工程中适用的木材主要是树木的什么

工程中适用的木材主要来自树木的树干部分，尤其是其次生木质部。这一结论可从木材的形成机制、结构特性及工程应用需求三方面展开分析：

一、树干的核心作用：木材的主要来源

1. 树干的结构组成
   树干由树皮、形成层、木质部（即木材）和髓心构成。其中，次生木质部占树干体积的 80%~90%，是木材利用的核心部分。它由维管形成层向内分裂形成，包含管胞、导管、木纤维等细胞，这些细胞的定向排列赋予木材顺纹强度高、加工性能好的特点。
   

2. 木材的形成过程
   树木通过形成层的分裂活动实现加粗生长，向内生成木质部，向外生成韧皮部（树皮）。木质部细胞逐渐木质化，形成年轮结构。早材（春材）细胞大、密度低，晚材（秋材）细胞小、密度高，这种交替排列影响木材的力学性能。
   

3. 与其他部位的对比
   

   • 树根：虽含纤维，但形态不规则、强度低，仅在特殊场景（如造纸）中少量使用。
   • 树枝：直径小、纹理扭曲，难以满足工程结构需求。
   • 树皮：主要用于保护树干，含大量韧皮纤维，但密度低、易腐朽，仅用于装饰或特殊工艺。

   
   

二、次生木质部的工程特性

1. 力学性能优势
   

   • 顺纹强度高：木材顺纹抗拉强度可达 100~200 MPa，抗压强度约 30~50 MPa，远超横纹方向（抗拉强度仅为顺纹的 1/10~1/20）。这使其适用于梁、柱等承受线性荷载的结构构件。
   • 各向异性：木材的径向和弦向干缩率差异（径向 3%~6%，弦向 6%~12%）可能导致开裂，但通过合理加工（如径切板）可减少变形。

   
   

2. 树种与应用场景
   

   • 针叶树（软木）：如松木、杉木，纹理通直、树脂含量高，抗腐性强，常用于建筑结构、模板及脚手架。例如，东北红松因耐低温、易加工，是传统木屋的首选材料。
   • 阔叶树（硬木）：如橡木、水曲柳，密度高、纹理美观，适用于地板、家具及装饰工程。故宫太和殿的梁枋采用楠木拼攒工艺，既满足强度要求，又体现皇家气派。

   
   

3. 加工与改性
   

   • 干燥处理：通过窑干将含水率降至 12%~18%，可减少开裂和变形。
   • 防腐与防火：浸渍防腐剂（如 CCA）或进行碳化处理，可延长木材使用寿命。例如，古建筑木构件常采用地仗油饰工艺防潮防腐。

   
   

三、工程应用的典型案例

1. 结构工程
   

   • 传统木构建筑：中国榫卯结构依赖木材的顺纹抗压和抗弯性能，如山西应县木塔的立柱和斗拱均采用红松、落叶松等针叶材。
   • 现代木结构：胶合木（GLT）和层板胶合木（LVL）通过层叠技术克服天然木材缺陷，用于大跨度桥梁和体育馆屋顶。

   
   

2. 装饰与功能材料
   

   • 地板与家具：硬木（如胡桃木、樱桃木）因耐磨、纹理美观，常用于高端装修。软木（如松木）则因价格低廉，用于普通家具框架。
   • 特种用途：轻木（Balsa）密度仅 0.1~0.2 g/cm³，用于航空模型；栓皮栎的树皮（软木）因弹性好、隔音，用于瓶塞和地板。

   
   

3. 可持续性与经济性
   

   • 环保优势：木材是可再生资源，且生产能耗仅为钢材的 1/10~1/20。例如，红松人工林的固碳能力显著高于其他树种。
   • 成本控制：软木价格较低，适合大规模基建；硬木因稀缺性成本较高，需合理规划使用。

   
   

四、例外情况与特殊应用

1. 树根的有限利用
   树根仅在特定领域使用，如伊春市带岭林业局利用废弃树根造纸，既节约资源又促进林地更新。但树根的力学性能无法满足结构需求。
   

2. 非木质部材料
   

   • 树皮：部分树种（如栓皮栎）的树皮可加工为软木，用于绝缘和装饰。
   • 竹材：虽非木材，但竹纤维的力学性能接近硬木，常用于脚手架和竹编建筑。

   
   

结论

工程中适用的木材主要来自树木的树干次生木质部，其结构特性和力学性能使其成为建筑、装饰及工业领域的理想材料。通过合理选择树种、加工工艺和防护措施，木材可在保证性能的同时实现可持续利用。未来，随着技术进步，木材与复合材料的结合（如 CLT 交叉层压木材）将进一步拓展其工程应用边界。