熱穩(wěn)定性5.優(yōu)良的裝飾性6.較可靠的耐久性

木材在具有上述諸多優(yōu)良設(shè)計(jì)特性的同時(shí)，也存在著一些明顯的缺點(diǎn)，集中體現(xiàn)在三個(gè)方面：一是易燃燒、腐蝕及蟲蛀；二是吸濕性大，易干縮濕脹，尺寸不穩(wěn)定；三是各向異性。該三項(xiàng)缺點(diǎn)，前文已介紹，此處不再累述。第4章

木材和竹材

木材的防護(hù)

為了提高木材的耐久性，擴(kuò)大木材的使用范圍，針對(duì)木材的性能做到揚(yáng)長(zhǎng)避短，就必須在木材使用前及使用過程中，有針對(duì)性地采取一些防護(hù)措施。目前，對(duì)木材的防護(hù)措施主要包括干燥、防腐、防蛀和防火處理。

1.干燥

木材在加工和使用之前進(jìn)行干燥處理，可以提高強(qiáng)度、防止收縮、開裂和變形、減輕質(zhì)量以及防腐防蟲，從而改善木材的使用性能和壽命。

木材的干燥方法有自然干燥法和人工干燥法兩種。通常，景觀建筑室內(nèi)及門窗用料干燥至含水率6%～10%，室外景觀及小品用料干燥至含水率8%～15%。第4章

木材和竹材2.防腐防蟲

（1）腐朽

木材的腐朽是由真菌在木材中寄生而引起的。侵蝕木材的真菌有三種，即霉菌、變色菌和木腐菌。

（2）蟲害

各種昆蟲危害而造成的木材缺陷稱為木材蟲害。木材中被昆蟲蛀蝕的孔道稱為蟲眼或蟲孔。蟲眼對(duì)材質(zhì)的影響與其大小、深度和密集程度有關(guān)。深的大蟲眼或深而密集的小蟲眼能破壞木材的完整性，降低其力學(xué)性質(zhì)，也成為真菌侵入木材內(nèi)部的通道。

（3）防腐防蟲的措施

真菌在木材中生存必須同時(shí)具備以下三個(gè)條件：水分、氧氣和溫度。木材含水率為35%～50%，溫度為24～30℃，并含有一定量空氣時(shí)最適宜真菌的生長(zhǎng)。當(dāng)木材含水率在20%以下時(shí)，真菌生命活動(dòng)就受到抑制。

第4章

木材和竹材1）干燥

采用自然干燥法和人工干燥法將木材干燥至較低的含水率，并在設(shè)計(jì)和施工中采取各種防潮和通風(fēng)措施，如為墻內(nèi)木柱設(shè)置通風(fēng)洞（見圖4-15、圖4-16）、利用柱礎(chǔ)防止木柱根部受潮（見圖4-17、圖4-18）、木屋頂采用山墻通風(fēng)等，使木材經(jīng)常處于通風(fēng)干燥狀態(tài)。圖4-15墻體下部設(shè)置通風(fēng)洞（側(cè)面）4-16圖墻體下部設(shè)置通風(fēng)洞（正面）第4章

木材和竹材圖4-17木柱下置柱礎(chǔ)（一）圖4-18木柱下置柱礎(chǔ)（二）第4章

木材和竹材2）涂料覆蓋

涂料種類很多，作為木材防腐應(yīng)采用耐水性好的涂料。涂料本身無殺菌殺蟲能力，但涂刷涂料可在木材表面形成完整而堅(jiān)韌的保護(hù)膜，從而隔絕空氣和水分，并阻止真菌和昆蟲侵入。3）化學(xué)處理

化學(xué)防腐是將對(duì)真菌和昆蟲有毒害作用的化學(xué)防腐劑注入木材中，使真菌、昆蟲無法寄生。防腐劑主要有水溶性、油溶性和油質(zhì)防腐劑三大類。

3.防火

易燃是木材最大的缺點(diǎn)。在熱作用下，木材會(huì)分解出可燃?xì)怏w，并放出熱量；當(dāng)溫度達(dá)到260℃時(shí)，即使在無熱源的情況下，木材也會(huì)自行發(fā)焰燃燒。木材在火的作用下，外層炭化，結(jié)構(gòu)疏松，內(nèi)部溫度升高，強(qiáng)度降低，當(dāng)強(qiáng)度低于承載力時(shí)，木結(jié)構(gòu)即被破壞。因而木質(zhì)結(jié)構(gòu)必須注重防火。第4章

木材和竹材

木材的聯(lián)結(jié)方式木材因天然尺寸有限，或結(jié)構(gòu)構(gòu)造的需要，而用拼合、接長(zhǎng)和節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)等方法，將木料連接成結(jié)構(gòu)和構(gòu)件。木材連接的常見的方法有榫卯連接、齒連接、螺栓連接和釘連接等。

（1）榫卯連接圖4-19是浙江寧波北宋前期所建保國(guó)寺大殿拼柱橫截面示意圖，其中圖a是由八根木料拼成的八瓣形柱子，圖b是由九根木料拼成的八瓣形柱子。圖4-20展示了榫卯連接在四段合、三段合拼柱法中的應(yīng)用。

圖4-19浙江寧波保國(guó)寺大殿拼柱示意圖第4章

木材和竹材圖4-20利用榫卯連接拼柱法第4章

木材和竹材（2）齒連接

用于桁架節(jié)點(diǎn)的連接方式。將壓桿的端頭做成齒形，直接抵承于另一桿件的齒槽中，通過木材承壓和受剪傳力，如圖4-21所示。

圖4-21木材的齒連接（3）螺栓連接和釘連接

在木結(jié)構(gòu)中，螺栓和釘能夠阻止構(gòu)件的相對(duì)位移，并受到其孔壁木材的擠壓，這種擠壓可以使螺栓和釘受剪與受彎，木材受剪與受劈。第4章

木材和竹材

木材在造園中的主要應(yīng)用在我國(guó)古代造園中，就將木作分為五個(gè)工種，即：鋸作、大木作、小木作、雕作、旋作，分工細(xì)致，管理嚴(yán)格。

鋸作是負(fù)責(zé)分解割截原木，使之成為枋料、板料，為其他四種木作提供坯材，是木料加工的第一個(gè)環(huán)節(jié)。

大木作主要是負(fù)責(zé)制作梁、柱、檁、桁等結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這些構(gòu)件既是構(gòu)成景觀建筑結(jié)構(gòu)體系的骨架，也是構(gòu)成景觀建筑藝術(shù)效果的骨架，需實(shí)現(xiàn)技術(shù)性和藝術(shù)性的高度統(tǒng)一。

小木作是負(fù)責(zé)木裝修制作，名目繁雜，較為費(fèi)工，如門、窗、隔斷、欄桿、外檐裝飾及防護(hù)構(gòu)件、地板、天花（頂棚）、樓梯、龕櫥、籬墻、井亭等等。雕作又稱雕鑿作，即是用木材雕鑿各種精巧的紋樣圖案，須有嫻熟的技藝。旋作就是車木工，專門從事圓形構(gòu)件和裝飾件的加工。第4章

木材和竹材造園工程中常用木材的樹種選用和材質(zhì)要求見表4-7。使用項(xiàng)目使用部位或名稱材質(zhì)要求建議選用的樹種備注景觀建筑梁、柱、檁、桁等大木作用材紋理要直，有較高的強(qiáng)度，耐久性好、釘著力強(qiáng)、干縮小云杉、水杉、杉木、落葉松、白皮松、馬尾松、樟子松、側(cè)柏、柏木、青楊、小葉楊、樟木、楠木等現(xiàn)代景觀建筑（仿古）的結(jié)構(gòu)體系多用混凝土材料，圍護(hù)和裝飾部位多用木材（見圖4-22）墻板、鑲板、天花板等具有一定強(qiáng)度，質(zhì)較輕，有裝飾價(jià)值花紋除大木作用樹種外，還有野核桃、懸鈴木、麻櫟、皂角、香椿、水曲柳等門、窗等易容易干燥、干燥后不變形，材質(zhì)較輕，易加工、油漆及膠粘性質(zhì)良好、并具有一定花紋和材色紅松、白松、樟子松、柏木、杉木、柞木、核桃楸、水曲柳、楓樺等裝飾材、家具等材色悅目、具有美麗的花紋，加工性質(zhì)良好、切面光滑，油漆和膠粘性質(zhì)均好，不劈裂銀杏、紅豆杉、云杉、紅松、柏木、大葉楊、楠木、皂角、水曲柳等園林小品園凳、園桌、花箱、花架、欄桿、果皮箱等耐腐蝕、耐磨，耐久性好，具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度油杉、油松、柏木、楓樺、刺槐等見圖4-23室外木雕等質(zhì)地細(xì)密、堅(jiān)韌，具有一定花紋和材色，不易變形，耐久性好樹種如楠木、樟木、柏木、銀杏等見圖4-24、25駁岸護(hù)坡親水平臺(tái)抗腐蝕能力強(qiáng)，耐磨，耐久性好，具有一定的強(qiáng)度，不易變形云杉、杉木、柏木、春榆等見圖4-26生態(tài)護(hù)岸具有天然的抗腐蝕、抗水浸能力云杉、皂角、落葉松、金絲李等見圖4-27、28園林鋪裝園路、園橋、廣場(chǎng)等耐腐蝕、耐磨、不易變形柏木、杉木、紅松、水曲柳等見圖4-29假山基礎(chǔ)樁木抗剪、抗劈、抗壓、抗沖擊能力好，抗腐蝕能力強(qiáng)，耐久性好云杉、杉木、柏木、春榆等常用作水中假山或山石駁岸的基礎(chǔ)樁木游樂設(shè)施木質(zhì)游樂設(shè)施抗沖擊能力強(qiáng)，耐磨，具有一定的強(qiáng)度，耐腐蝕性好黃杉、杉木、柏木、小葉楊、山楊等見圖4-30第4章

木材和竹材圖4-22某景區(qū)在建景觀建筑

圖4-23木質(zhì)坐凳與花箱圖4-24木雕小品景觀（一）第4章

木材和竹材圖4-25木雕小品景觀（二）圖4-26濕地木質(zhì)棧道

圖4-27木框格間塞以活枝條護(hù)岸示意圖

圖4-28木排樁護(hù)岸示意圖第4章

木材和竹材圖4-29木質(zhì)園路

圖4-30木質(zhì)游樂設(shè)施第4章

木材和竹材4.2竹材

竹材是竹子砍伐后除去枝條的主干，又稱竹稈。4.2.1竹材的基本知識(shí)

我國(guó)的竹子資源

竹子被人們稱為“第二森林”，是位居木材之后的第二大森林資源。竹子是速生豐產(chǎn)植物，人們形容竹子生長(zhǎng)速度有“昨秀一夜蕭蕭雨，新竹青枝與屋齊”的詩句。我國(guó)是世界竹類植物的起源地和分布中心之一，是竹資源最豐富的國(guó)家，被譽(yù)為“竹子王國(guó)”。我國(guó)有竹類植物34屬534種，約占世界木本竹子種類的1/3。

雖然我國(guó)竹類資源豐富，但作為以用材為主的經(jīng)濟(jì)竹種被廣泛開發(fā)利用的并不多，大多數(shù)竹種尚處于野生狀態(tài)，目前人工栽培最多的用材竹為毛竹。第4章

木材和竹材

竹子的種類1.按科屬系統(tǒng)分類2.按用途分類（1）觀賞竹（2）經(jīng)濟(jì)竹3.按稈型高矮分類（1）巨型竹類

竹株高度30m以上的竹種。（2）大型竹類

竹株高度10m以上的竹種。（3）中型竹類

竹株高度3～9m的竹種。

（4）小型竹類

竹株高度1.5～3m的竹種。（5）矮型竹類

竹株高度0.6～1.5m的竹種。（6）地被竹類

竹株高度0.5m以下的竹種。第4章

木材和竹材

竹子的形態(tài)竹子屬單子葉植物綱，禾本科、竹亞科，具有特殊的形態(tài)特征。古人戴凱之說：“植類之中，有物曰竹，不剛不柔，非草非木?！敝耦愔参锏男螒B(tài)特征是其分類的主要依據(jù)，可分為地下莖、竹稈、竹枝、葉和籜、花和果等結(jié)構(gòu)組成部分，如圖4-31所示。由于竹稈才是竹材的主要應(yīng)用部分，因此本書以下僅對(duì)竹稈的結(jié)構(gòu)加以論述。

竹子的地上莖同其他禾本植物一樣，幾乎都是圓形而中空，由一系列的節(jié)和節(jié)間構(gòu)成，稱為稈。

稈是竹類植物最重要的部分，自下而上可分為稈柄、稈基、稈莖三個(gè)部分。第4章

木材和竹材圖4-31竹稈的外部形態(tài)

圖4-32竹材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)第4章

木材和竹材1.稈柄

位于竹稈的最下端，是竹稈與竹鞭或母竹的稈基相連接的部分。2.稈基

稈基是由數(shù)節(jié)至十?dāng)?shù)節(jié)短縮而粗大的節(jié)間組成，是竹稈在土中生根的部分。3.稈莖

稈莖為竹稈的地上部分，多端正通直，一般呈圓形中空而有節(jié)，上部分生竹枝。////////第4章

木材和竹材

竹材的構(gòu)造把竹材縱向劈開，可以明顯地看到竹材的三個(gè)組成部分：竹壁、竹節(jié)、節(jié)隔（見圖4-32）。1.竹青

竹青是竹壁的最外圍的部分，在最外面的表層細(xì)胞內(nèi)，細(xì)胞呈長(zhǎng)柱狀緊密排列，其組織緊密、質(zhì)地堅(jiān)韌，表面光滑并附有蠟質(zhì)。2.竹肉

竹肉位于竹青和竹黃之間，是竹材中最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的部分，其主要功能是輸導(dǎo)和支持。3.竹黃

位于竹壁的最內(nèi)側(cè)，一般為黃色，由8～15層方磚狀厚壁細(xì)胞組成，橫向排列緊密，又硬又脆，在竹材進(jìn)行橫切時(shí)，常見竹黃被粉碎成細(xì)小而又較為堅(jiān)硬的顆粒。第4章

木材和竹材4.2.2竹材的物理特性與力學(xué)性能

竹材的物理特性1.竹材的公定容積重單位體積竹材的重量稱為容積重（即比重）。竹材的容積重與其力學(xué)性質(zhì)關(guān)系密切。容積重大，力學(xué)強(qiáng)度就大；容積重小，力學(xué)強(qiáng)度就小。因此，竹材的容積重是反映竹材力學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)。竹材的容積重與竹稈部位、生長(zhǎng)年齡、立地條件和竹子種類有密切關(guān)系。

（1）竹稈部位

竹稈不同部位容積重的分布規(guī)律是：基部容重小，稍部容重大；節(jié)間容重小，節(jié)部容重大；竹壁內(nèi)部（竹黃）容重小，竹壁外側(cè)（竹青）容重大。這主要是由于維管束分布不均的緣故。

第4章

木材和竹材（2）竹子年齡

竹子不同年齡容積重的變化規(guī)律是：幼竹容重最??；1～5年生逐步提高；6～8年生穩(wěn)定在較高的水平上；8年生以后有所下降。這主要是因?yàn)橹癫募?xì)胞壁及內(nèi)含物是隨年齡的增長(zhǎng)而逐漸充實(shí)和變化的。竹材容重隨年齡變化的規(guī)律是確定竹子合理采伐年齡的理論根據(jù)之一，一般地，6～8年生的竹材質(zhì)量較高，最適宜采伐使用。（3）立地條件

一般來說，生長(zhǎng)在氣候溫暖多濕、土壤肥沃的條件下竹材容重較?。辉诘蜏?、干燥、土壤瘠薄的地區(qū)竹材容重較大。2.竹材的含水率

竹材中水分重量占絕干物重量的百分率，稱為竹材的含水率。按竹材中水分的存在狀態(tài)不同可分為：①吸著水，存在于竹材細(xì)胞壁中的結(jié)合水；②化合水，存在于竹材細(xì)胞壁成分中的水分；③自由水，存在于竹材細(xì)胞腔中的水分。第4章

木材和竹材3.竹材的干縮性

新鮮竹材經(jīng)過天然或人工干燥后，逐漸失去水分，竹材的徑、弦、高向的尺寸和體積等產(chǎn)生收縮的現(xiàn)象稱為干縮性。竹材干縮性可用干縮率（S）和干縮系數(shù)（K）表示：(4-3)第4章

木材和竹材

一般竹材的收縮率比木材要小，但是，竹材的不同方向收縮率有顯著不同。它的收縮規(guī)律是：圍度的收縮率大，長(zhǎng)度的收縮率?。粚?duì)劈開的竹片來說，竹壁外側(cè)的弦向收縮率大，內(nèi)部小，中間中等；幼竹失水后收縮率大，壯齡竹特別是老竹失水后收縮率小。另外，竹種不同竹材的收縮率也是不同的，見表4-8。第4章

木材和竹材

部位竹種高向徑向弦向毛竹0.04380.61250.5351剛竹0.04011.47520.9347淡竹0.03122.00650.8504表4-8不同竹種竹材的收縮率（%）

竹材的力學(xué)性能1.竹材力學(xué)性能的優(yōu)勢(shì)竹材力學(xué)強(qiáng)度大，劈裂性好，容易加工，在造園工程中得到了廣泛使用。若按單位重量計(jì)算強(qiáng)度，則竹材的抗拉強(qiáng)度約為鋼材的3～4倍（見表4-9）。第4章

木材和竹材項(xiàng)目竹材木材鋼材毛竹剛竹淡竹麻竹杉木紅松麻櫟檫樹軟鋼半軟鋼半硬鋼硬鋼抗拉/MPa1972861841977899145111382444520＞730抗壓/MPa6555864240335847430500600

表4-9竹材、木材、鋼材的強(qiáng)度比較2.整竹強(qiáng)度

在造園工程中，對(duì)竹材的整根或整段使用十分常見，因此，需要了解整竹的強(qiáng)度。有關(guān)資料表明，整竹強(qiáng)度具有以下四個(gè)特征：第4章

木材和竹材（1）整竹抗壓強(qiáng)度，小徑竹比大徑竹強(qiáng)度大。（2）有節(jié)整竹比無節(jié)竹段抗壓強(qiáng)度提高5%～6%，抗彎強(qiáng)度提高9%～20%左右。

（3）整竹劈開后的彎曲承載能力比整竹要降低50%以上。（4）整竹的抗彎強(qiáng)度雖高，但其剛性小，撓度變形大。3.竹材力學(xué)性能的影響因素

竹材的力學(xué)性能隨著竹子的部位、含水率、竹齡和生長(zhǎng)條件的變化而有明顯的不同。（1）竹稈部位與力學(xué)性質(zhì)

竹稈的不同部位力學(xué)強(qiáng)度差異較大。竹節(jié)對(duì)其力學(xué)強(qiáng)度影響也很大。由表4-10可以看出：毛竹竹材外側(cè)節(jié)部的抗拉強(qiáng)度（152.2MPa）約比節(jié)間（191.1MPa）低25%左右，內(nèi)側(cè)節(jié)部的抗拉強(qiáng)度（96.9MPa）約比節(jié)間（114.7MPa）低18.4%左右。第4章

木材和竹材節(jié)部毛竹剛竹桂竹箣竹外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)有節(jié)152.296.9198.1143.7236.2171無節(jié)191.1114.7318.7～334.4224.8261.9258.1表4-10竹材抗拉強(qiáng)度與節(jié)部的關(guān)系（MPa）（2）竹材含水率對(duì)力學(xué)性質(zhì)的影響

竹材的力學(xué)強(qiáng)度，隨含水率的增高而降低。第4章

木材和竹材（3）竹齡與力學(xué)性質(zhì)

研究竹子年齡對(duì)竹材力學(xué)性質(zhì)的影響，不僅對(duì)竹材利用有現(xiàn)實(shí)意義，而且對(duì)竹材培育，特別是確定竹材采伐年齡也是十分重要的。（4）立地條件與力學(xué)性質(zhì)

立地條件對(duì)竹材力學(xué)強(qiáng)度的影響和對(duì)竹材的維管束密度、容積重的影響規(guī)律是一致的，即立地條件越好，竹子生長(zhǎng)粗大，竹材的維管束密度越小，容積重越低，所以力學(xué)強(qiáng)度較低；而在較差的立地條件上，竹子雖然生長(zhǎng)差，但竹材組織致密，力學(xué)強(qiáng)度較高。第4章

木材和竹材4.2.3竹材的加工與應(yīng)用竹材的缺陷及加工

竹材雖然具有很多優(yōu)良特性，但是也存在一些缺陷。為了提高竹材的使用價(jià)值，或需達(dá)到一定的藝術(shù)效果，就必須對(duì)其缺陷進(jìn)行加工處理。1.竹材的缺陷（1）蟲蛀和病腐

（2）吸水和干裂

（3）彎曲、畸形、蟲孔和傷痕2.竹材的防護(hù)處理

（1）防蛀、防腐、防水和防火處理

用各種涂料或藥劑處理竹材，以達(dá)到防蛀、防腐、防水和防火的目的。處理方法有：涂布