Cursuri "Constructii din Lemn"

7/22/2019 Cursuri "Constructii din Lemn"

1/26

CONSTRUCII DIN LEMN

7

1.CONSIDERAII GENERALE.LEMNULMATERIAL EFICIENT PENTRUCONSTRUCII

1.1. Introducere. Utilizarea lemnului n construcii. Avantajele i dezavantajele utilizrii lemnului nconstrucii

1.2. Clasificarea construciilor din lemn1.3. Degradarea lemnului. Metode deprotecie a lemnului

1.1.INTRODUCERE. UTILIZAREA LEMNULUI N CONSTRUCII.AVANTAJELE I DEZAVANTAJELE UTILIZRII LEMNULUI N

CONSTRUCII1.1.1. Introducere. Istoricul construciilor ecologiceUtilizarea lemnului ca material de construcie este strns legat de dezvoltarea

societii omeneti.De la cele dinti utilizri ale sale ca material de construcie, carese pierd n negura vremilor i care se confund cu primele ncercri ale civilizaieiomenirii i pn la jumtatea secolului al XIX-lea, lemnul a fost principalul materialde construcie, datorit valoroaselor sale nsuiri tehnice care au fcut ca acesta s aibntotdeauna un vast domeniu de utilizare raional, care nu a fost niciodat limitatdect din cauza inflamabilitii sale i a rezistenei mici pe care o are la la aciunea

agenilorfi zici, chimicii biologici.Construciile ecologice au fost concepute nc din antichitate. Omul i-a gsit

adpostul, mai nti, n edificii de piatr natural apoi a existat o evoluie pe msurce acesta a devenit mai inteligent. Construciile de lemn i pmnt au aprut pemsur ce omul a nvat s foloseasc unelte. De la edificiile din nuiele, corturi sau

bordeie de pmnt, acesta a reuit s ajung, n prezent, la o tehnic i tehnologieevoluate, capabile s produc cele mai impresionante edificii umane.

Construciile ecologice au fost produse sub conceptul de arhitectur ecoi aufost promovate n Europa n urm cu aproximativ 40 de ani. Construirea acestora adevenit o necesitate i datorit crizei petrolului, declanat n anii '70, cnd au aprut

serioase probleme privind poluarea mediului i consumul exagerat de energiiconvenionale necesar pentru construirea i exploatarea cldirilor. Astfel, nGermania, de exemplu, construirea de cldiri verzi a nceput nc de acum 25 de ani;n Statele Unite ale Americii, Consiliul Construciilor Verzi a fost fondat n 1993, iarn ultimii ani, ri precum Frana, Austria i Marea Britanie se focuseaz din ce n cemai mult pe aceast problem.

Fiind un concept recent, arhitectura ecologic nu beneficiaz nc de o definiieclar. Astfel sunt evideniate dou abordri:

- arhitectura verde (ecologic) i- arhitectura durabil.


2/26

CONSTRUCII DIN LEMN

8

Prima reprezint practica de a crete eficiena cu care construciile i terenuladiacent utilizeaz i preiau energia, apa i materialele i reducerea impacturilornegative ale acestor construcii asupra sntii omului i mediului prin mbuntirea

metodelor de proiectare, execuie, utilizare,meninere i demolare, iar ultima nseamnconformarea arhitecturii verzi" cu

principiile durabilitii socio-economice iecologice.n practic, produsele arhitecturii ecologicesunt reprezentate de locuinele pasive, cu zeroemisii, verzi, ecologice, durabile, sustenabileetc., foto 1.

O cldire ecologic este o construcie

care a fost proiectat n scopul de a fieficient din punct de vedere energetic i

pentru a avea un impact redus asupra poluriimediului. Pentru realizarea acestui lucru sunt necesare noile tehnologii cum ar fi:izolarea termic mbuntit, folosirea n mai mare msur a sticlei, folosirea unorsurse de lumin eficiente energetic, nclzirea solar a apei, un management mai bunal consumului de api utilizarea responsabil a lemnului forestieri a materialelorreciclate. n construirea de cldiri este foarte important s se in cont i de tehnicilemai vechi, n principal despre poziionarea cldirilor i despre folosirea ferestrelorastfel nct n timpul iernii s se profite tot mai mult de cldura furnizat de soare, iar

pe timp de var construcia s beneficieze de surse de umbra, foto 2, foto 3.

Foto 2 Foto 3 - Jake's - Treasure Beach, Jamaica

O definiie mai larg a construciilor verzi sau ecologice include adoptareasurselor de energie regenerabil, construirea cldirilor n apropiereareelei de transportn comun i realizarea unui echilibru ntre energia necesar construirii unei cldiri icantitatea de energie economisit de-a lungul perioadei sale de via.

Caracteristic cldirilor verzi este faptul c ofer posibilitatea protejrii mediuluiatt n timpul execuiei i folosirii lor, ct i anterior, prin utilizarea de materiale cutoxicitate redus, reciclabile i regenerabile i a unor sisteme ajuttoare, precum cele de

Foto 1


3/26

CONSTRUCII DIN LEMN

9

nclzire a apei cu ajutorul energiei solare.Arhitectura ecologic impune scderea consumului de energie, a poluanilor i a

materialelor implicate n producerea acestor fenomene.

La sfritul anilor '70, ideea de ecologic a devenit sinonim cu "conservareaenergiei". Ultima decad a sec. al XX-lea a fost dedicat unei abordri holistice n careerau luate n considerare, pe lng poluarea rezultat din procesul de utilizare a cldiriii cea rezultat din procesul de construcie sau din cel de demolare. Spectrul factorilorde mediu care trebuie luai n considerare este acum mult mai complex, foto 4, foto 5.

Foto 4 Foto 5

1.1.2. Utilizarea lemnului n construciiFaptul c lemnul are o greutate specific mic, nsoit de o rezisten relative

mare, face posibil ca i astzi s se poat executa construcii de lemn raionale, cu ogreutate proprie comparabil cu cea a construciilor metalice, iar coeficientul mic dedilatare termic a lemnului, n lungul fibrelor, permite s se execute construcii delemn fr rosturi de dilataie, cu o lungime mult mai mai mare dect cea aconstruciilor metalice sau din beton armat.

Dac se ine seama de nsuirile tehnice pe care le are lemnul,acesta i gsetedomeniul optim de utilizare la construcia acoperiurilor cldirilorprecum i la

planeele construciilor civile i industriale cu un numr redus de etaje, deoarece laexecutarea acestora se pot utiliza, din plin, toate calitile materialului lemnos i se potlua uor msurile necesare de protecie mpotriva agenilor care provoac distrugereaacestuia.

Din punct de vedere a caracteristicilor fizice, tehnice i economice, n generalbune, ale lemnului, acesta poate fi considerat un material eficient din punct de vederetehnic i al impactului asupra mediului, deoarece:

-este un material care se regenereaz,pdurile fiind rezervaperen de lemn;


4/26

CONSTRUCII DIN LEMN

10

-pdurile au efect reparator asupra efectului de ser a pmntului i implicitasupra nclzirii globale prin reducerea nivelului de bioxid de carbon din atmosfer;

- transformrile lemnului i punerea lui n oper necesit, n general, un consumredus de energie, fig. 1.1;

Fig. 1.1. Consumuri comparative de energie pentruproducerea diferitelor materiale de construcii

-posibilitile de prelucrare, reciclare sau producere de energie caloric prin ardere,precum i faptul c este un material uor degradabil n natur, fac s existe minimum

de deeuri i duc la avantaje n aciunea de gestionare a deeurilor.Datorit proprietilor lui, lemnul reprezint un material de construcie de baz,pe lng beton i oel.

Din lemn se execut:I .Structuri de rezisten:

- cadre - cu inim plin din scnduri ncruciate;- cu zbrele;- din lamelate ncleiate de lemn;

I I . Structuride rezisten la hale:

- din elemente plane;

- din ferme i stlpi;I I I . Construcii spaiale:

- nvelitori:- autoportante;- cilindrice;- cutate;- cu dubl curbur;

- n reele: -boli;- cupole: - sferice;

- din arce radiale;- cu arce intersectate;

Lemn0

20

40

60

80

100

120

Ciment Maseplastice

Oel Aluminiu

126

24

641

EnergieJ/m3


5/26

CONSTRUCII DIN LEMN

11

I V. Turnuri

V. Cintre

VI . Elemente structurale:- grinzi: - cu seciune simpl

- continui- cu seciune compus- armate- tip macaz

- arpante- ferme cu zbrele: - triunghiulare

- poligonale- segment de cerc- alte tipuri

VI I .Elemente de f in isaj:- tmplrie pentru ui i ferestre- parchet- pardoseli din scnduri, dulapi, calupuri de lemn- placaje pentruperei (lambriu) etc.

Construciile din lemn i-au gsit aplicabilitate n toate sectoarele, astfel: n ramura construciilor civile se execut: locuine, cabane turistice, refugii n

munte, construcii cu destinaie sportiv cum ar fi: sli de sport, bazine de nnotacoperite, patinoare acoperite;Construcii cu destinaie socio-cultural: pavilioane de expoziii, coli, spitale,

case de btrni etc;Construcii agricole: adposturi pentru animale, construcii de depozitare etc;Construcii industriale: hale pentru industria chimic, cu una sau mai multe

deschideri, turnuri de rcire, depozite etc.Astzi, descoperirile tiinifice de ultim or, privind asigurarea proteciei

elementelor din lemn la foc, umezire i putrezire, mresc aria de aplicabilitate aacestui material de construcie. Prin impregnare, vopsire i protecie termiccorespunztoare se mrete durata de ntrebuinare a elemnetelor de construcie, astfel,se permite utilizarea lor la cldirile civile definitive, lemnul depind sferaconstruciilor provizorii.

Dup cum arat practica, elementele de construcie din lemn sunt de nenlocuitn construciile auxiliare (eafodaje, schele, cintre, cofraje) datorit uurinei i

rapiditii de execuie, prelucrare, asamblare i montare a acestora n orice anotimp alanului, precum i datorit posibilitilor de refolosire repetat ale acestor elemente.

Folosirea lemnului nu este raional la construcii nalte, n ateliere n care selucreaz la o temperatur ridicat, la construcii industriale cu sarcini mari provenitede la utilajele de transport, la acoperiuri plane cu suprafa mare, la construcii ninteriorul crora se degaj n timpul exploatrii mari cantiti de vapori de ap, laconstrucii subterane, etc, adic n locurile n care protecia lemnului mpotriva

putrezirii este greu de realizat, sau n care utilizarea acestuia nu poate fi admis dincauza pericolului de incendiu.


6/26

CONSTRUCII DIN LEMN

12

1.1.3. Avantajele i dezavantajele utilizrii lemnuluin construciiLemnul ca material de construcie, are multe caliti, dar n acelai timp are i o

serie de inconveniente.Proiectarea i executarea construciilor din lemn trebuiesc fcute astfel nct

proprieilepozitive ale materialului lemnos s fie folosite la maximum iar influenaneajunsurilor dac nu poate fi exclus complet, s fie redus la minimum.

a.Avantajele construciilor de lemn:Rezisten relativ mare nelegnd prin aceasta raportul dintre rezistena

caracteristicsau de calcul i densitatea materialului. Lemnul este de 3,5 - 15 ori maiuor dect oelul, betonul armatsau zidria de crmid. Lemnul i oelul se comportla fel de bine la ntindere i la compresiune, avnd rezistenele relative aproximativaceleai, spre deosebire de beton armat i zidrie la care rezistenele relative la

compresiune i ndeosebi la ntindere sunt total diferite, tabel 1.1.Tabel 1.1Rezistena relativ la compresiune, respectiv ntindere,pentru principalele materiale de construcie

Denumireamaterialelor

Rezistena relativ lacompresiune c /

Rezistena relativ lantindere t /

Lemn de pin 200103 200103

Oel OL 179103 179103Beton armat 18,8103 4.5103Zidrie de crmid 5,6103 0.3103

Greutatea redus a lemnului face ca toate construciile realizate din acestmaterial s prezinte o comportare favorabil la aciunea seismic, s poat fiamplasate cu mai mult uurin pe terenuri dificile de fundare i s necesiteconsumuri mai reduse de materiale n structurile de fundaii;Prelucrarea i fasonarea uoar a lemnului, att n uzin ct i pe antier,

datorit rezistenelor reduse la prelucrare, cu posibilitatea executrii construciilor norice anotimp, fr ca s necesite msuri speciale de execuie. Viteza de execuie estemare, prin eliminarea lucrrilor umede specifice construciilor din beton armat sauzidrie, iar darea n exploatare a construciilor de lemn este posibil imediat dupterminarea lucrrilor de execuie. Cheltuielile necesare pentru exploatarea pdurilorct i pentru amenajarea fabricilor de cherestea sunt mult mai reduse dect pentru

obinerea cimentului sau oelului. Amenajarea atelierelor pentru confecionareaconstruciilor de lemn este foarte simpl;Asamblarea, demontarea, mutarea, refacerea i consolidarea construciilor de

lemnse poate face total sau parial cu cheltuieli minime i foarte uor.Posibilitatea realizrii unor forme i gabarite deosebite care sunt dificil sau

chiar imposibil de realizat cu alte materiale de construcie. Exist construcii din lemnsub form de arce sau cupole cu deschideri ce ating 100 m;Coeficientul de dilatare termic liniar al lemnului --este foarte redus (410-

6), de dou, trei ori mai mic dect la oel i ca urmare la construciile de lemn nu estenecesar s se prevad rosturi de dilataie.


7/26

CONSTRUCII DIN LEMN

13

Coeficientul de conductivitate termic,, este mult mai redus dect la oel, betonsau chiar zidrie de crmid,lemnul fiind considerat un material semicald, ceea ce

justific folosirea lui ca material termoizolant. O comparaie ntre coeficientul de

conductivitate termic pentru diferite materiale structurale de construcie esteprezentat n tabelul 1.2.

Tabel 1.2Coeficientul de conductivitate termic pentru principalelemateriale de construcie

Denumirea materialelorCoeficient de conductivitate termic, ,

(w/m2K)Lemn de pin 0,3485Oel OL 58,080Beton armat 1,5449Zidrie de crmid 0,8131

Durabilitatea mare a construciilor din lemn, aflate ntr-un regim optim deexploatare, din punct de vedere a condiiilor mediului ambiant. Cheltuielile dentreinere sunt cele de tip curent cu excepia finisajului exterior care necesitntreinere periodic (vopsea la 78 ani). Interveniile asupra elementelor de lemn,

pentru consolidare sau refacere, se fac uor i la faa locului;Comportarea relativ bun din punct de vedere a rezistenei la foc.Lemnul, dei

este un material combustibil,se comport bine din punct de vedere a rezisteneistructurale la foc, deoarece elementele masive se consum relativ lent, cu o vitez de0,50,7 mm/minut, ceea ce presupune o scdere a seciunii transversale de 1 cm pefiecare fa ntr-un sfert de or, timp n care temperatura incendiului poate s ajung la700800 oC. Pe de alt parte, rezistena i rigiditatea lemnului n interiorul seciuniicarbonizate rmn, practic, neschimbate.Posibilitatea refolosirii lemnuluidup o perioad de utilizare, la realizarea altor

elemente de construcii i utilizarea lui pentru producia de energie face ca deeurile acestui material s fie reduse.Caracteristicile arhitecturale deosebite i senzaia de cldurpe care o d

lemnul fcnd s fie folosit nu numai ca material structural dar i ca material de finisajsau aparent, cu efecte estetice deosebite.Posibilitatea asocierii lemnului cu alte materiale de construcie, de exemplu

oelul, betonul sau materialele compozite fibroase, conduc la executarea unorstructuri mixte sau hibride eficiente.

b.Dezavantajele construciilor din lemn:Lemnul, ca produs natural, de factur organic, avnd structura neomogen i

anizotrop, pe lng caliti are i o serie de inconveniente i dezavantaje, dintreacestea fiind menionate:Anizotropia i neomogenitatea structurii lemnului.Lemnul are o structur

anizotrop i neomogen, din care cauz rezistenele mecanice variaz cu unghiul pecare l formeaz direcia forei cu direcia fibrelor. Rezistena materialului din


8/26

CONSTRUCII DIN LEMN

14

apropierea rdcinii este cu 15-20 %, mai mare dect cea a materialului din apropiereacoroanei;Variabilitatea foarte mare a caracteristicilor att ntre specii ct i n cadrul

aceleiai specii, datorit unor surse de influen foarte diverse;Variaia caracteristicilor mecanice i fizice pe diferite direcii fa de direcia

fibrelor. Datorit neomogenitii structurii lemnului rezistenele sunt diferite n lungultrunchiului lemnului i pe seciune transversal, variaia acestora fiind cuprins ntre10 40 %;Influena mare a umiditii asupra caracteristicilor fizico-mecanice, a

dimensiunilor i durabilitii lemnului. De exemplu, variaia umiditii de la 5 pn la15 % duce, la unele specii de lemn, la scderea cu aproape de 2 ori a rezistenei lacompresiune. Creterea umiditii favorizeaz, de asemenea, degradarea biologic alemnului, n special datorit aciunii ciupercilor i creaz probleme de sntate pentru

ocupanii construciilor.Creterea umiditii pn la atingerea punctuluide saturaie afibrei, determin i o cretere nsemnat de volum a elementului, prin umflare.Sortimentul limitat de material lemnosca form i demensiuni ale seciunii

transversal, ct i lungimea limitat a pieselor ngreuneaz proiectarea i execuiaconstruciilor din lemn. Folosirea unor elemente, sub form de grinzi sau stlpi, cudimensiuni transversale mari, de obicei peste 20 cm, sau cu lungime mare, peste 5-6m, duce, de multe ori, la preuri ridicate. Aceast deficien se poate elimina prin folosirea unor elemente compuse sau a unor elemente realizate din scnduri ncleiate.Defectele naturale ale lemnului (de form, de structur, nodurile i crpturile),

defectele cauzate de insecte i molute, contragerea i umflarea, putrezirea i

inflamabilitatea lemnuluipot fi nlturate printr-o tratare corespunztoare cu substaneignifuge i fungicide i printr-o tehnologie modern de prelucrare i prefabricare.

1.2. CLASIFICAREA CONSTRUCIILOR DIN LEMN

Clasificarea construciilor prezint importan practic, contribuind la: alegerea soluiilor constructive raionale i economice n proiectare; stabilirea regimului de exloatare; stabilirea duratei de serviciu.

Construciile din lemn sunt aplicate n aproape toate domeniile. Alegerea

soluiilor de ctre proiectani in seama de o serie de parametri, printre care: regimulde nlime a cldirii, microclimatul interior de exploatare, timpul de execuie, preulde cost etc. Sunt luate n considerare urmtoarele criterii de clasificarea construciilordin lemn:

a. Clasificarea dup durata de exploatare: Construcii permanente cu o durat mai mare de 4 ani, pentru domeniile

construciilor civile, industriale, agricole, poduri, podee etc.; Construcii provizorii cu o durat mai mic de 4 ani, sub form de

baracamente, tribune, poduripentru restabilirea circulaiei pe durat limitat etc.


9/26

CONSTRUCII DIN LEMN

15

Construcii auxiliaresub form de schele, eafodaje, cintre.b. Clasificarea dup condiiile de exploatare:

Construcii adpostite - ferite de intemperii (acopeririuri, planee,compartimentri interioare etc.); Construcii neadpostite - care sunt supuse umezirii alternative (suprastructuri

de poduri, perei exteriori etc.); Construcii sub ap - care stau permanent sau timp ndelungat sub ap (piloi,

deversoare etc.)

c. Clasificarea dup destinaie: Construcii civile, industriale i agricole cuprind cldiri, barci, hale, ateliere

etc. Poduri,podee de osea, cale ferat, de serviciu, pasarele etc. Construcii hidrotehnicebaraje, deversoare etc. Construcii speciale - silozuri, buncre, turnuri de rcire, stlpi i piloni pentru

linii electrice i de telecomunicaii etc.

d. Clasificarea construciilor din lemndup sistemul constructiv: Grinzi: - cu seciune simpl sau compus;

- armate sau tip macaz;- cu inima plin din scnduri sau placaj;- cu zbrele;- ncleiate.

Cadre: - cu inim plin;- cu zbrele;- din lemn ncleiat.

Arce: - cu inim plin;- cu zbrele;-din lemn ncleiat.

Boli lamelare sau membrane. Cupole lamelare, membrane sau arce ncleiate.

e. Clasificare dup modul de mbinare:

mbinri dulghereti; mbinri speciale; mbinri ncleiate; mbinri mixte -prin combinarea a dou sau mai multe moduri de mbinare.

f. Clasificare dup modul de execuie: Construcii executate n atelier sau fabric i montate pe antier; Construcii executate pe antier.


10/26

CONSTRUCII DIN LEMN

16

1.3.DEGRADAREA LEMNULUI. METODE DE PROTECIE A LEMNULUI1.3.1.Ageni de degradare a lemnului

Existena construciilor din lemn, uneori cu vechimi de sute de ani arat c, deilemnul este un produs natural, n condiii optime de exploatare,poate dura o perioadfoarte lung de timp, fr degradri notabile.

Pentru a identifica msurile preventive i curative n vederea nlturriiriscurilor, n activitatea de proiectare iniial sau pentru reabilitarea structurilor dinlemn, un rol important revine evalurii factorilor care pot produce , respectiv, au

produs degradritotale sau pariale, cu efecte asupra structurii. Exist o gam larg deaciuni i factori, legai n special, de condiiile de exploatare dar i apruisuplimentar n viaa construciilor, care influeneaz durabiliatea lemnului idegradarea sa.

Viteza de producere a degradrilor i implicit durabilitatea lemnului pot ficontrolate prin concepia elementelor i modul de folosire a lemnului, existnd nacest sens, mai multe direcii principale n care trebuie s se acioneze i anume:

- concepera i studiul detaliilor astfel nct s se evite, pe ct posibil, umezirealemnului, situaiile de umiditate ridicat sau sursele punctuale de umiditate;

- evitarea staionrii apei n anumite zone: mbinri, reazeme etc.;- asigurarea unei ventilaii corespunztoare a lemnului pentru evacuarea rapid a

apei, atunci cnd este imposibil evitarea umezirii temporare;- selectarea tipului de lemn cu o durabilitate natural n concordan cu mediul de

utilizare;- realizarea unui tratament iniial i n timp adecvate pentru conservare a lemnului.

Din ansamblul de factori care duc la degradare, rolul cel mai important revineagenilor legai de condiiile de serviciu, peste care se pot suprapune factorisuplimentari aprui n viaa construciilor, cum ar fi: cutremure, temperaturi nalte ifoc, modificri de funciuni, ncrcri suplimentare etc.

Lemul este expus, de asemenea, aciunii agenilor biologici xilofagi (ciuperci,insecte) i a agenilor termici (foc).

a. Aciunea umiditiiUmiditatea reprezint principalul factor care are influen asupra tuturor

caracteristicilor fizico - mecanice ale lemnului i implicit, asupra durabilitii sale ntimp, prin favorizarea dezvoltrii agenilor de degradare biologic. n cazulstructurilor, umiditatea are un efect important i asupra elementelor metalice utilizatela mbinri.

Este foarte important ca lemnul pus n oper s aib o umiditate de echilibruestimat iar variaiile de umiditate n timp s fie limitate. Nesatisfacerea acestorcondiii conduce, n timp, la apariia unor crpturi sau fisuri provenite din contracie,care creaz condiii pentru penetraia apei, a sporilor de ciuperci, a larvelor deinsecte i favorizeaz, n final, degradrile.


11/26

CONSTRUCII DIN LEMN

17

Concepia structurilor din lemn trebuie s aib n vedere, pe lng efectulcondiiilor mediului ambiant de exploatare asupra umiditii lemnului i alte situaiicare pot conduce la creteri importante de umiditate a materialului, cum ar fi:

- contactul dintre lemn i sol sau ntre lemn i alte pri ale construciei (zidrie,elemente din beton etc.);- prezena lemnului ntr-o atmosfer cald i umed, de exemplu zonele slab

ventilate n care debueaz conductele de evacuare de la instalaiile de ventilaiemecanice controlate;

- condensarea vaporilor n interiorul elementelorde construcie (perei, planee);- acumularea important a zpezii n anumite zone i infiltraiile de ap de la

zonele umede ale cldirii(duuri, sli de baie, buctrii);- ptrunderea apei n lemn, n timpul depozitriipe antier sau n timpul montrii

elementelor, nainte de a se realiza hidroizolarea construciei.

Deoarece ptrunderea mai rapid a apei n lemn se face dup direcia fibrelorlemnoase, este foarte important s se asigure protecia extremitilorpieseleor de lemn

prin meninerea acestora la o anumit distan de zona umed, astfel nct s se eviteabsorbia prin capilaritate sau, tratarea lor cu diferite substane i protecii care oprescascensiunea umiditii.

n ceea ce privete nivelul de expunere la umiditate normal SR EN 1995(EUROCODE 5) i normele naionale difereniaz trei clase de serviciu i cinci clasede risc.

Normele Europene EN 335-1 referitoare la Durabilitatea lemnului i amaterialelor din derivate din lemn. Definiia claselor de riscuri la atacurile biologice -

Generaliti i norma naional SR EN 335-1, definesc urmtoarele clase de risc:Clasa de risc 1 - situaii n care lemnul sau produsele din lemn sunt la adpost,

acoperite, protejate n totalitate de intemperii i ferite de toate posibilitile deumezire.

Clasa de risc 2 - situaii n care lemnul sau produsele de lemn sunt la adpost,acoperite, protejate n totalitate de intemperii dar unde umiditatea ridicat a mediului

poate conduce la umezirea ocazional darnepersistent.Clasa de risc 3 - situaii n care lemul sau produsele pe baz de lemn sunt la

exterior, neadpostite, fr a fi n contact cu solul, dar pot fi continuu expuse laintemperii sau pot fi protejate de intemperii dar expuse unei umeziri frecvente.

Clasa de risc 4 - situaii n care lemnul sau produsele pe baz de lemn sunt ncontact cu solul sau apa dulce, fiind expuse n permanen la umezeal.

Clasa de risc 5 - situaii n care lemul sau produselepe baz de lemn sunt expuse npermanen la apsrat.

Clasele de risc 1 i 2 necesit un nivel de durabilitate natural redus i tratamenterelativ simple.

Clasele 3, 4 i 5 corespund riscului cel mai mare cu privire la atacul biologic inecesit msuri care s menin piesele, pe ct posibil, n clasa de risc cea mai redus.

Conform normelor, lemnul este supus la patru grade de risc de biodegradare ianume:


12/26

CONSTRUCII DIN LEMN

18

Gradul 1 - lemnul utilizat n interiorul construciilor, unde nu exist pricolul deumezire care s favorizeze instalarea i dezvoltarea ciupercilor xilofage (lemn utilizatla amenajri interioare, scri interioare, grinzi i stlpi apareni, parchet);

Gradul 2 - lemn utilizat la construcii acolo unde sunt condiii minime dedegradare sub atacul ciupercilor xilofage (lemn utilizat la elemente sub acoperi:cpriori, grinzi, stlpi, astereal, ipci, perei interiori);

Gradul 3 - lemn utilizat n construcii cu risc de biodegradare de ctre ciupercilexilofage, n situaii n care umiditatea acestuia poate atinge valoarea de 30 % ialternarea umezirii cu uscarea (lemn utilizat la elemente de construcii exterioare:lambriuri exterioare, rame, traverse i montani pentru panourile de perei exteriori,

perei din lemn rotund sau ecarisat, scri exterioare, balcoane, balustrade etc.);Gradul 4 - lemn utilizat n construcii, expus biodegradrii, care este n permanent

contact cu solul (piloi pentru fundaii, tlpi inferioare pe pmnt sau pe socluri de

zidrie, grinzi traverse i rame de panouri de pardoseal), sau care este permanentexpus intemperiilor, fr a fi finisat peliculogen (ie i indrile de acoperi).Posibilitatea apariiei agenilor biologici de degradare, funcie de situaia lemnului,este dat n tabelul 1.3.

Tabel 1.3 - Condiiile apariiei agenilor biologici

Clasade risc

Domenii de utilizare a lemnuluiCondiii deexpunere la

umezire

Apariia agenilor biologici

Ciuperci Insecte

1 Fr contact cu solul, sub adpost Nu - da

2Fr contact cu solul, sub adpost,

cu risc de umezireOcazional da da

3 Fr contact cu solul, neacoperit Frecvent da da4 n contact cu solul sau cu apa dulce Permanent da da5 n apa srat Permanent da da

b. Aciunea agenilor biologiciLemnul este susceptibil de a fi atacat, n principiu, de dou tipuri de ageni

biologici: insectei ciuperci, dar n situaii particulare poate fi atacat i de organismemaritime. Atacul ciupercilor este condiionat de prezena umiditii, iar insectele potataca toate speciile de lemn.

b.1)Aciunea ciupercilor

Exist o gam mare de ciuperci capabile s atace lemnul, atunci cnd existcondiii favorabile legate, n principal, de prezena apei i a oxigenului. Dezvoltareaciupercilor se produce atunci cnd umiditatea lemnului depete 20% i uneori, ncazul absenei luminii, a slabei ventilaii i nprezena mediului alcalin.

Exist:- ciuperci de depozit - care provoac putrezirea lemnului din pdure sau din

depozit;- ciuperci de cas, de exemplu: Stereum, Leuzites i Paniophora;


13/26

CONSTRUCII DIN LEMN

19

- ciuperci care provoac putrezirea lemnului de construcie, din care fac parte:Merulius lacrymans, Polyporus vaporarius, Coniophora cerebella, Panillusaqueruntius, Leutinus aquamosus.

Sunt prezentate n continuare, unele aspecte referitoare la atacul principalelorciuperci.Stereum - atac n special, rinoasele dar i unele foioase, dup tiere sau pe

antier, cnd sunt supuse intemperiilor. Aceasta este semnalat n seciunetransversal, printr-o pat de culoare de mrime variabil, situat aproximativ ncentrul seciunii (de exemplu inima roie la fag). Proprietile mecanice sediminueaz rapid i lemnul atacat nu se poate folosi la elemente structurale.

Merulius lacrymans sau buretele de cas atac, n special, rinoasele i sedezvolt la o temperatur de 15...30, cnd umiditatea lemnului depete 20 %. n

prima faz apare sub form de fii albe i gri la suprafa iar apoi ptrunde n

adncime, producnd crpturi numeroase n sensul fibrelor lemnului dar iperpendicular pe acestea. Lemnul se descompune n mici paralelipipede i prinde oculoare uor galben. n stare naintat de putrezire, lemnul se taie uor, iar cnd esteuscat devine casant, putnd fi uor strivit ntre degete i transformat ntr-un prafcrmiziu.

Polyporus vaporariussauburetele alb de cas, se ntlnete sub diferite forme iatac mai ales foioasele,provocnd o putrezire uscat i fibroas.n prima faz, ataculapare sub form de pat albicioas iar dup ce ciuperca mbtrnete, capt un aspectcastaniu. Atacul este asemntor cu cel produs de merulius, dar este mai puin virulentdeoarece ciuperca necesit o mare cantitate de ap. Datorit locului unde se manifest

aceast ciuperc,mai poart denumirea de buretele de beci.Coniophora cerebella este o ciuperc ce se ntlnete sub diferite forme: de

pojghie, esuturi pufoase sau gelatinoase. Acest ciuperc denumit i ciupercabeciurilor, acionez asemntor cu merulius, atacnd lemnul care are umiditatefoarte mare, de obicei peste 40 %. Lemnul distrus se prezint ca perforat i, ncomparaie cu lemnul atacat de merulius sau polyporus, este mult mai nchis la culoarei cu mai puine crpturi longitudinale i transversale. Evoluia sa se poate stopa prinreducerea umiditii.

b.2) Aciunea insectelor

Aciunea i riscul atacului insectelor asupra lemnului variazfoarte mult, funcie de condiiile de temperatur. Activitatea insectelor este favorizatde temperatura ridicat, care permite dezvoltarea i reproducia lor, iar atacul se

produce, n mod obinuit, asupra lemnului uscat, dar exist i insecte care pot toleraun anumit procent de umiditate. Pentru a se realiza un tratament preventiv sau curativadecvat mpotriva fiecrii specii de insecte, este necesar s se cunoasc condiiile devia i de dezvoltare a acestore i dauna pe care o poate cauza.

Principalele insecte care atac lemnul de rinoase sunt: xiloterus lineatus, sirexgigas, anobium domesticum, camponotus herculeanus, camponotus ligniperda,hylecoetes dermestoides, hylotrupes bajulus.


14/26

CONSTRUCII DIN LEMN

20

Xiloterus lineatus sau cariul de pdure al lemnului de rinoase este o insectcare atac toate speciile de rinoase. Femela sap iniial o galerie n trunchiularborelui, urmrind aproape direcia razelor iar din aceast galerie o serie de

ramificaii dispuse n acelai plan i avnd acelai diametru, n care depune oule.Larvele prelungesccavitile galeriilor, sehrnesc cu seva lemnului din pereii acestorgalerii i cu miceliile unei ciuperci - Ambrosia - ai cror spori sunt adui de insecte.Vtmrile pricinuite lemnului constau n galeriile caracteristice, de culoare neagr,datorit ciupercii Ambrosia, care strbat lemnul n diverse direcii. Insecta evitlemnul complet uscat i atac trunchiurile proaspt tiate i decojite, dar poate ataca iarborii n picioare.

Degradarea se produce la interiorul trunchiului, deprecierea fiind abiaperceptibil la suprafa. Pentru a evita atacurile acestei insecte se recomand cadoborrea arborilor s se fac n perioada repaosului vegetativ, adic n perioada de

iarn,iar trunchiurile s fie imediat decojite, n vederea grbirii uscrii materialului.Sirex gigas sau viespea lemnului de rinoase este una dintre cele mai mari

insecte xilofage europene. Femela depune oule pe trunchiurile arborilor aflai npicioare sau dobori, cu sau fr scoar. Larvele, ieite din ou, sp galerii sinuoasen tot interiorul lemnului. Viespea caut adeseori lemnul perfect sntos, uscat sau cusev, al arpantelor din construcii. Nu atac niciodat lemnul putred.

Anobium domesticumsau cariul lemnului de rinoase atac, dePreferin, lemnul absolut uscat i caut inelele exterioare de alburn, mai bogate namidon. Este remarcat n lemnul diferitelorconstrucii i mobile. Larva sap galerii ntoate sensurile, fr a iei la suprafaa lemnului, unde se observ doar orificiul de

ieire a insectei mature.Lemnul atacat de aceste larve poate fi transformat, n decursultimpului, aproape integral, n fin de lemn.

Camponotus herculeanusicamponotus ligniperdasunt dou specii de furnici caretriesc n tulpinile de rinoase,prefernd arborii care la baz sunt atini de putregai.Ele sap n lemn galerii sinuoase cu diametrul de 1-5 cm, care se ntind pn laaproximativ 10 m din nlimea arborilor.

Hylecoetes dermestoides atac, cu predilecie, lemnul de brad, fcnd guriasemntoare cu cele de Sirex, dar orificiile sunt puin mai mici. Larvele ptrund ninteriorul lemnului, cca. 25 cm, prin galerii curbe, a cror suprafa se nnegretedatorit ciupercii Ambrosia, care nsoete insecta.

Hylotrupes bajulusse localizeaz mai ales, n lemnul de brad utilizat n construcii,n aer liber. Caut, mai ales inelele de alburn, bogate n amidon i aduce pagube dintrecele mai mari, datorit faptului c larvele sale au dimensiuni foarte mari de 20 - 22mm.

Foioasele, refcndu-i anual aparatul foliaceu, sufer mai puin din cauzaatacurilor de insecte. Un numr apreciabil de insecte xiloface atac totui i speciilefoioase, mai ales stejarul i gorunul, crora le produc mari defecte.

Principalele insecte care atac, de preferin, lemnul de foioasesunt: cerambyx cerdo, lymexylon navale, xyleborus monographus, platypuscylindriformis, ptilinus pectinicornis, zeuzera pyrina, cossus cossus.


15/26

CONSTRUCII DIN LEMN

21

Cerambyx cerdo sau croitorul mare al stejarului poate fi ntlnit n lemnul maimultor specii de stejar i n special la arborii de la marginile pdurilor, expui la soare.La nceput, atacul este greu de identificat deoarece larva este mic i se dezvolt n

scoar, mai trziu ns, cnd aceasta ajunge n zona cambial, atacul este de naturfiziologic i se soldeaz cu uscarea parial a coronamentului. Din scoar, larvaptrunde n lemnul sntos, spnd o galerie oval, cu diametru de 15-45 mm.Pagubele cauzate de croitori sunt de temut deoarece afecteaz, n mare msur,rezistena lemnului. Cheresteaua rezultat prin debitarea lemnului de stejar care asuferit atacuri din partea croitorilor este de obicei inutilizabil.

Lymexylon navale este o insectcare depune ou pe trunchiurile de stejar sau decastan comestibil aflate n picioare sau doborte, precum i pe lemnul ecarisat,

prefernd lemnul de construcie cu mult alburn, bogat n amidon. Larvele sap galeriitransversale i oblice, atacul fiind recunoscut dup rumeguul de culoare brun -

glbuie, ce iese din orificiile galeriilor.Xyleborus monographuseste o insectla care femela sap o galerie de intrare de 2-

8 cm lungime din care se ramific mai multe galerii orizontale. Larvele rod suprafaagaleriilor fr a spa altele i se hrnesc cu sucurile din interiorul camerei lor.Galeriile spate de Xyleborus sunt nsoite de ciuperca Ambrosia, din care cauz

perii lor sunt nnegrii.Platypus cylindriformissap galerii sinuoase n lemnul sntos de stajar, fag i alte

foioase, provocnd deprecierea materialului lemnos.Ptilinus pectinicornis sau cariul lemnului de stejar atac, n general, lemnul de

stejar ipe cel de fag, mai rar pe cel al altor foioase i sap galerii n toate direciile.

Zeuzera pyrina sau sfredelitorul punctat al ramurilor de frasin este cel maiprolific lepidopter, atacnd deopotriv lemnul urmtoarelor specii: frasin, salcie,paltin, ulm, nuc, tei, stejar, fag, castan, cire, mesteacn i chiar lemnul pomilorfructiferi. Larva roade lemnul n regiunile unde are loc circulaia sevei iar pagubelesunt n general mici i se produc mai mult izolat.

Cossus cossussau sfredelitorul rou al tulpinilor este unul dintre cei mai frecvenifluturi ai pdurilor i larva sa este cea mai mare dintre distrugtorii ce se pot ntlni n

pdurile Europei. Atac aproape toate speciile de foioase i evit, n general,coniferele. Laevele guresc nti scoara, apoi lemnul sntos sau cu un nceput de

putrezire, urcnd n trunchi prin galerii sinuoase.

c. Aciunea mediilor agresiveCompoziia anatomic i chimic a lemnului l face s prezinte o foarte bun

rezisten n medii agresive, n comparaie cu oelul sau betonul, utilizate n aceleaicondiii. n timp ce structurile metalice au nevoie de aplicarea periodic a unormareriale de protecie iar structurile dinbeton necesit o verificare permanent a striilor, pentru evitarea fisurilor care pot duce la coroziunea armturii, structurile din lemnutilizate n mediu agresiv au nevoie de o ntreinere reduslocalizat, n principiu, laelementele de mbinare.

Rezistena natural alemnului este suficient pentru a evita atacul chimic i nu


16/26

CONSTRUCII DIN LEMN

22

sunt necesare msuri particulare de conservare, fiind uneori chiar recomandabil casuprafaa prelucrat a lemnului folosit n medii agresive s nu fie acoperit cu produsede protecie care, prin fisurare, pot crea condiii de depozit pentru agenii chimici

agresivi.n situaia cnd se produce un atac chimic la suprafa (coroziune), reducerearezistenei lemnului se localizeaz pe o adncime situat n primii 10...20 mm, n timpce restul seciunii rmne intact.

Agenii corosivi atac, n mod frecvent, lignina i hemicelu-lozele i niciodatceluloza, motiv pentru care lemnul de rinoase, care are o cantitate mai mare delignin, prezint, n general, o rezisten mai mic la coroziune dect lemnul defoioase.

Efectul diferitelor substane chimice asupra lemnului depinde de esena acestuia,agresivitatea produsului chimic, timpul de expunere i temperatur. Astfel, s-a

constatat c mediile cu valori ale pH =3...10 precum i soluiile de sare, nu au nici unefect asupra lemnului, n timp ce mediul bazic duce la distrugerea acestui material,mai ales n prezena temperaturilor ridicate. Gazele corosive, cum sunt amoniacul iformaldehidele, nu au efect asupra lemnului, n timp ce bioxidul de sulf poate atacalemnul cnd aciunea sa este combinat cu umiditate i temperatur ridicate.

Un aspect deosebit l reprezint elementele compuse, realizate prin ncleiere, lacare rezistena n medii agresive este influenat de tipul de adeziv folosit.

O aciune particular de atac chimic i cu efect asupra comportrii mecanice alemnului poate s intervin n zonele unde exist un contact nemijlocit ntre lemn i

piesele metalice de mbinare pe suprafa mai mare. n aceste cazuri se recomand ca

piesele metalice s fie galvanizate, acoperite cu substane de protecie sau s fierealizate din oel inoxidabil.

d.Aciunea temperaturilor nalteDatorit structurii interne i a caracteristicilor termice se poate spune c

temperaturile ridicate nu afecteaz n mod deosebit proprietile lemnului icomportarea sa. Pentru temperaturi sub 60efectul asupra rezistenei lemnului poatefi ignorat iar temperaturile n jur de 100, dei conduc la o schimbare de coloraiespre brun, nu afecteaz rezistena lemnului. Modificarea rezistenei ncepe de latemperaturi de peste 150 iar accelerarea procesului se produce la 250, diminuarea

progreseaz relativ lent, de la exterior spre interior, datorit conductibilitii termicereduse a lemnului.Aciunea simultan a temperaturilor nalte i a umiditii favorizeaz diminuarea

rezistenelor i rigiditii.

e. Aciunea radiaiilorLemnul expus radiaiilor solare i n special, sub aciunea razelor ultraviolete, i

modific structura pe o zonsuperficial de la suprafa, de maximum 1 mm grosime,cptnd o coloraie de suprafa gri. Se realizeaz astfel o pseudo-carbonizare.

Efectul radiaiilor solare se poate manifesta ns prin nclzirea lemnului ivariaii de umiditate, care au ca efect, apariia deformaiilor. Alte tipuri de radiaii cum


17/26

CONSTRUCII DIN LEMN

23

ar fi radiaiile Gama, X, sau microundelepot s duc la modificri n structura interna lemnului, dar numai la nivele superioare de radiaii care nu se ntlnesc, n modnormal.

1.3.2.Metode de protecie a lemnului

Msurile de protecie a lemnului i a produselor derivate din lemn urmrescconservarea lui i protecia mpotriva distrugerilor provocate de ciuperci (putreziri) iinsecte.

Se poate spune c n condiii optime de exploatare lemnul poate s durezeperioade ndelungate fr deteriorri notabile i fr msuri speciale de protecie. Dacns condiiile de lucru nu sunt corespunztoare lemnul necesit tratamente de

protecie n special mpotriva agenilor biologici. Trebuie realizate protecii impotriva altor ageni distructivi, de exemplu focul.

Aceste msuri pot fi concepute nc din faza de proiectare sau sub forma detratamente chimice de protecie. Planificarea msurilor de protecie i punerea lor noper, n special n cazul tratamentelor chimice, trebuie s aib n vedere urmtoarele:

- natura i gravitatea riscului: influena umiditii, risc de incendiu etc.;- tipul de lemn i corelaia lui cu destinaia;- tipul tratamentelor realizate anterior;- efectele secundare pe care le pot avea produsele chimice utilizate, n funcie de

destinaia de folosire a lemnului;- locul i timpul de execuie a tratamentelor: nainte sau dup punerea n oper a

lemnului;

- accesibilitatea elementelor pentru un eventual tratament ulterior;- posibilitile i experiena executanilor;-condiiile de verificare a msurilor de protecie realizate;

a. Durabilitatea naturalAlegerea corespunztoare a lemnului prin prisma durabilitaii naturale proprii,

fr tratamente de protecie, reprezint una din msurile preventive de baz.Durabilitatea natural trebuie corelat cu agentul de degradare i variaz de la speciela specie dar i n cadrul aceleiai specii, n funcie de o serie de defecte.

Fa de atacul ciupercilor xilofage exist:- specii de clasa Ifoarte durabile: cire, stejar;- specii de clasa I Idurabile: frasin, salcm;- specii de clasa IIImijlociu durabile: pin, larice, cer;-- specii de clasa IVpuin durabile: molid, brad, carpen, paltin, ulm;- specii de clasa Vnedurabile: fag, mesteacn, tei, anin, plop, salcie.

Fa de atacul insectelor xilofage exist:- specii de clasa Ddurabil;- specii de clasa M- durabilitate medie;- specii de clasa Ssensibile.


18/26

CONSTRUCII DIN LEMN

24

La ora actual exist,pe plan internaional, normele EN 350-1 i EN 350-2, careunesc toate inormaiile i rezultatele cercetrilor privind durabilitatea lemnului.

b. Msuri preventive structuraleMsurile preventive structurale au cascop limitarea coninutului de umiditate din

lemn prin reducerea riscului de umezire i prin crearea condiiilor de evacuare rapid aumiditaii, n cazul umezirilor temporare, astfel nct s se evite depirea limitei deumiditate de 20 % sau s se limiteze zonele umezite. Msurile structurale trebuie

precedate de msuri iniiale, cum ar fi:- uscarea lemnului pn la o umiditate optim, nainte de punerea lui n lucru;- realizarea unor condiii optime de transport, stocare i montajcare s nu permit

o cretere mare a coninutului de umiditate n aceste faze.Avnd n vedere c umiditatea lemnului rezult dintr-un bilan ntre apa

absorbit i cea evacuat, este deosebit de important ca msurile luate s evite sau sntrzie penetraia iar pe de alt parte s favorizeze evacuarea.

Dac n anumite situaii este imposibil s fie opritpenetraia apei n masalemnoas, este necesars se prevadun sistem de evacuare rapid a acesteia pentru aevita depirea umiditii de 20 %. Acest lucru poate fi realizat, de exemplu, prinadoptarea unor mbinri cu decompresiune care s mbunteasc ventilaia.

Fig. 1.2.Realizarea mbinrilorntre panourile pentru perei de

lemn:

a - mbinarea etan la aer; b-element de mbinare mecanic;c - mbinare de decompresie.

Msurile structurale trebuie s aib n vedere, n mod deosebit, locul deamplasare a elementelor: exterior, interior, n contact cu solul, n contact cu alteelemente de construcie etc., din care rezult majoritatea surselor care producumezirea.

b.1. Msuri preventive structurale ale lemnului folosit la exterior

Cnd lemnul este folosit la exterior, n zone de influen a precipitaiilor, nu estesuficient s se realizeze numai msuri de protecie chimic i trebuie luate msuri

pentru eliminarea umezirii,printre acestea menionndu-se:- realizarea unor streaine suficient de largi;- evacuarea corespunztoare a apelor de pe coperi cu prevederea de jgheaburi i

burlane;- realizarea unei distane de minimum 30 cm dintre partea superioar a solului i

partea inferioar a peretelui din lemn, pentru evitarea stropirii;


19/26

CONSTRUCII DIN LEMN

25

- executarea elementelor i realizarea mbinrilor ntre elemente expuseprecipitaiilor astfel nct apa s se scurg fr a atinge elementele situate n vecintatesau sub acestea;

- evitarea i acoperirea colurilor, canturilor i mbinrilor unde se poate acumulaapa;- alegearea profilelor corespunztoare pentru construcii i placaje;- asigurarea condiiilor ca elementele umezite s se usuce rapid;- acoperirea suprafeelor orizontale i oblice;- protejarea tuturor extremitilor lemnului care iese spre exterior;- utilizarea de elemente metalice zincate sau din metal inoxidabil pentru fixare;- realizarea unor mbinri de elemente care s permit lucrul i deformarea

lemnului fr consecine duntoare.n cazul lemnului folosit la exterior, o atenie deosebit trebuie acordat

mbinrilor dintre elemente pentru a evita ptrunderea apei n aceste zone precum ipentru asigurarea condiiilor de ventilare a acestora.

n toate cazurile de placaj exterior este recomandabil s fie asigurat aerisireaacestuia pe toat suprafaa interioar, prin crearea unui strat de aer interior. Deprtarea

placajului de la suprafaa elementului i realizarea unor orificii de intrare i evacuareasigur circulaia de jos n sus a aerului din stratul interior favoriznd evacuareaumezelii.

Este recomandabil ca orificiile de intrare a aerului, plasate la partea inferioar icele de evacuare de la partea superioar s aib o suprafa de minimum 1/500 dinsuprafaa peretelui.

Amplasarea vertical a scndurilor de placare este mai avantajoas i estepreferat deoarece d posibiliatea unei ventilaii i prin circulaia orizontal a aeruluiasigurnd o evaporare mai rapid a apei. Scndurile pot fi fixate simplu , fr o

prelucrare deosebit a mbinrilor verticale, prin folosirea diferitelor tipuri deimbinri, cu piese suplimentare sau prin prelucrarea canturilor.

Folosirea scndurilor aezate orizontal este recomandabil s se fac prinsuprapunerea lor pe o distan de cel puin 12% din lime i minimum 10 mm.

Rosturile verticale, formate ntre scndurile aezate orizontal, reprezint, deasemenea, zone care impun o tratare special. n principiu, este recomandabil caextremitile scndurilor s nu fie prelucrate i lsate libere pentru a putea fi controlate

n orice moment i eventual s poat fi tratate ulterior. Rosturile dintre scnduri senchid cudiferite materiale de etanare care trebuie s permit i eventualele micideplasri.

mbinrile la coluri ale elementelor orizontale se realizeaz dup aceleaiprincipii ca i la scndurile montate vertical.

Din condiii de asigurare a contravntuirii i n anumite situaii scndurile pot fiaezate i nclinate la 45o. n aceste condiii este preferabil aezarea scndurilor nV" crendu-se astfel posibilitatea evacurii apei prin greutate i prin evaporare lacapelele scndurilor.


20/26

CONSTRUCII DIN LEMN

26

Pentru prevenirea infiltraiilor de ap provenite de la alte materiale , este necesaro izolare hidrofug a lemnului n zonele de contact dintre:

-grinzi, stlpi saupanourile de lemn i zidrie sau beton;-prile masive i elementele planeelor realizate din lemn.

Pe lng separarea propriu-zis a zonelor de contact, cu folii hidroizolatoare, esterecomandabil s se ia msuri constructive ca aerul s poat circula pe suprafaa

prilor din lemn (capete de grinzi sau stlpi). n acest sens, la capetele grinzilorncastrate n elemente masive (zidrie, beton) se prevede un strat de aer ventilat de 1-2cm iar la captul grinzii se realizeazo izolaie termic.

La stlpii care reazem pe fundaii este recomandat s se realizeze o distanntre captul lor i fundaie, iar cnd se folosesc piese metalice, acestea nu trebuie snchid complet baza stlpului, pentru a asigura o ventilaie corespunztoare alemnului.

n cazul elementelor de nchideri exterioare sau la elementele care separncperi cu microclimat interior diferit, n zonele de mbinri sau n cele cu nervuri, se

pot produce fenomene de condens. Acestea se evalueaz n funcie de condiiile deexploatare, rezultnd dimensiunile necesare pentru materialele i soluiile de izolaretermic. Trebuie sse adopte ns i msuri constructive cum ar fi:

-prevederea unui ecran mpotriva vaporilor la faa interioar a elementelor i obarier de vapori la faa cald atermoizolaiei;

-prevederea unei zone de aer, bine ventilat, ntre elementele de lemn sau nstructura elementelor.

n locurile cu umiditate ridicat,buctrii, bi, sau n cele unde lemnul poate svin n contact direct cu apa, msurile constructive care completeaz tratamentelechimice absolut necesare, constau n ventilaia corespunztoare a lemnului, alegereaesenelor de lemn sau aproduselorpe baz delemn corespunztoare, realizarea unormbinri etane sau bine ventilate.

b.2.Protecia chimic

n afar de msurile preventive legate de durabilitatea natural i alctuireastructural corespunztoare a elementelor de lemn, modul de comportare n timp a lordepinde mult de msurile de protecie chimice preventive. Aceste msuri se aplic laelementele portante dar, n anumite cazuri, ele pot fi aplicate i la elementele

neportante i se fac n mod normal nainte de punerea n oper a lemnului, existndns i situaii cnd realizareaproteciei chimice se realizeaz ulterior. Eficacitateatratamentelor chimice depinde de esena lemnului, tipul produsului, cantitatea de

produs absorbit de lemn, repartiia produsului la suprafaa lemnului i adncimea deimpregnare. n privina posibilitilorde impregnare, se disting patru clase de lemn ianume:

Clasa 1 lemn uor de tratat, cnd lemnul debitat poate fi penetrat cu untratament sub presiune, fr dificulti;


21/26

CONSTRUCII DIN LEMN

27

Clasa 2lemn destul de uor de tratat, cnd o penetrare complet nu e posibildar dup un interval de 2 3 ore, cu un tratament sub presiune, se atinge o adncimede impregnare mai mare de 6 mm;

Clasa 3lemn dificil de tratat, cnd cu un tratament sub presiune de 3 - 4 ore seobine o impregnare de 3...6 mm;Clasa 4lemn imposibil de tratat, cnd o cantitatea foarte mic din produsul de

impregnare este absorbit dup 3...4 ore de tratament sub presiune.Produsele folosite la tratare se pot grupa n trei categorii i anume:

-produse pe baz de huil;-produse organice n faz de solvent;- soluii de sruri solubile n ap.

Produsele pe baz de huil sunt derivai organici insolubili n ap i se obin prindistilarea carbonului. Cele mai importante produse din acest grup sunt:

- gudronul de huil;- uleiul de creuzet;- gudronul de lemn din isturi bituminoase ide turb;- ieiul.

Produsele se folosesc pentru lemnul uscat sau semiuscat deoarece penetrarea seface prin capilaritate. Aceste produse au o serie de dezavantaje legate de miros,toxicitate, greutate de vopsire ulterioar i din aceste cauze ele sunt limitate i folositedoar pentru lucrri exterioare: stlpi de telecomunicaii i transport energie, poduri,traverse de cale ferat etc.

Produsele organice solubile n ap, fungicide sau /i insecticide, sunt soluii cu

solvent care poate fi volatil sau nu. Cele mai des folosite sunt produsele care utilizeazca solvent volatil white- spirtul. Caracteristicile principale ale acestor produse sunt:

posibilitatea de penetrare cnd sunt aplicate la suprafa i absena variaiilordimensionale.

Soluiile pe baz de sruri folosesc sruri metalice dizolvate n ap (clorur dezinc, sulfat de cupru, clorur de mercur, fluorur de sodiu, fluorosilicat de sodiu etc.).Acestea penetraz normal sau sub presiune, n lemn i tratamentul necesit uscareaulterioar a lemnului. Soluiile de sruri sunt cele mai utilizate la structurile din lemn,att la exterior ct i la interior i dau rezultate foarte bune la clase de risc mare pentrulemn. Produsele folosite pot avea incluse n ele diferii ageni impermeabilizani i

colorani iar pelicula format la suprafa poate fi opac sau transparent.Exist, la ora actual i alte tipuri de produse i anume:

- produse mixte - care conin sruri metalice (80 90 %) i derivai organicisolubili n ap;

- substane antiseptice gazoase (anhidrid sulfuroas, aldehid formic) folositepentru dezinfecia la suprafa lemnului;

- paste pe baz de fluorur de sodiu sau fluorosilicai, folosite la lemn, care nu estedirect sub aciunea umiditii.

Tratamentul cu substane chimice cuprinde un ansamblu de metode i tehnici iare ca scop penetrarea produsului n lemn i obinerea unei suficiente adncimi de


22/26

CONSTRUCII DIN LEMN

28

penetrare i a unei repartiii uniforme a cantitii de produs de protecie. Tratamentulse execut iniial sau dup ultima operaie de finisare a elementelor i montaj.

Dac, n mod excepional, tratamentul se aplic dup montaj, suprafeele de

contact ntre elemente i zonele inaccesibile trebuie tratate anterior.Aplicarea tratamentului poate fi realizat fr presiune, prin pensulare,pulverizare, scufundare n soluie, difuzie, sau cu presiune prin impregnare n vid,impregnare n vid i presiune).

Procedeiele fr presiune asigur o bun protecie i sunt suficiente pentru mareamajoritate a elementelor de lemn.

Aplicarea tratamentului prin pensulare sau pulverizare se face n dou etape.Tratamentul prin scufundare se face, n mod curent, ntr-o singur faz, care

dureaz de la cteva secunde la cteva minute. Cantitatea de produs absorbit depindede suprafaa lemnului i este de aproximativ 200 ml/mp - la lemnul brut i 80...120

ml/mp - la lemnul prelucrat. Pentru a mri cantitatea de produs absorbit, scufundarease poate repeta, dup o uscare prealabil.

Impregnarea prin difuzie se realizeaz prin imersarea lemnului, timp de ctevaore sau zile, n lichidul protector, coninut ntr-o cuv deschis. Cantitatea de produsabsorbit depinde de tipul lemnului, dimensiunile pieselor i concentraia produsului.Penetrarea poate fi accelerat prin impregnarea la caldrece, care const n imersareaalternativ ntr-un lichid rece i apoi ntr-un lichid cald, cu temperatura de 60...80.

Procedeiele sub presiune se aplic n cuve nchise, numite autoclave, n maimulte etape i cu presiuni diferite.

n metoda cu vid i presiune lemnul este introdus n autoclav i supus unei

subpresiuni (30 min.), pentru a se elimina aerul din celule. Produsul de protecie esteintrodus sub form lichid i se aplic o presiune de 0,8...1,5 N/mm2, timp deminimum 60 de min. n faza final se aplic o subpresiune care asigur ndeprtareaexcesului de lichid de la suprafaa lemnului. Procedeul poate fi modificat prinrenunarea la subpresiunea iniial i umplerea autoclavei cu produsul de impregnarela presiunea atmosferic i aplicarea ulterioar a presiunii de impregnare, timp de2...12 ore.

Procedeul cu dublu vid const n supunerea iniial a lemnului la subpresiune,timp de minimum 10 min., apoi produsul de impregnare este introdus, iar impregnarease face sub presiune atmosferic sau la o presiune sczut (maximum 0,2 N/mm2).

Timpul de subpresiune final este mai lung dect n procedeul cu vid i presiune.Impregnarea n cuv sau sub presiune este necesar pentru:

- lemnul folosit la construcii nchise i care poate atinge umiditate peste 18 %;- la lemnul folosit acolo unde poate s apar condensul;- la elemente de lemn cu grosimi peste 4 cm, supuse precipitaiilor.

n ultima perioad de timp, au aprut elemente noi referitoare la tehnologiile isubstanele de tratare a lemnului, legate de preul produselor i efectul acestora asupramediului i asupra omului. Astfel, normele din diferite ri interzic unele produse saulimiteaz folosirea altora. De asemenea au aprut noi produse mai puin duntoare.

Exigenele referitoare la mediu i sntate impun ca:


23/26

CONSTRUCII DIN LEMN

29

-produsele de protecie s fie netoxice pentru om i mediu;-tratarea trebuie s se realizeze la produse finite cnd dimensiunile sunt aproape de

cele de punere n oper,pentru a limita deeurile de lemn tratat;

-operaiunile de tratare trebuie s exclud emisiunile tonice i nu trebuie scontamineze solul, aerul sau apa;-Excedentul de lemn tratat trebuie reciclat sau eliminat cu minimum de efect

asupra mediului.

c. Intervenii asupra elementelor din lemnDecizia cu privire la lucrrile necesare structurilor din lemn existente trebuie s

aib n vedere cooperarea ntre experi, arhiteci, specialiti n lemn, restauratori,istorici, autoriti n construcii, oficialiti responsabile de conservarea patrimoniuluicultural, proprietari i administratori de construcii.

Antrenarea factorilor menionai se face funcie de categoriai tipul construcieidar i innd cont de:

- identificarea obiectivelor, exigenelor i limitrilor:- gradul de intervenie, care poate s cuprind: intervenii structurale sau intervenii

pentru meninere i conservare.Luarea unor decizii trebuie s se fac dup diagnosticarea construciei,

urmrindu-se n principal:-cauzele care au provocat umezirea i putrezirea;-eventualele atacuri ale insectelor;-evoluia rezistenei elementelor.

c.1. Identificarea obiectivelor, exigenelor i limitrilorPentru construciile din lemn existente i avnd importan cultural, lucrrile de

restaurare trebuie s in cont de o serie de necesiti care uneori pot fi contradictorii.Din aceste considerente, nainte de a se lua msuri sub aspect tehnic, trebuie s fieidentificate precis i s se stabileasc toate obiectivele urmrite i necesitile caretrebuie satisfcute.

Lucrrile de reparaie sau consolidare pot i trebuie s rspund, n funcie deobiectivele urmrite, la unul sau mai multe obiective i anume:

-conservarea materialului original i a conceptului structural;-conservarea aspectului elementelor i a soluiei structurale;-aducerea elementelor i structurile la capacitatea portant iniial;-mbuntirea sau modificarea capacitii portante, rigiditii sau a lucrului n

exploatare;-conformarea la reglementrile tehnice n vigoare cu privire la diferite cerine

(rezisten i comportare seismic, rezisten la foc etc.).Paralel cu obiectivele enunate, trebuie s se aib n vedere i alte probleme cum

ar fi:- considerentele economice;- situaiile de protecie a mediului;-prevenirea degradrilor viitoare;


24/26

CONSTRUCII DIN LEMN

30

- compatibilitatea ntre lemn i materiale folosite pentru reparaii sau consolidrietc.

Conservarea materialului original i a conceptului structural are, de multe ori la

baz, necesiti artistice, istorice i culturale care reprezint condiii cu mult maiimportante dect aspectele economice i care pot fi luate ca i prioriti atunci cnd sehotrsc msurile de intervenie. Pentru majoritatea construciilor, exigenelecerinelor principale sunt legate de obinerea durabilitii i conformarea cureglementrile tehnice.

Conservarea aspectului elementelor pleac de la constatarea c, n general,insectele, ciupercile i focul afecteaz zona extern a lemnului iar msurile luatetrebuie s nlture efectul acestora. n aceste condiii, deteriorrile pot fi ameliorate

prin tehnici de impregnare.Restabilirea capacitii portante iniiale trebuie saib n vedere, n primul rnd,

gradul de degradare i compararea capacitii de rezisten cu exigenele structuraleactuale. Trebuie remarcat c exist multe situaii n care elementele de lemn au fostiniial supradimensionate, vis--vis de exigenele structurale, iar seciunile reziduale

prezente au o capacitate portant suficient, n condiiile de serviciu momentane saude viitor. De asemenea, printr-o serie de msuri de reducere a aciunilor, se poateajunge la satisfacerea condiiilor noi de serviciu fr msuri de consolidare.

n aceste condiii, msurile care se iau trebuie concentrate asupra lucrrilor deprevenire a unor degradri suplimentare n timp.

mbuntirea sau modificarea capacitii portante se realizeaz prin consolidareaelementelor structurale, cu scopul satisfacerii exigenelor i performanelor impuse de

modificarea utilizrii construciei i a structurii.Conformarea elementelor structurale din lemn cu noile reglementri cu privire la

cerinele impuse construciilor, pornesc de la faptul c foarte multe structuri de lemnau fost concepute i realizate n perioadecu puine cunotine n anumite domenii, deexemplu protecia antiseismic.

Trebuie menionat ns, c o serie de prevederi n construcii cu privire la lemn au fost elaborate fr suficiente cunotine cu privire la structurile din acest material ila modul de lucru al acestora. Regulile specifice elaborate n multe ri, pe baza unorcercetri, au adus o serie de mbuntiri preciznd de exemplu buna comportare astructurilor din lemn la aciunea seismic i a focului.

O importan mare n luarea hotrrii privind soluia de intervenie asupralemnului revine compatibilitii acestuia cu alte materiale mai ales din punct de vederea deformaiilor i a efectului factorilor chimici. Astfel, pentru mbinri rigide sauncleiate o atenie deosebit trebuie acordat evitrii apariiei de eforturi suplimentarecauzate de deformaii difereniate (diferene de contracie ntre lemn i materialenehigroscopice, contraciei difereniate pe diferite direcii, dilataii termice diferitentre lemn i alte materiale, deformaii diferite ntre elemente structurale de rigiditidiferite).

Pe baza analizei privind obiectivele urmrite se pot lua una din deciziileurmtoare:


25/26

CONSTRUCII DIN LEMN

31

- utilizarea, n continuare a construciei, cu sau fr intervenii sau cu interveniireduse;

-pstrarea structurii dup modificri i consolidri;-demolarea i reconstrucia unor pri din construcie.

c.2. Intervenii i reparaii structurale

Reparaiile i consolidrile structurale sunt diverse i trebuie analizate de la cazla caz, deoarece nu exist dou situaii similare.

Interveniile au ca baz, situaia elementelor structurale i au n vedere:- diminuri ale seciunilor datorit diferitelor cauze (putrezire, insecte, foc sau

distrugeri datorit solicitrilor, fisuri, rupturi etc.) care necesit nlocuiri sauconsolidri;

- distrugerea parial a mbinrilor care creeaz deformaii i jocuri ntre elemente,cu influene negative asupra ansamblului structural;

- deformaii excesive.O importan deosebit n adoptarea diferitelor soluii revine scopului care se

urmrete i anume:-meninerea aceleiai funcii structurale ca i cea iniial prin nlocuirea unor pri

de structursau dup o consolidare;-realizarea unei funcii structurale mbuntit prin folosirea unor elemente

suplimentare de consolidare;-meninerea n exploatare din condiii estetice, arhitecturale i istorice iar funciile

structurale vor fi preluate de alte elemente portante din lemn, beton sau metal.Indiferent care este scopul urmrit, trebuie s se aib n vedere urmtoarele:

-lucrrile realizate trebuie s constituie un ansamblu coerent;-consolidrile trebuie s fie compatibile cu structurile existente;-soluiile tehnice trebuie s poat fi puse n oper uor.

Reparaiile ntreprinse pot s fie de diferite niveluri i se refer la: material,elemente izolate, uniti structurale, structuri n ansamblul lor, mbinri ntre elementedin lemn sau alte legturi cu elementele exterioare.

n cadrul elementelor izolate, reparaiile pot s aib n vedere tot elementul saunumai zone din el. Pentru uniti structurale sau structuri se pot folosi metode deconsolidare a fiecrui element structural sau metode care realizeaz un nou sistemstructural.

c.3. Consolidarea materialului.

Sub influena mediului (climat, insecte, ciuperci) pot s apar degradri desuprafa, fisuri, guri etc. n aceste cazuri se pot aplica tipuri de tratamente cu scop

preventiv sau cu scop de reparaie.Tratamentele preventive, asemntoare cu cele aplicate lemnului nou, se aplic

elementelor de lemn folosite pentru consolidri sau nlocuiri. Aceste tratamentetrebuie corelate i trebuie s fie compatibile cu metodele de mbinare ulterioar i cumetodele folosite pentru protecia final.

Tratamentele de reparaii se aplic elementelor existente i constau n injectarea


26/26

CONSTRUCII DIN LEMN

32

n lemn de rini destinate obturrii golurile, gurile sau fisurile i permit refacereacaracteristicilor mecanice ale lemnului. Tehnica de punere n oper este asemntoarecu cea aplicat i la alte materiale de construcii (zidrie, beton etc.) iar soluia poate fi

combinat i cu alte msuri de consolidare (bare de oel, poliesteri armai cu fibre desticl etc).1.3.3.Exemple de structuri din lemn

Case unifamiliare

Acoperi boltit rezemat pe stlpi filigranai Copertin din lemn lamelat

Construcie ptrat n plan cu acoperi Construcie special fr mbinri metalicesub form de umbrele (Biroul Federal German de Tehnic de Aprare)

Cursuri "Constructii din Lemn"

Documents

Transcript of Cursuri "Constructii din Lemn"