LEMNUL DE CONSTRUCŢII
A. Generalitati
Definitie
Lemnul este un material de natura organica cu compozitie chimica complexa, care depinde de specie, varsta si locul de unde a provenit.
Lemnul uscat, indiferent de specie, contine 49,5% C, 6,3% H, 44,2% O2, N2 restul fiind legaturi în macromolecule. Substantele care alcatuiesc lemnul se împart în : cele care formeaza membrane celulara (90-95% din masa lemnului) si substante care pot fi extrase cu solventi fara a afec 111c221b ta compozitia lemnului. Substantele organice reprezinta 97-98% din masa lemnului, restul fiind format din substante anorganice (saruri ale materiilor alcaline) care prin ardere formeaza cenusa. În compozitia lemnului mai intra si o cantitate de apa prezenta sub toate formele: apa libera, absorbita (legata fizic) si apa legata chimic. Cantitatea de apa absorbita variaza cu umiditatea, lemnul fiind un material hidroscopic. Compozitia chimica a lemnului influenteaza caracteristicile sale fizico-mecanice.
Structura
Microstructura e reprezentata de celulele lemnoase si tesuturile vegetale. Macrostructura reprezinta sectiunea transversala de la interior la exterior prin cilindrul lemons.
Zonele de la exterior catre interior:
a) Scoarta -5% din volumul arborelui fiind alcatuit din 2 componente :ritidom, stratul liber.
Ritidom (1)-zona formata din tesuturi moarte cu rol de protectie.
Stratul liber (2) -format din vase liberiene prin care circula seva descendenta
b) Cambiul (3)-este realizat din celule vii prin care copacul creste în perioada de vegetatie prin diviziune celulara.
c) Lemnul propriu-zis -este format din alburn (4) si duramen (5).
d) Maduva (6).
e) Canal medular (7).
Maduva si canalul medular reprezinta zona interioara a arborelui, realizata din tesuturi rarefiate, fara rezistenta.
Alburn (zona exterioara) -este realizata din tesuturi lemnoase care nu sunt complet dure.
Duramen -este format din tesuturi dure umplute cu fibre lemnoase.
Zonele lemnului propriu-zis sunt formate din inele anuale cu grosimi variabile.
B. Caracteristici fizico-mecanice ale lemnului
Higroscopicitatea -proprietatea lemnului de a absorbi apa din mediul înconjurator. De aceea, cantitatea de apa din interior variaza în functie de temperatura si umiditatea mediului înconjurator si de felul arborelui.
Umiditatea -cantitatea de apa existenta tn lemn la un moment dat. Se determina prin încalzirea lemnului la 105+ 5oC. umiditatea este de 2 tipuri: relativa si absoluta.
Umiditatea creste odata cu umiditatea mediului înconjurator, dar masa materialului lemnos variaza în functie de zona: va fi ridicata în zona tesuturilor tinere si mai scazuta în zona tesuturilor dure.
Cantitatea de apa corespunzatoare umiditatii adsorbite se numeste punct de saturatie. Umiditatea de echilibru atinsa de lemn în momentul în care cantitatea vaporilor de apa din interior este egala cu cea a vaporilor din atmosfera se numeste umiditate standard.
Pentru conditiile atmosferice ale tarii noastre umiditatea standard este de 15%.
Variatiile de volum
Lemnul prezinta variatii de volum în momentul modificarii continutului de apa de higroscopicitate. La scaderea continutului total de apa pana la atingerea punctului de saturatie dimensiunile materialului lemons raman aceleasi, valorile ramanand constante. Sub valoarea punctului de saturatie are loc o micsorare a dimensiunilor si volumului, fenomen numit contragere.
La reumezirea lemnului variatia de umiditate în limitele apei de higroscopie duc la o marire a volumului lemnului, fenomen numit umflare.
Aceste variatii de umiditate duc la stricarea structurii lemnului, deci la crapaturi.
Densitatea lemnului (absoluta si aparenta)
Densitatea absoluta este pentru toate speciile 1500kg/m3.
Densitatea aparenta variaza în functie de specie si umiditatea la care se executa determinarea. Valoric, densitatea aparenta la rasinoase este mai mica decat la foioase.
Rezistentele mecanice ale lemnului
a) Rezistenta la compresiune -se realizeaza paralel cu fibrele sau perpendicular pe fibre.
Rezistenta la compresiune paralela cu fibrele este de 5-10 ori mai mare.
Rc perpend. =(1/5 -1/10)*Rc. paralel
b) Rezistenta la întindere -se realizeaza paralel cu fibrele sau perpendicular pe fibre
Rt. perpend = (1/15 -1/35) *Rt. paralel
Rezistenta la întindere paralela cu fibrele este de 15-35 ori mai mare
c) Rezistenta la încovoiere -nu este o solicitare importanta pentru domeniul constructiilor deoarece prezinta valori mici. Valoarea finala variaza în functie de o serie de factori: specie, locul de origine si umiditatea locului respective.
Valoric =500-1000daN/cm2.
C. Defectele lemnului
Se impart în mai multe tipuri:
1. de forma:
a) încovoierea (cresterea încovoiata -curbura) -e un defect cauzat de actiunea vantului dintr-o singura directie
b) conicitatea -cauzata de cresterea izolata (singuratica) a copacului. Se prezinta ca un trunchi de con.
c) ovalitatea -apare datorita curburii
d) înfurcirea -e cauzata de conditiile atmosferice
2. de structura
a) excentricitea -cauzata de actiunea soarelui dintr-o singura directie
b) rulura -lipsa (totala sau partiala) a unui inel annual
c) fibra creata -cauze genetice (la nuc, frasin)
d) fibra rasucita
3. nodurile -apar la legaturile dintre trunchi si ramuri
a) concrescute -se dezvolta odata cu copacul
b) cazatoare -produc defecte, gauri în trunchiul copacului
4. alte defecte -cele cauzate de insecte
D. Principalele materiale de constructii din lemn
1. Produse ( materiale) cu structura nemodificata:
a) produse brute -se realizeaza prin decojirea arborilorsi taierea acestora la lungimi corespunzatoare. Se folosesc pentru lucrari provizorii.
Ex.: busteni, bile, manele, prajini.
b) Produse semifabricate -se obtin prin prelucrarea bustenilor (taierea) cu mijloace corespunzatoare.
Ex.: -furnirul -se prezinta sub forma de placa avand forme geometrice bine definite si se folosesc pentru realizarea unor produse finite
-cheresteaua -scanduri, dulapi, sipci, grinzi.
c) Produse finite
Ex.: -placaje -materiale realizate dintr-un numar impar de foi de furnir dispuse cu fibrele perpendiculare unele peste celelalte. Foile se lipesc tntre ele cu adezivi sintetici. Se folosesc pentru lucrari provizorii.
-panelele -se realizeaza sub forma de cadre din sipci si pe ambele fete se monteaza foi de furnir.
-lamelele de parchet.
2. Produse (materiale) cu structura modificata:
a) PAL-ul (Placi din aschii de lemn) -se realizeaza prin amestecarea aschiilor din lemn cu adezivi sintetici (rasina formaldehidica 5-10%) urmata de presarea amestecului. Se obtin foi care în functie de densitate (400-800kg/m3). Pot fi usoare, semiusoare, grele. Pentru îmbunatatirea caracteristicilor se pot melamina.
b) PFL-ul (Paci fibro-lemnoase) -se fabrica din fibra de lemn amestecata cu rasini formaldehidice. În situatia în care nu se preseaza densitatea este de 350kg/m3, se obtin placi foarte usoare. Se poate melamina. Se folosesc la cofraje.
|
