Materiale de Constructii - Lemnul

7/30/2019 Materiale de Constructii - Lemnul

1/11

1

Lemnul este un material format, predominant, din substane de

natur organic (vegetal), avnd ca origine arborii.

Compoziia chimic elementar a lemnului este alctuit, nprincipal, din carbon (50%), oxigen (42), hidrogen (6%) i azot (1%),care formeaz aproximatiiv 99% din combinaiile chimiceconstitutive, restul fiind combinaiile minerale acumulate din sev.

Principalii compui chimici ce se formeaz prin procesul deasimilaie clorofilian a bioxidului de carbon atmosferic i se gsesc

n celula vegetal, sunt celuloza i lignina.

LEMNUL

Celuloza este un compus macromolecular, filiform i formeaz

scheletul de rezisten al membranei celulei vegetale. Aezareaparalel a macromoleculelor n membran i legturile de hidrogence se manifest n sens transversal macromoleculelor, conferacesteia o structur fibroas, elastic i rezistent.


2/11

2

Lignina este un compus macromolecular (aromatic) formatdin compuii proteici ai protoplasmei i care, pe msur ce celula

mbtrnete umple spaiile dintre fibrele de celuloz rigidizndmembrana celular. Procesul se numeteduramenificare

Celulele formeaz esuturispecializate, ce pot fi observate ntr-oseciune transversal prin arbore.Ritidomul (scoara exterioar), (celulemoarte)

Liberul(scoara interioar) vase liberiene,prin care circul seva descendent(elaborat).Cambiumul este alctuit din celule vii,cilindrul lemnos crete n diametru.

canal medula

scoar

duramen

mduv

inele anuale

cambiualburn

ritidom

liber

Alburnul, celule mbtrnite, n stadiul incipient de duramenificarecanale verticale prin care circul seva ascendent (brut).Duramenul(inima lemnului) celule moarte, duramenificate, cu rolul desusinere a arborelui.Mduva/ canalul medular


3/11

3

axaSe definesc trei direcii principale ale cilindrului

lemnos:longitudinal, paralel cu axa cilindruluilemnos;

Proprietile generale ale lemnului

Structura lemnuluieste fibroas, fibrele fiind orientate pe direcia axiala trunchiului lemnos lemnul este un material anizotrop.

radial, cuprins ntr-un plan perpendicular peax i care trece prin centrul seciunii trunchiului

lemnos;tangenial, cuprins ntr-un plan perpendicular pe ax, dar care nuintersecteaz axa (este tangent la un inel anual).

Compoziia chimic a lemnului poate diferi n funcie de specia i devrsta arborelui ca i de amplasamentul pe care s-a dezvoltat (condiiilede sol, de nsorire etc.). Chiar pentru acelai arbore, compoziia chimicvariaz pe direcia radial ca urmare a vrstei diferite a esuturilor.


4/11

4

Compoziia organic(peste 99% din compoziie o reprezintsubstanele organice), confer lemnului caracter de material combustibil

i inflamabil: punctul de aprindere este la aproximativ 200OC, iar punctul

de inflamabilitate, la aproximativ 300OC.Durabilitatea lemnului este limitat n timp; substanele

organice ce formeaz esuturile vegetale sau care au fost acumulate carezerv de hran pot servi, ca hran, i pentru diferite microorganisme iinsecte.

Caracterul hidrofil i structura poroas determin o mareabsorbie de ap, nct lemnul poate coninecantiti mari de ap, subtoate cele trei forme (legat chimic, de higroscopicitate i liber).

Pentru un arbore proaspt tiat, umiditatea esuturilor sale vadescrete, prin evaporarea apei, pn la realizarea echilibrului cu

umiditatea mediului n care este pstrat.Umiditatea pentru care lemnul a pierdut toat apa liber,acesta coninnd numai ap legat (chimic i fizic), senumetepunct desaturaie.


5/11

5

Variaiile de volum (contragerile i umflrile) datorate variaieiumiditii sunt diferite, chiar pentru acelai trunchi, pe cele trei direciiprincipale ale trunchiului lemnos, ca urmare a participrii esuturilorcu

compactitate diferit. fisur

cele mai mari contrageri, pedirecia tangenial

cele mai mici contrageri, pedirecia axial

Diferenele de contragere fac ca n structur s apar fisuri(orientate, de regul, pe direcie radial), iar elementele debitate dintrunchiul lemnos s se deformeze.

Variaiile de umiditate, sub valoarea punctului de saturaie,implicnd variaii ale grosimii stratului de ap adsorbit, vor avea caefect variaii ale volumului lemnului.

n consecin, caracteristicile lemnului vor fi foarte multinfluenate de umiditate.


6/11

6

Coeficienii de dilataie termic sunt pozitivi (lemnul sedilat la nclzire i se contract la rcire), dar aceste deformaii suntneglijabile n raport cu contragerile i umflrile datorate variaiilordeumiditate, care sunt contrare deformaiilor termice i pe care le vormasca.

Conductivitatea termicl

= (0,05 ... 0,43) W/(mK) esteredus, ceea ce face ca lemnul s fie un material cu bune proprietitermoizolatoare. Caracteristicile termofizice senrutesc, ins, cndumiditatea lemnului crete.

Conductivitatea electric este, de asemenea, foarte mult

influenat de umiditate: rezistivitatea electric scade de laaproximativ 22000 MW/cm, pentru umiditatea de 7%, la aproximativ500 MW/cm, pentru umiditatea de 25%.

Lemnul poate prezenta defecte, anomalii de cretere sau alteraiiale structurii.

Densitatea lemnuluieste aproximativ aceeai (1,50 g/cm3)pentru toate speciile. Densitatea aparent este diferit de la ospecie la alta, depinznd de compactitatea esuturilor.


7/11

7

Caracteristicile mecanice

Dat fiind anizotropia lemnului, pentru determinareacaracteristicilor tehnice trebuie s se aib n vedere urmtoarele condiii:

epruvetele trebuie s fie ct mai mici (cu dimensiuni normate) iprelevate din zonele lipsite de defecte axa epruvetei trebuie s corespund exact unei direcii principale atrunchiului lemnos, caracteristica tehnic obinut fiind nsoit desimbolul "II", pentru direcia longitudinal, respectiv " I ", pentru direcia

transversal; umiditatea epruvetei s fie de 15% sau, cel puin, s fie cunoscut(determinat ulterior), pentru a putea aplica relaiile de echivalare.

Rezistena la compresiune compresiunea paralel tinde s reduc lungimea fibrelor, fapt pentru

care, la un efort oarecare, acestea se vor curba, iar n epruvet va apareun "plan de lunecare"; compresiunea perpendicular produce strivirea lemnului moale, dintrefibre, cu tendina de forfecare a acestora.


8/11

8

plan de A

A

sect. A-A

20

F

F

FF

lunecarecurbareafibrelor

platan

epruvet

pies din oel

pres

a. paralel b. perpendicular

Rezistena la compresiune

10030

90/2

350/2

A

A

B

B

2020

20 4

20

4

A - A B - B

D- D

70

20 2525

15

20

15

CC

C- C

D

D

Rt RtII I

Rezistena la ntindere


9/11

9

Rezistena la ncovoiere

PP P P P PFF F F F F

Rezistena la forfecare

RcII este de 5 pn la 10 ori mai mare dect Rc I ; RtII este aproximativ de dou ori mai mare dect RcII; Rt I este cea mai mic rezisten a lemnului Ri este de (1,5 ... 2) ori mai mare dect RcII .


10/11

10

Materiale din lemn

cu structura nemodificat se obin prin debitarea din trunchiularborelui:

produse brute;

produse semifabricate

produse finite : parchet, duumele, panouri celulare etc.

lemn ecarisat;cherestea;furnir;placaje;panel;

cu structura modificatse obin prin prelucrarea deeurilor delemn i aglomerarea acestora:

plci din achii de lemn (PAL)plci fibrolemnoase (PFL)


11/11

11

Durabilitatea lemnului

Protecia materialelor din lemn trebuie s realizeze dou obiective: protecia mpotriva putrezirii (prin mpiedicarea dezvoltrii

micro - organismelor) i mpotriva atacului insectelormsuri primare (n pdure); uscarea lemnului i evitarea umezirii ulterioare; desevarea lemnului, adic eliminarea sevei acumulate n esuturi;mpregnarea lemnului cu substane toxice (antiseptice/ fungicide).

protecia mpotriva focului acoperireapieselor din lemn cu straturi din materiale termoizolatoare,necombustibile (spoieli de var, de silicat de sodiu, tencuieli cu mortarepe baz de var, de ipsos sau de ciment, acoperiri cu vat din sticl sau

cu vat mineral, zidrii din crmid etc.), pentru ca elementul de lemns nu ating temperatura de 200OC; ignifugarealemnului, adic mpregnarea cu substane ignifuge.

343434

3NHPOHPONHQ

carbonizarea de ctre acid i strat

de gaz necombustibil

Materiale de Constructii - Lemnul

Documents

Transcript of Materiale de Constructii - Lemnul