Witaj!

1029dni od:
następnych wakacji!

Gatunki drewna

Drewno i surowiec drzewny

ImageDrewno należy do najstarszych materiałów używanych przez człowieka. W Polsce, w  starożytnych grodach domy, urządzenia obronne i przedmioty wyposażenia i codziennego użytku wykonywano najczęściej z drewna. Przez setki lat budowano z drewna ściany, stropy i dachy. Drewna używano do wykonania narzędzi, naczyń a także do ogrzewania i oświetlania pomieszczeń.
W dzisiejszych czasach drewno znajduje zastosowanie jako materiał na podłogi, boazerie, do wykonania  konstrukcji i wiąź b dachowych, ogrodzeń i pergoli, mebli mieszkalnych i ogrodowych , a nawet zabawek. W wielu krajach drewno jest ciągle istotnym materiałem budowlanym i używa się go stale do budowy większości zabudowań mieszkalnych i gospodarczych. Odpady powstałe przy produkcji różnych gatunków drewna są wykorzystywane dalej  przy produkcji płyt pilśniowych, wiórowych, OSB, sklejki, itd. Te z kolei są materiałem do wykonywania wielu przedmiotów codziennego użytku.

Film z YouTube


Film z YouTube


Film z YouTube


Film z YouTube


Film z YouTube


Film z YouTube


Film z YouTube


Film z YouTube


Gatunki drewna

Drewno dzieli się na trzy grupy:

Drewno drzew iglastych - Drewno drzew iglastych jest drewnem miękkim Najbardziej znane gatunki to cis, świerk, sosna, modrzew, jodła i limba.

Drewno drzew liściastych - Drewno drzew liściastych jest drewnem twardym. Najbardziej znanymi gatunkami są: klon, brzoza, grusza, dąb, olcha, jesion, wiśnia, lipa, orzech włoski, osika i buk pospolity.

Drewna drzew tropikalnych - Drewna drzew tropikalnych, jak np. balsa, heban, mahoń, palisander i teak odznaczają się bardzo wysoką wytrzymałością na wpływ czynników zewnętrznych, a przy tym mają bardzo dekoracyjną strukturę drewna i piękne ubarwienie. Dlatego w przemyśle meblarskim stosuje się przeważnie forniry z drewna tropikalnego.

Klon / Balsa

Klon / Balsa

Brzoza / Buk

Brzoza / Buk

Dąb / Olcha

Dąb / Olcha

Świerk / Sosna

Świerk / Sosna

Wiśnia / Modrzew,

Wiśnia / Modrzew,

Mahoń / Orzech

Mahoń / Orzech

Wiąz / Jodła

Wiąz / Jodła


Gatunki drewna używane w budownictwie

ImageW budownictwie najczęściej używane są następujące gatunki drewna: gatunki iglaste, stosowane są do wykonywania konstrukcji dachowych, stolarki budowlanej (okna, drzwi, schody itp.), desek podłogowych, sklejki itp.:
  • Jodła (Abies alba) – najlepsze właściwości ma drewno pozyskiwane z drzew stuletnich. Drewno jest miękkie, o średniej wytrzymałości, giętkie i łupliwe. Ma sporo sęków, które wypadają z tarcicy.
  • Modrzew (Larix europaea) – najlepsze właściwości ma drewno pozyskiwane z drzew w wieku 100 – 120 lat. W Polsce rzadko stosowane, jest najlepszym (z punktu widzenia techniki) i najtrwalszym gatunkiem drewna.
  • Sosna (Pinus silvestris) – najlepsze właściwości ma drewno pozyskiwane z drzew w wieku 80 – 120 lat. Drewno jest miękkie, łatwe w obróbce, sprężyste, o dobrej wytrzymałości mechanicznej.
  • Świerk (Picea abies) – najlepsze właściwości ma drewno pozyskiwane z drzew w wieku 80 – 120 lat. Drewno jest miękkie, o średniej wytrzymałości, sprężyste, trudne w obróbce (łatwo pęka, ma sporo sęków). Ze świerków rosnących w górach otrzymuje się lepsze drewno, niż z rosnących na nizinach.
  • gatunki liściaste, najczęściej stosowane są do robót stolarskich, wykonywania podłóg i posadzek
    • Brzoza (Betula pendula) i (Betula pubescens) – drewno o dobrych właściwościach mechanicznych i małej odporności na grzyby.
    • Buk (Fagus silvatica) – najlepsze właściwości ma drewno pozyskiwane z drzew w wieku około 110 lat. Drewno twarde, o dużej wytrzymałości, łatwe w obróbce. Często atakowane przez owady.
    • Dąb (Quercus robur) lub (Quercus petrea) – najlepsze właściwości ma drewno pozyskiwane z drzew w wieku około 180 lat. Drewno jest twarde, o dobrych parametrach wytrzymałościowych, odporne na ścieranie. Często atakowane przez owady. W wodzie z czasem czernieje, w wyniku reakcji chemicznych pomiędzy kwasem garbnikowym znajdującym się w drewnie a solami żelaza występującymi w wodzie. Drewno łatwo pęka i paczy się.
    • Grab (Carpinus betulus) – drewno o dobrych właściwościach mechanicznych, trudnościeralne, ciężkie.
    • Jesion (Fraxinus excelsior) – drewno ciężkie, wytrzymałe i elastyczne. Po ścięciu łatwo je wygiąć. Zastosowane w warunkach suchych jest trwałe, w wilgotnych łatwo ulega zniszczeniu.
    • Olsza czarna (Alnus glutinosa) – drewno miękkie, łatwe w obróbce. Często atakowane przez owady. Mało odporne na zmienne warunki atmosferyczne. Przy stałym przebywaniu pod wodą trwałe, dzięki dużej zawartości garbników
    • Topola (Populus, ok. 30 gatunków) – jedyne drewno liściaste stosowane są do wykonywania konstrukcji budowlanych, zwłaszcza na terenach bezleśnych. W Polsce raczej jako drzewo ozdobne, opałowe, stosowane też w celu osuszania terenu.
    • Wiąz pospolity i brzost (Ulmus campestis, Ulmus montana) – drewno twarde, wytrzymałe, sprężyste. Parzone łatwo daje się wyginać. Trwałe na powietrzu i pod wodą.


Właściwości mechaniczne drewna


ImageDrewno jest materiałem anizotropowym, jego wytrzymałość na ściskanie, rozciąganie, zginanie zależy od kierunku działania sił w stosunku do włókien. Drewno znacznie łatwiej przenosi siły (ma większą wytrzymałość) działające wzdłuż włókien - wraz ze wzrostem kąta odchylenia tych sił od kierunku włókien wytrzymałość drewna zmniejsza się. W zależności od osiąganej minimalnej wartości wytrzymałości mechanicznej drewno dzieli się na klasy. Przykładowe wartości wytrzymałości drewna na ściskanie w zależności od klasy:
  • ściskanie wzdłuż włókien – 16 MPa – 88 MPa (gatunki liściaste) i 23 – 34 MPa (gatunki iglaste)
  • ściskanie w poprzek włókien od 4,3 – 6,3 MPa (gatunki liściaste) i 8,0 – 13,5 MPa (gatunki iglaste)
  • Twardość – jest mierzona oporem stawianym przez drewno podczas wciskania stalowej kulki o ściśle określonej wielkości. Twardość zależy od gatunku drzewa, z którego drewno pochodzi. Do gatunków twardych należą między innymi: modrzew, robinia akacjowa czyli grochodrzew (nazywany błędnie akacją), buk, dąb, grab, jesion, jawor, wiąz. Do najbardziej miękkich: lipa, olcha, osika, topola. Drewno miękkie jest znacznie łatwiejsze w obróbce, stąd często jest używane przez rzeźbiarzy (np. ołtarz w kościele Mariackim w Krakowie jest wyrzeźbiony z lipy). Przykładowa twardość mierzona metodą Janki (przy pomocy kulki metalowej o przekroju 1 cm²) przy 15 % wilgotności surowca, dla niektórych gatunków drewna wynosi, od najmiększych do najtwardszych:
krajowych: osika 20 MPa, topola 27 MPa, świerk 28 MPa, sosna 28-30 MPa, lipa 30 MPa, jodła 31 MPa, modrzew 40 MPa, olcha 43 MPa, brzoza 48 MPa, klon jawor 63 MPa, dąb 66-67 MPa, orzech 72 MPa, wiąz 73 MPa, klon 73 MPa, jesion 74-76 MPa, buk 78 MPa, grusza 79 MPa, robinia akacjowa 88 MPa, grab 89 MPa
egzotycznych: Ochroma spp. (balsa) 4 MPa, Tectona spp. (teczyna) 46 MPa, Hevea spp. (Kauczukowiec) ok. 59 MPa, Khaya spp. (mahoń, różne gatunki) 58-65 MPa, Afzelia spp. (doussie) 76 MPa, Koompassia spp. (kempas) ok. 78 MPa, Tristania spp. (badi) ok. 78 MPa, Carya spp (orzesznik czyli hikora) 83 MPa, Hymenaea spp. (jatoba) ok. 85 MPa, Intsia spp. (merbau) ok. 85 MPa, Cantleya spp. (daru-daru) ok. 88 MPa, Eusideroxylon spp. (ulin) ok. 91 MPa, Buxus spp (bukszpan) 133 MPa, Diospyros spp. (heban) 171 MPa, Guaiacum spp. (gwajak) 197 MPa.
  • Ścieralność – drewna twarde są najczęściej najodporniejsze na ścieranie. Ta cecha ma duże znaczenie przy wyborze drewna jako materiału do wykonania np. podłóg.


Wady i zalety drewna

ImageDrewno jest materiałem niejednorodnym pod względem budowy. Posiada liczne wady, anomalie, uszkodzenia lub inne wrodzone i nabyte cechy, które obniżają jego wartość techniczną i ograniczają zakres użyteczności. Z punktu widzenia przerobu surowca drzewnego, drewno powinno mieć kształt walca, równomierną słoistość, przebieg włókien równoległy do podłużnej osi, oraz nie powinno mieć sęków (gałęzi).
Polska norma (PN-79/D-01011, "wady drewna") wyróżnia następujące grupy wad:
  • sęki,
  • pęknięcia,
  • wady kształtu,
  • wady budowy,
  • zabarwienia,
  • zgnilizny,
  • uszkodzenia mechaniczne.

W porównaniu do wielu innych materiałów drewno cechuje szereg wad związanych z jego biologicznycm pochodzeniem. Materiały i produkty drzewne bez odpowiedniego zabezpieczenia łatwo ulegają deprecjacji pod wpływem wody, owadów i grzybów. Zmienne warunki wilgotności prowadzą często do paczenia się i pękania drewna. Owady i grzyby obniżają mechaniczną wytrzymałość drewna.

Wady drewna zawsze powodują obniżenie jego wartości i mogą spowodować jego dyskwalifikację jako materiału. Zależą od różnych czynników:

  • związane ze wzrostem drzewa to – sęki, rdzenie położone mimośrodowo, rdzenie podwójne, zawoje, skręt włókien, pęknięcia np. mrozowe itp.
  • związane z procesami gnilnymi, zagrzybieniem podczas wzrostu drzewa albo po jego ścięciu, powodują zmianę zabarwienia, siniznę, zgniliznę czyli mursz. Przykłady grzybów rozwijających się na drewnie:
    • grzyby powodujące szybki rozkład drewna na dużych powierzchniach: grzyb domowy właściwy stroczek domowy (Merulius lacrimans), grzyb domowy biały porzyca inspektowa (Poria vaporaria), grzyb piwniczny gnilica mózgowata (Coniophora cerebella), grzyb kopalniany krowiak łykowaty (Paxillus acheruntius);
    • grzyby występujące "gniazdowo": grzyb podkładowy twardziak łuskowaty (Neolentinus lepideus), grzyb słupowy siatkowiec płotowy (Lensites sepiaria)
  • związane z żerowaniem owadów na drzewie lub drewnie (np. spuszczel (Hylotrupes bajulus), trzpiennik olbrzym (Sirex gigas), rytel pospolity (Hylocoetus dermestoides), drwalnik paskowany (Xyloterus lineatus), kołatek mieszkaniowy (Anobium pertinax) i kołatek meblowy (Anobium domesticus), świdrak okrętowiec (Teredo navalis), raczek (Limmonoria lignorum).

Wymienione grzyby, owady, małże są pasożytami drewna. Do szkodników żerujących na drzewie należy też objęty ochroną gatunkową kozioróg dębosz. Do ochrony drewna, zwłaszcza w budownictwie, należą takie przedsięwzięcia jak:

  • nie używanie drewna pochodzącego z rozbiórki starych domów
  • nie malowanie drewna farbami olejnymi przed jego wysuszeniem
  • wietrzenie pomieszczeń, w których drewno jest zastosowane
  • wykonanie poprawnej izolacji przeciwwilgociowej
  • wykonanie impregnacji preparatami grzybo- i pleśniobójczymi
  • wykonanie zabezpieczenia przeciwogniowego

Zalety:

  • łatwe w obróbce (gatunki miękkie)
  • izoluje termicznie i elektrycznie
  • materiał ekologiczny
  • odporne na działanie wielu czynników chemicznych




Właściwości fizyczne drewna

ImagePodstawowymi pierwiastkami wchodzącymi w skład drewna są: węgiel (49,5%), tlen (43,8%), wodór (6,0%), azot (0,2%) i inne. Główne związki tworzące drewno to: celuloza, hemiceluloza i lignina. Ponadto w drewnie występują też: cukier, białko, skrobia, garbniki, olejki eteryczne, guma oraz substancje mineralne, które po spaleniu dają popiół. Skład chemiczny zależy od rodzaju drzewa, klimatu, gleby itp.
  • Barwa drewna krajowego nie odznacza się tak dużą intensywnością, jak niektórych gatunków egzotycznych (mahoń, palisander). Drewno z drzew krajowych ma barwę od jasnożółtej do brązowej.
  • Rysunek drewna – różni się w zależności od przekroju, barwy drewna, wielkości przyrostów, sęków itp.
  • Połysk – związany jest z twardością drewna i gładkością powierzchni. Połysk najbardziej jest widoczny w przekroju promieniowym.
  • Gęstość pozorna drewna – zależy od jego wilgotności, rodzaju drzewa z którego jest otrzymane. Przy wilgotności 15% waha się przykładowo od 470 – 480 kg/m³ dla świerku do 810-830 kg/m³ dla grabu. (Wartości przykładowe dla innych gatunków: sosna 540-550 kg/m³, dąb 700-710 kg/m³, buk 720-730 kg/m³, jesion 740-750 kg/m³).
  • Higroskopijność – to skłonność materiału do wchłaniania wilgoci z powietrza. Drewno zawsze wchłania wilgoć lub oddaje ją do pomieszczenia tak długo, aż osiągnie stan równowagi pomiędzy własną wilgotnością a wilgotnością otoczenia. Drewno stosowane w miejscach o dużej wilgotności powinno być zabezpieczone przed jej wchłanianiem.
  • Przewodność cieplna – drewno źle przewodzi ciepło, zatem jest dobrym izolatorem. Oczywiście współczynniki przewodności cieplnej zależą od rodzaju drzewa i stopnia wilgotności drewna.
  • Skurcz i pęcznienie – drewno wilgotne podczas suszenia zawsze kurczy się, podczas nasiąkania wodą pęcznieje. Podczas skurczu drewno pęka i paczy się. Dlatego konstrukcje drewniane (więźby, ramy okienne, listwy boazeryjne itp.) powinny być przygotowywane z drewna już wysuszonego, do takiej wilgotności, w jakiej będzie ono użytkowane. Najczęściej używa się do wykonania elementów konstrukcyjnych drewna w stanie powietrzno-suchym.
  • Wilgotność – zależy od warunków w jakich drewno się znajduje i ma znaczny wpływ na pozostałe właściwości drewna. Bezpośrednio po ścięciu wilgotność drewna wynosi ponad 35%, ale może być znacznie większa. Drewno w stanie określanym jako powietrzno-suche (wyschnięte na wolnym powietrzu) ma wilgotność około 15 – 20%, przechowywane w suchych pomieszczeniach – ma wilgotność 8 – 13%. Duża wilgotność drewna bywa powodem paczenia się wyrobów, stwarza warunki sprzyjające rozwojowi grzybów. Gdyby drewno zostało wysuszone do wilgotności 0% stałoby się materiałem łatwo pękającym i kruchym. Praktycznie nie byłoby można wykonać z takiego drewna żadnej konstrukcji czy przedmiotów użytkowych.
  • Zapach – każdy gatunek drewna ma swój specyficzny zapach. Pochodzi on od znajdujących się w drewnie żywic, olejków eterycznych, garbników itp. Z biegiem lat drewno traci zapach.

Gatunki drewna

1. Jesion


Drewno: pierścieniowonaczyniowe, o wyraźnie zaznaczających się słojach rocznych, z szerokim żółtobiałym bielem i jasnobrunatną twardzielą; naczynia drewna wczesnego są bardzo duże. Drewno ciężkie, długowłókniste, błyszczące, twarde, proste, ale trudno łupliwe, elastyczne, wytrzymałe i giętkie. Jesion jest w Polsce najbardziej wartościowym gatunkiem użytkowym. Ze względu na drewno o cennych właściwościach technicznych, podobnie jak wiąz i jawor, zalicza się go do tzw. szlachetnych drzew liściastych.

Cenne, bardzo twarde drewno jesiona znajduje zastosowanie w przemyśle stolarskim, meblowym i lutnictwie używane jest również do wyrobu sprzętu sportowego.

Najstarszy (i równocześnie najgrubszy) jesion wyniosły w Polsce rośnie na Kaszubach w miejscowości Motarzyno. Drzewo to liczy ponad 405 lat.

2. BUK


Jasne, białożółtawe, często o różowawym lub czerwonawym odcieniu, jego biel i twardziel są nierozróżnialne gołym okiem (z wyjątkiem pewnych zabarwień zwanych fałszywą twardzielą i twardzielą mrozową), posiada średnio wyraźne słoje o nieco falistym przebiegu oraz liczne promienie drzewne. Parametry techniczne drewna: twarde i ciężkie, odporne na ścieranie.

Jest stosowane w budownictwie (schody, parkiety, deski i panele podłogowe), meblarstwie (deski, okleiny, sklejki), przemyśle okrętowym, zabawkarstwie, do produkcji beczek, podkładów kolejowych, trzonków narzędzi, sprzętów domowych (szczególnie kuchennych) itp. Produkuje się z niego także najlepszy węgiel drzewny, smołę drzewną i pak.

Najgrubszy w Polsce buk zwyczajny rośnie w nadl. Nowogard k. Szczecina. Obwód jego pnia wynosi 7.50m (średnica 2.39m)

3. SOSNA


Posiada szeroki, jasnożółty biel i intensywnie brązowo(żółto)czerwonawą twardziel (im ciemniejsza tym drewno bardziej trwałe i wytrzymałe), jego słoje są wyraźne, przy czym drewno późne zawiera jasne cętki przewodów żywicznych. Parametry techniczne drewna: bardzo lekkie (ok. 0.4 kg/dm3) i miękkie, średnio trwałe, łatwe w obróbce i barwieniu, przy tym mało elastyczne i trudne do polerowania, bardzo dobrze wchłania impregnaty, co czyni je idealnym materiałem np. na podkłady kolejowe, przyjemnie pachnie z powodu silnego żywicowania.

Łatwe w obróbce drewno sosny stanowi cenny surowiec w przemyśle stolarskim (stolarka okienna i drzwiowa, podłogi itp.), meblowym, w budownictwie, a także służy do pozyskiwania celulozy (produkcja papieru). Poza drewnem wykorzystuje się korę, szyszki, igły oraz pąki sosny. Są one używane do produkcji tzw. żywicy balsamicznej, z której z kolei produkuje się m.in. terpentynę, kalafonię i olejki eteryczne. Produkty te są stosowane w branżach perfumeryjnej, kosmetycznej, farmaceutycznej i innych.

Najgrubsza w Polsce sosna zwyczajna rośnie w pobliżu Sulechowa, powiat zielonogórski, woj. lubuskie. Obwód jej pnia wynosi 5.68m (średnica 1.81m), a wysokość - 27m

4. BRZOZA


Drewno brzozy jest białe z żółtawym lub różowawym odcieniem, beztwardzielowe (niekiedy posiada fałszywą twardziel), ze słabo widocznymi słojami i wyraźnymi plamkami rdzeniowymi, niezbyt trwałe, ale posiadające cenne właściwości mechaniczne: jest mocne, średnio twarde i średnio ciężkie (~0.65 kg/dm3), trudno łupliwe, średnio kurczliwe, nie paczy się i nie pęka, jest łatwe w suszeniu i obróbce, dobrze się poleruje, barwi i nasyca, jest trudno zapalne.

Drewno brzozy znajduje zastosowanie w przemyśle meblowym (jako drewno sklejkowe, w boazeriach) oraz celulozowo-papierniczym, a także, ze względu na wysoką wartość kaloryczną, jako drewno opałowe (jest chętnie stosowane w kominkach). Z cienkich i elastycznych gałązek brzozy produkuje się m.in. miotły i świąteczne gadżety (np. rózgi).

Najgrubsza w Polsce brzoza brodawkowata rośnie w miejscowości Górowo Iławickie, gm. Bartoszyce, woj. warmińsko-mazurskie. Obwód jej pnia wynosi 2.95m (średnica 0.94m), a wysokość - 29m.

5. DĄB


Drewno dębu szypułkowego jest najbardziej cenione ze wszystkich rodzimych gatunków drzew liściastych w Polsce. Posiada ono wąski i jasny, białożółtawy biel oraz szeroką, intensywnie zabarwioną na kolor jasno- do ciemnobrunatnego twardziel, jest drobno słojowane. Wyróżnia się bardzo dobrymi parametrami mechanicznymi: jest twarde, ciężkie (0.7-0.8 kg/dm3) i wyjątkowo trwałe (jego twardziel jest jedną z najtrwalszych spośród wszystkich rodzimych europejskich drzew. Łatwe w obróbce, poleruje się trudno, klei natomiast i barwi łatwo, jest trudno zapalne, posiada wysoką wartość opałową, zawiera garbniki. Twardziel nie przepuszcza cieczy ani gazów, dlatego dobrze nadaje się do wyrobu beczek. Drewno dębu szypułkowego stanowi bardzo cenny surowiec m.in. w przemyśle meblowym oraz w budownictwie.

Kora dębu była niegdyś powszechnie używana w garbarstwie. Ze względu na duże rozmiary oraz monumentalny pokrój, dąb szypułkowy stanowi ważny czynnik kształtujący krajobrazy otwartych przestrzeni.

Najgrubszym polskim drzewem jest dąb szypułkowy Napoleon, rosnący na skarpie pradoliny Odry w nadleśnictwie Przytok, w odległości 3km na wschód od miejscowości Zabór, powiat zielonogórski, woj. lubuskie. Obwód pnia tego giganta mierzony na wysokości pierśnicy wynosi 10.52m (średnica 3.35m)!

6. Klon


Jasne - białe z żółtawym lub różowawym odcieniem, przeważnie beztwardzielowe (jeśli posiada twardziel, to jest ona zwykle stosunkowo niewielka i słabo zaznaczona, jasnobrązowawa), zwarte, ciężkie i twarde, przy tym bardzo sprężyste, mało kurczliwe, trwałe, cenione w przemyśle, używane do produkcji mebli, oklein, podłóg oraz instrumentów muzycznych.

Drewno klonu pospolitego i polnego jako drewno o lepszych właściwościach mechanicznych w stosunku do jawora jest częściej stosowane w konstrukcjach. Poza tym stosuje się je na okleiny skrawane, rzadziej łuszczone; fryzy, półfabrykaty; do wyrobu mebli, instrumentów muzycznych (mechanizmy pianin i fortepianów, boki i dna instrumentów muzycznych), w przemyśle samochodowym, budowie wagonów; na deszczułki posadzkowe, części maszyn, wyroby kołodziejskie, narzędzia, rękojeści, drobny sprzęt kuchenny, prawidła obuwnicze, obcasy; galanterię drewnianą, oprawy szczotek, ramiączka, zabawki, futerały i części sprzętu laboratoryjnego, wyroby snycerskie.

Najgrubszy w Polsce klon pospolity rośnie w pobliżu miejscowości Sulęczyno, niedaleko Gdańska, woj. pomorskie, w parku należącym do kompleksu hotelowego "Leśny Dwór" (kilkadziesiąt metrów od jeziora Węgorzyno). Obwód jego pnia wynosi 5.35m (średnica 1.70m), a wysokość - 26m Stradivarius z drewna klonu zwyczajnego wykonywał dolne pokrywy swoich skrzypiec.


  • Twardość drewna



    Szybkość i stopień zużywania się różnych materiałów podłogowych zależą nie tylko od intensywności użytkowania, lecz także od wytrzymałości. Drewno, jako materiał budowlano-wykończeniowy posiada cechy które stanowią o jego różnorodnym przeznaczeniu. Przy wyborze drewna na podłogę często uwzględniamy kilka istotnych aspektów. Zwracamy uwagę na kolor, rysunek usłojenia, a przede wszystkim na twardość drewna. Tę cechę drewna będziemy brali pod uwagę, gdy interesuje nas przede wszystkim trwałość podłogi. W tym artykule przyjrzyjmy się metodom pomiaru i kwalifikacji poszczególnych gatunków.

    Drewno, w przeciwieństwie do wykładzin syntetycznych, zużywa się w małym stopniu, z wiekiem nabierając atrakcyjności. Jednak podłoga drewniana położona na trasach komunikacyjnych, w domu - przy wejściach, w holu zużywa się najszybciej, najwolniej zaś w sypialniach. Różne nasilenie ruchu, a tym samym stopień zużycia posadzek bywa różne. Pod stołem, gdzie podłoga narażona jest na częste przesuwanie krzeseł szybko zauważymy rysy i przetarcia wierzchniej powłoki podłogi. Dlatego wybierając materiał z przeznaczeniem na posadzkę powinniśmy zwrócić szczególną uwagę na trwałość. Do najbardziej pożądanych cech drewna pod względem fizycznym należy twardość.

    W porównaniu z innymi materiałami określanie twardości drewna jest trudne. Przyczyną tego jest niejednorodna struktura drewna, zróżnicowanie drewna wczesnego i późnego, cechy związane z rodzajem przekroju oraz wpływ wilgotności. Porównywać można ze sobą tylko wyniki otrzymane przy stosowaniu tej samej metody pomiaru.

    Twarde gatunki drewna są odporne na ścieranie oraz wgniecenia. Poszczególne drzewa różnią się gęstością właściwą i właśnie to decyduje o twardości drewna.

    Najbardziej wytrzymałe są deski promieniowe. Dlatego cenione, ale też kosztowne są deski uzyskane w wyniku przetarcia pryzmy. Nieco mniejszą trwałość mają deski zawierające rdzeń oraz tarcica boczna.

    Popularnie dzieli się gatunki drewna na miękkie i twarde. Drewno miękkie odznacza się mniejszą trwałością niż twarde gatunki, zazwyczaj też bywa tańsze. Do twardych gatunków drewna zalicza się drzewa liściaste i egzotyki. Te ostatnie są wielokrotnie droższym materiałem podłogowym, lecz cechuje je większa trwałość i bogactwo wybarwień. Spośród kilkuset rodzajów drzew w Europie najszersze zastosowanie ma drewno następujących gatunków: jesion, buk, brzoza, dąb, kasztanowiec, wiśnia.

    Badania pomiaru twardości drewna

    Pionierem w badaniu twardości drewna był Bugsen. W 1904 roku próbował określić twardość drewna wymyśloną przez siebie metodą. Metoda polegała na wbijaniu w drewno igły o określonej grubości, na stałą głębokość 2 mm. Wielkość ciężaru potrzebnego do wykonania zadania stanowiła liczbę twardości. Metoda dawała wyniki nierównomierne, gdyż igła wbijając się w próbki drewna trafiała raz na naczynia, co powodowało zmniejszenie oporu, drugi raz na elementy grubościenne. Ze względu na duży rozrzut otrzymywanych wartości metoda Bugsena ustąpiła metodzie pomiaru według Janki, w której wyniki dawały się porównać.

    Próba Janki, została wprowadzona w życie w 1906. Badanie polega na wciskaniu w drewno stalowej kulki o średnicy 11,284 mm. Próbę twardości przeprowadza się na uniwersalnej maszynie do drewna, stosując naporę z kulką Janki. Czas wykonania jednego wcisku powinien wynosić 2 minuty. Siła odczytana na siłomierzu maszyny probierczej i wyrażona w kG/cm2 (pole rzutu) stanowi liczbę twardości. Badanie przeprowadza się na próbkach w postaci prostopadłościanów o wymiarach 5x5x7 cm. Na dokładnie wygładzonym przekroju poprzecznym próbki wykonuje się 4 wciski rozmieszczone w ten sposób, by ich brzegi były oddalone od siebie i od krawędzi próbki o 1 cm, w ten sposób unika się wzajemnego wpływu wcisków. Na każdym czole wykonuje się po dwa wciski. Szybkość obciążania powinna wynosić 320 - 480 kG/min, wyniki należy odczytywać z dokładnością do 5 kG.

    Tab.1. Twardość Janki przy 15% wilgotności drewna



    Tab.2. Klasyfikacja twardości drewna według Janki

    Na podstawie wyników wykonanych badań Janka podzielił drewno na 6 klas twardości:



    Systematyczne badania porównawcze przeprowadzone przez naukowców wykazały, że próba Janki daje dobre wyniki do drewna liściastego, a zwłaszcza jaworu i buka, budzi natomiast zastrzeżenia w przypadku gatunków iglastych. W drewnie iglastym wciskana kulka napotyka silnie zróżnicowane strefy drewna wczesnego i późnego.

    Z pomocą przyszła metoda kolejnego naukowca - Bri-nella. Jego metoda polega na tym, że stalową kulkę o średnicy D =10 mm wciska się w drewno za pomocą z góry ustalonej siły P i po odciążeniu mierzy się średnicę otrzymanego wcisku. W badaniu twardości drewna stosuje się trzy stopnie obciążeń kulki:

    1) dla gatunków miękkich, o niskiej gęstości właściwej - 10 kG,

    2) dla gatunków o przeciętnej twardości - 50 kG,

    3) dla gatunków bardzo twardych - 100 kG.

    Najwyższe obciążenie należy osiągać stopniowo, w ciągu 15 sekund, badaną próbkę pozostawić pod obciążeniem przez 30 sek, po czym próbkę znowu odciążyć w ciągu 15 s; łączny okres obciążania i odciążania próbki obejmuje zatem 1 min. Następnie mierzy się średnice dokonanego wcisku podziałką klinową lub lupą pomiarową, które pozwalają określić średnice wcisku z dokładnością do 0,1 mm.

    Dokładność odczytu odgrywa w badaniu twardości dużą rolę. Z tego względu często stosuje się mikroskop pomiarowy, pozwalający na odczytanie średnicy z dokładnością do 0,01 mm. W celu wyraźnego uwydatnienia obrzeża wcisku na powierzchni badanego drewna, kulkę pokrywa się warstwą sadzy. Im mniejsza jest średnica lub głębokość wcisku przy danym obciążeniu, tym większa jest twardość drewna. Za twardość Brinella przyjmuje się średnią arytmetyczną z czterech wcisków. Brinell określił swoją metodą twardość 25 gatunków drewna. Szerokie badania ulepszoną metodą przeprowadził jeszcze inny naukowiec - Mórath (1923), określając twardość 153 gatunków.

    Próbę połączenia dodatnich cech próby Janki i Brinella stanowi metoda proponowana przez Krippela. Polega na wciskaniu kulki o średnicy 31,831 mm na głębokość 2 mm. Powierzchnia wyciśniętej w drewnie czaszy wynosi 2 cm2, a liczbę twardości można obliczyć zaproponowanym przez niego wzorem.

    Twardość drewna pozostaje w wyraźnym związku z gęstością właściwą. W parze z jej wzrostem idzie wzrost twardości drewna oraz stopniowe zmniejszanie się różnicy między twardością wzdłuż i w poprzek włókien. Twardość przekroju poprzecznego w drewnie, iglastym jest średnio o 50%, w drewnie liściastym o 15% wyższa od twardości przekrojów wzdłużnych. Między twardością drewna, a wytrzymałością na ściskanie podłużne istnieje dość wyraźna zależność.

    Pomiar twardości metodą Brinella




Zagrożenia

Grzyby i mikroorganizmy

Drewno stanowi doskonałą pożywkę dla różnego rodzaju pleśni, bakterii i innych organizmów żywych. Ich destrukcyjne działanie może nie tylko źle wpływać na estetykę drewna ale też  bezpowrotnie je zniszczyć. Nie wolno także zapominać, że duża część mikroorganizmów jest szkodliwa dla człowieka - powoduje między innymi alergie i związane z nimi nieprzyjemne problemy zdrowotne.

Mikroorganizmy rozwijają się najlepiej w wilgotnym środowisku, dlatego elementy drewniane, które będą wystawione na działanie wilgoci czy wody należy w odpowiedni sposób zabezpieczyć. Można to zrobić zarówno przy użyciu dodatkowych preparatów grzybo- i bakteriobójczych, jak też stosując impregnaty, bejce, lakiery czy farby mające w swoim składzie tego typu substancje. Należy pamiętać, by zabezpieczenie drewna było maksymalnie głębokie, a nie tylko powierzchniowe.

Nawet najlepszy preparat chroniący drewno przed mikroorganizmami nie zwalnia jednak z konieczności dbania o usuwanie nadmiaru wody i wilgoci z drewna, szczególnie w pomieszczeniach. Zabezpieczanie drewna trzeba także powtarzać, tak by stale było ono pokryte warstwą ochronną uniemożliwiającą rozwój pleśni czy bakterii.


Owady

Gatunków owadów, które mogą zniszczyć drewno zarówno stanowiące stały element budynku jak też meble czy elementy architektury ogrodowej, jest niestety dość dużo. Żerują one zarówno w drewnie wilgotnym jak i w suchym. Atakują więźby dachowe, elementy szkieletu budynków, stolarkę okienną i drzwiową, schody, parkiety, boazerie, umeblowanie - praktycznie wszystkie przedmioty zrobione z drewna. Dla jednych przedmioty drewniane stanowią pożywienie, dla innych są doskonałym miejscem schronienia, jeszcze inne używają drewna jako budulca swoich gniazd. Do najczęściej spotykanych szkodników należą kołatki, spuszczele a także niektóre gatunki os i mrówek.

Nie wszystkie owady uszkadzają drewno w sposób drastyczny, jednak nawet niewielkie uszkodzenia mogą stanowić drogę dla bakterii i grzybów, nie należy więc ich lekceważyć.

Przed większością szkodników można bronić się już na etapie dobierania gatunku drewna które jest używane do poszczególnych prac stolarskich. Istnieje także dużo impregnatów i innych środków chemicznych, które nie pozwalają owadom zagnieżdżać się w drewnie i eliminują już istniejące szkodniki. Wiele owadów nie lubi powierzchni bardzo gładkich i głęboko nasączonych olejem czy impregnatem.

 

Ogień

Drewno jest łatwopalne i jest to oczywiste. Niestety, brak refleksji prowadzi niekiedy do tragedii, a często do dużych uszkodzeń drewnianych powierzchni. Drewno, bowiem nie tylko łatwo się pali, ale też źle reaguje na wysokie temperatury - może pękać, rozwarstwiać się i zmieniać barwę. Dlatego projektując wnętrza należy brać pod uwagę odseparowanie drewna od źródeł ognia i bardzo wysokich temperatur - nawet tych potencjalnych. Dotyczy to kominków, pieców, kuchenek gazowych, ale też nastrojowych lamp naftowych czy nawet świec - zbytnia bliskość płomienia zawsze będzie niekorzystna dla estetyki drewna a niekiedy może spowodować nieodwracalne szkody.

Do ochrony drewna przed ogniem służą specjalne preparaty, które opóźniają zapłon drewna i powodują, że staje się ono ognioodporne w zbliżonym stopniu jak inne materiały budowlane. Jednakże takie zabezpieczenia nie zwalniają z odpowiedzialności w posługiwaniu się otwartym ogniem w pobliżu drewna czy z konieczności zapewnienia odpowiednich, przewidzianych prawem budowlanym zabezpieczeń przeciwburzowych. Należy także unikać (na szczęście bardzo rzadkich) sytuacji, w których może dojść do samoistnego zapalenia się drewna na przykład pod wpływem skupienia wiązki promieni słonecznych.

 

Wilgoć

Wiele gatunków drewna źle toleruje wilgoć. Pod wpływem wody zachodzą w nich niekorzystne procesy prowadzące niekiedy do całkowitej dewastacji drewna. Woda i wilgoć są także "sprzymierzeńcami" mikroorganizmów i niektórych gatunków szkodliwych dla drewna owadów. Dlatego bezwzględnie należy zabezpieczać przed wilgocią zdecydowaną większość gatunków drewna, nawet uważane za wodoodporne i coraz popularniejsze w polskich domach drewno egzotyczne.

Zwykle wystarczającym sposobem zabezpieczenia jest każda farba, lakier czy lakierobejca. Jednak poziome płaszczyzny (blaty, podłogi a nawet deski do krojenia) w pomieszczeniach "mokrych" kuchnia, pralnia, łazienka warto zabezpieczyć za pomocą olejowania. Olej wnika w drewno i zdecydowanie zwiększa jego odporność na działanie wilgoci. Bardzo ważne jest także dobranie właściwego gatunku drewna do pomieszczeń mokrych - na podłogę i blaty w łazience polecane są na przykład teak, jatoba, merbau,  doussie, ipe, iroco oraz inne twarde egzotyczne gatunki drewna, bogate w naturalne olejki zabezpieczające przed niszczącym działaniem wody.

W przypadku blatów kuchennych czy dużych desek lepiej jest wybierać materiał w postaci bardziej odpornego na wypaczanie drewna klejonego.

 

Różnice wilgotności

Zmiany w poziomie wilgotności są szczególnie szkodliwe dla dużych drewnianych płaszczyzn - to właśnie one powodują wypaczanie się podłóg i drzwi, pęknięcia i powstawanie szczelin. Takie uszkodzenia powodują nie tylko obniżenie estetyki drewna ale też mogą stanowić wstęp do znacznie poważniejszej jego dewastacji przez wilgoć, grzyby czy owady.

Jak chronić się przed negatywnymi skutkami zmian wilgotności? Najważniejsze jest używanie odpowiedniego drewna. Nie może ono być zbyt świeże, przed dalszą obróbką należy je wysezonować.

W przypadku podłóg bardzo ważna jest także odpowiednia wilgotność podłoża, na którym będziemy układać parkiet - należy także zostawić przestrzeń przy ścianach na pracę" podłogi. Przy wybieraniu drewna na parkiet do budynków ze zmieniającą się wilgotnością lub układania go w domach i mieszkaniach nowych, nie do końca jeszcze osuszonych, warto zastanowić się nad wyborem drewna o jak najmniejszym stopniu kurczliwości lub drewnianych paneli klejonych z kilku warstw, które są bardziej odporne na zmiany wilgotności.

 

Słońce

Światło słoneczne nie ma destrukcyjnego wpływu na drewno, może jednak w znaczący sposób wpłynąć na estetykę jego wyglądu, odbarwiając lub zmieniając kolor. W zależności od rodzaju drewno może żółknąć, ciemnieć lub tracić kolor. Dotyczy to także drewna bejcowanego czy lakierowanego. Jeśli zamierzamy użytkować drewnianą powierzchnię przy silnym nasłonecznieniu należy wziąć pod uwagę możliwość zmian kolorystycznych i dobrać gatunek drewna oraz środki do malowania i zabezpieczania odporne na promieniowanie słoneczne.


Uszkodzenia mechaniczne

Różne gatunki drewna są w różnym stopniu odporne na uszkodzenia mechaniczne. Zależy to od twardości, sprężystości a nawet wieku drewna. Warto jedna podkreślić, że drewno należy do materiałów, które uszkodzenia mechaniczne szpecą w najmniejszym stopniu. Większość uszkodzeń łatwo daje się naprawić a ślady po nich wyglądają zdecydowanie lepiej niż na innych materiałach. Jednakże nie należy lekceważyć mechanicznych uszkodzeń, szczególnie w miejscach mokrych. Przerwanie zabezpieczonej powłoki może, bowiem prowadzić do zaatakowania drewna przez owady i mikroorganizmy lub do wniknięcia wilgoci.

Przy niewielkich uszkodzeniach mechanicznych wystarczy zabezpieczenie konkretnego miejsca farbą czy impregnatem, jeśli uszkodzenie jest większe, trzeba uzupełnić ubytek przy pomocy szpachli lub kawałka drewna wypełniającego ubytek.



Č
ċ
ď
drewno1.pdf
(412k)
ludwik olek,
29 lis 2009, 09:36
ċ
ď
zlacza_konstrukcji_drewnianych.pdf
(1935k)
ludwik olek,
29 lis 2009, 11:52
Comments