Proprietățile lemnului

1 Umiditatea

Umiditatea lemnului reprezintă o caracteristică deosebit de importantă care influenţează toate proprietăţile fizice, mecanice, de deformaţie şi tehnologice ale lemnului şi ale produselor derivate din lemn. Variaţia umidităţii duce, de asemenea, la modificarea în anumite limite a dimensiunilor elementelor.

În tabelul 1 sunt date valorile cuantificate ale efectului umidităţii asupra principalelor proprietăţi mecanice ale lemnului fără defecte, în domeniul umidităţii 8% 20%. Practic se poate considera o variaţie lineară între umiditate şi caracteristicile mecanice

Datorită variaţiei caracteristicilor lemnului cu umiditatea valorile lor sunt date pentru un conţinut standard de umiditate (în mod curent 12%) urmând ca în practică să fie corectate în funcţie de condiţiile efective de lucru ale lemnului şi umiditate. Coeficienţi de corecţie a rezistentelor sunt mui după norma românească /40/ respectiv kmod după norma europeană /30/,/38/. Coeficientul kmod ia în considerare efectul cumulat al umidităţii şi duratei de încărcare.

Umiditatea relativă (ur) sau absolută (ua) a lemnului se determină prin metoda uscării epruvetelor şi se exprimă prin raportul între cantitatea de apă şi masa lemnului în stare naturală respectiv uscată (masă constantă după o uscare la o temperatură de 103±2oC) folosind-se relaţiile:

Determinarea umidităţii se poate face şi cu metoda extracţiei de apă (STAS 83-89) sau cu ajutorul unor instrumente de măsurătoare electrice care au la bază următoarele procedee:

- măsurarea rezistenţei între doi electrozi introduşi în lemn şi alimentaţi cu un curent continuu;

- măsurarea proprietăţilor dielectrice ale lemnului plasat într-un câmp electric produs de doi electrozi amplasaţi pe suprafaţa lemnului, sub un curent alternativ.

Apa din interiorul masei lemnoase poate avea una din următoarele forme:

- apa liberă ( capilară) care umple vasele lemnului şi golurile intercelulare;

- apa legată (hidroscopică sau coloidală) care se fixează pe pereţii celulelor, între micelele ce compun aceşti pereţi;

- apa de constituţie, care face parte din substanţele chimice ce alcătuiesc masa lemnoasă.

Din punct de vedere al umidităţii masei lemnoase, respectiv a cantităţii de apă din interiorul lemnului se disting două domenii:

- domeniul higroscopic, când conţinutul de umiditate a lemnului este inferior punctului de saturaţie a fibrelor, care variază la majoritate esenţelor între 25% 35% (stabilit practic la aprox. 28%); în acest domeniul umiditatea lemnului variază funcţie de umiditatea relativă a aerului şi de temperatura mediului ambiant;

- domeniul capilar, când umiditatea este superioară punctului de saturaţie a fibrelor.

Există de asemenea situaţia în care lemnul este complet umed (umiditatea este mai mare de 40%, caracteristic lemnului aflat total în contact cu apa).

Punctul de saturaţie are o mare importanţă practică deoarece variaţia umidităţii sub această valoare duce la schimbări importante ale proprietăţilor lemnului, la schimbarea dimensiunilor acestuia şi dă naştere fenomenelor de contracţie şi de umflare.

Funcţie de umiditate există în general trei domenii şi anume:

- domeniul lemnului uscat, cu umiditate ≤ 20%;

- domeniul lemnului semiuscat, cu umiditate ≤ 30% sau maximum 35% pentru secţiuni transversale de peste 200 cm2;

- domeniul lemnului umed.

În construcţii, pentru evitarea unor fenomene negative cauzate de deformaţii de contracţie mari trebuie ca lemnul şi produsele de lemn să fie puse în operă cu o umiditate cât mai redusă posibil.

Valoarea normală a umidităţii lemnului la punerea în operă se corelează cu domeniul de utilizare. Normele germane DIN 1052 recomandă următoarele valori pentru umiditatea lemnului la punerea în operă:

- 9%±3%), la construcţii închise, încălzite;

- 12%±3%, la construcţii închise, neîncălzite ;

- 15%±3%, la construcţii deschise dar acoperite ;

- ≥ 18%, la construcţii supuse intemperiilor