Apa jadinya dunia tanpa madera? Hampir semua yang dibuat oleh Manusia, dari api pelindung manusia gua hingga lantai parket yang elegan, mengingatkan kita akan ketergantungan kuno kita pada elemen alam ini. Itulah sebabnya dalam karya ini kita akan meneliti di luar lingkaran waktunya, untuk mengetahui segala sesuatu tentang dia.
Konsep dan deskripsi kayu
Pasti Anda pernah bertanya-tanya apa itu kayu?. Sedemikian rupa sehingga kami akan memulai posting ini mencoba mengklarifikasi keraguan itu. Untuk lebih tepatnya, kita dapat mendefinisikan kayu sebagai sumber daya yang diekstraksi dari kayu pohon. Sebuah sumber daya yang digunakan dalam elemen konstruksi yang tak terhitung jumlahnya, serta menjadi yang tertua dari semua bahan bakar.
Sementara kita dapat menggambarkan kayu sebagai elemen yang terdiri dari kumpulan jaringan rumit yang pada gilirannya membentuk massa batang pohon, mengabaikan kulit kayunya.
Untuk memiliki gambaran yang jelas tentang nilai sejarahnya, deskripsi yang biasanya diberikan kepadanya sebagai elemen konstruksi paling ringan, paling ulet dan tahan, yang digunakan oleh manusia sejak zaman dahulu, berguna.
sejarah kayu
Seperti yang kami antisipasi dalam pendahuluan kami, sejarah umat manusia terkait erat dengan penggunaan kayu.
Ternyata kayu adalah elemen pertama untuk konstruksi yang tersedia bagi manusia. Selain digunakan sebagai bahan bakar dan senjata untuk berburu, itu juga sangat berharga dalam pencarian nenek moyang kita untuk menemukan tempat berlindung.
Jadi gubuk dengan penyangga kayu dan atap cabang menyediakan perlindungan terhadap unsur-unsur. Tapi itu baru permulaan, berabad-abad kemudian akan digunakan dalam pembangunan jembatan dan kapal.
Begitu kunonya hubungan kita dengan kayu sehingga seni laminasi yang berhubungan dengan ornamen penggunaan elemen ini dikenal oleh orang Mesir pada tahun 3000 SM. dari C
Hal ini bermula karena tidak adanya area kayu dengan atribut untuk konstruksi, yang mendorong mereka untuk menciptakan teknik pelapisan dan tatahan.
Sebuah seni yang disempurnakan
Dari awal yang terpencil hingga abad ke-XNUMX, seni pelapisan Mesir ini mempertahankan kondisi artisannya. Hal ini karena diperlukan pengetahuan yang tinggi tentang manfaat kayu, serta ketelitian dalam memotong dan merekatkan.
Dengan demikian, pada abad ke-XNUMX, teknik pemotongan piring modern muncul. Kemudian, pada awal abad berikutnya, perdagangan ini akan mengambil lompatan penting lainnya dengan munculnya hambatan baru. Saat itulah kita mengenal lembaran kayu lapis, dengan ciri-ciri yang tetap ada hingga saat ini.
Lembaran ini sangat ulet sehingga dapat dengan mudah ditekuk, menerima hampir semua bentuk, yang menambah nilai keterampilan konstruksi.
Akhirnya, pada poin ini kita dapat menambahkan bahwa kayu, baik kompak atau laminasi, digunakan dalam pembuatan mobil dan pesawat terbang. Begitu juga di pabrik kapal.
Pengawet dan perekat baru, anak-anak perkembangan industri akhir abad ke-XNUMX dan yang berikutnya secara keseluruhan, telah meningkatkan aplikasi kayu, mengubahnya menjadi elemen yang tahan lama, kuat, dan ulet, yang sekarang dapat kita lihat membentuk bagian dari hampir semua hal di lingkungan kita. Tapi, terlepas dari semua kegunaannya, itu perlu memiliki banyak Kesadaran lingkungan agar tidak sepenuhnya menguras persediaan alam ini.
Struktur atau komposisi kayu
Untuk maju dalam artikel ini, perlu untuk berbicara tentang struktur kayu. Masalah mendasar untuk memahami elemen yang diperlukan ini.
Hal pertama yang perlu diperhatikan adalah bahwa kayu terdiri dari sel-sel yang bersatu dan terjalin. Mereka adalah sel dengan penampilan tubular dan panjang yang berbeda.
Sedemikian rupa, sehingga ketika membuat penampang bagian-bagian berikut dapat diamati:
Sinar medula dan medula
Ini mewakili area pusat, yang juga tertua.
Bagian kayu ini dibentuk oleh efek pengeringan dan resinifikasi. Ini mengadopsi bentuk silinder di sumbu tanaman. Ini terdiri dari sel-sel melingkar yang menunjukkan pori-pori yang jelas dalam sudut ikatannya.
Heartwood
Ini adalah istilah botani yang mengacu pada area batang yang mengintegrasikan bagian dari jaringan kayu, yang merupakan bagian terkeras dari kayu.
Itu terletak di bagian tengah batang dan cabang, yang terdiri dari sel-sel mati, seperti lapisan luar yang mengelilinginya.
Lebih tepatnya adalah area langsung ke inti pohon, yang terbuat dari kayu keras. Itu bermandikan beberapa senyawa tanaman itu sendiri, seperti tanin, yang memberikan warna merah muda yang khas.
Fungsi utama bagian kayu ini adalah memberikan struktur yang cukup kokoh bagi tanaman sehingga dapat menopang berat batang dan dedaunannya.
Ini juga merupakan asal mula kemampuan kayu untuk bertindak sebagai elemen struktural dalam arsitektur, sesuatu yang sering dibandingkan dengan karakteristik baja yang sama.
Kayu gubal
Istilah ini mengacu pada bagian terbaru dari kayu. Dalam pengertian ini, ia terletak di cincin pertumbuhan terakhir tanaman, sesuatu yang dihasilkan oleh aksi kambium vaskular di batang pohon.
Ini adalah area batang tanaman yang terletak di bawah kulit, di mana cincin pertumbuhan terbaru dihitung.
Ini berbeda dari kayu teras karena warnanya lebih terang dan bentuknya lebih lembut. Itu juga lebih permeabel dan lebih lembab daripada tetangganya.
Ini berkolaborasi dalam mendukung struktur, serta dalam aliran getah dan dalam pengumpulan elemen cadangan.
Kambium
Ini adalah mantel penghasil, yang ditemukan di bawah cangkang yang terdiri dari rongga dengan panel yang sangat sempit, yang mampu berubah bentuk berkat penggandaan sel yang berurutan. Ini membentuk permukaan dalam dari kayu baru, yang juga menjadi lapisan luar floem.
Lapisan kayu baru ini terbuat dari kayu pegas, yang berwarna terang. Tetapi juga menunjukkan tekstur yang lembut, sebagai akibat dari aktivitas vegetatif yang lebih besar pada periode musim semi dan sebagian musim panas.
Cortex
Juga dikenal sebagai ritidome. Ini adalah lapisan yang secara eksternal menutupi batang dan akar pohon berkayu.
Pada gilirannya, itu terdiri dari tiga sub-lapisan: floem, floem, dan kambium vaskular.
Meskipun hanya lapisan luar, dapat mewakili hingga 15% dari total berat tanaman.
Fungsi utamanya adalah isolasi dan perlindungan jaringan tanaman dari unsur-unsur atmosfer.
Sifat fisik dan kegunaan kayu
Ini adalah salah satu aspek yang paling penting untuk dipertimbangkan, jika kita ingin memahami bagaimana kayu dapat digunakan dengan cara terbaik dalam pekerjaan konstruksi atau dalam produksi kerajinan tangan.
Kita juga tidak boleh mencampuradukkan sifat-sifat fisik dan struktural ini dengan sifat-sifat obat, makanan, hiasan, atau banyak asal-usul lainnya. Untuk lebih tepatnya, dalam kasus yang akan kami bahas di bawah ini, kami akan menyebutkan properti yang menjadi perhatian, khususnya, industri konstruksi.
Tentang hal ini perlu Anda ketahui bahwa sifat-sifat kayu akan selalu menjadi fungsi dari kemajuannya, umur panjang dan kadar airnya, serta berbagai jenis tanah di mana kayu itu ditemukan dan bagian-bagian yang berbeda dari kayu gelondongan.
Tapi mari kita lihat apa sifat fisik kayu yang paling penting.
anisotropi
Perhatikan bahwa sifat fisis kayu tidak selalu sama untuk semua lintasan yang melalui suatu simpul tertentu. Sedemikian rupa sehingga kita dapat mendefinisikan tiga arah dasar di mana sifat-sifat ini dapat didefinisikan dan diukur, yaitu:
- Aksial: Terjadi sejajar dengan arah tumbuh tanaman, yang disebut juga dengan arah serat.
- Radial: Ini berjalan tegak lurus terhadap aksial, memotong sumbu batang.
- tangensial: Hal ini dapat terjadi dalam bentuk dua sebelumnya.
Humedad
Karena kayu memiliki kondisi higroskopis, ia dapat menyerap atau mengeluarkan uap air, tergantung pada kondisi lingkungan.
Air yang dikeluarkan akan habis seluruhnya dalam waktu tertentu. Tapi tetap ada bagian – bersama dengan air konstitusi. Ini adalah air jenuh, yang sesuai dengan kelembaban lingkungan yang mengelilingi kayu, sampai keseimbangan tercapai.
Tentang apa yang harus dikatakan bahwa kayu dikeringkan di udara terbuka.
Anda juga harus tahu bahwa kelembaban elemen alami ini dapat bervariasi dalam parameter yang sangat luas. Misalnya, kayu yang baru dipotong memiliki kelembapan yang berkisar antara 50 dan 60%.
Ini penting, mengingat bahwa variasi kelembaban memungkinkan kayu mengembang atau menyusut, sehingga mengubah volume dan kerapatannya.
rentang regangan
Volume kayu biasanya berubah karena tingkat kelembabannya bervariasi, yang menghasilkan, seperti yang telah kita katakan, penebusan dan kontraksi, yang berarti tingkat deformitas.
Mari kita ingat bahwa kayu adalah bahan penyerap, yang berarti bahwa variasi kelembaban dalam arah serat hampir tidak terlihat. Meskipun ini berubah dalam arti transversal.
Rahasia perubahan proporsi ini terletak pada kemampuan untuk menangkap air di dinding struktur kayu, di mana cairan menumpuk di antara sel-sel, dengan efek memisahkan atau menariknya.
Dimana titik jenuh dari rangkaian saraf ini sesuai dengan kadar air, pada saat dinding saraf kayu ini telah menyerap semua air yang dapat mereka serap. Ini adalah titik ekspansi sel terbesar, sehingga kayu mendapatkan volume maksimum, yang sama dengan kelembaban 30%.
Namun anehnya, kayu mampu terus meningkatkan kadar air yang tertahan, meskipun hal ini tidak tercermin dalam peningkatan volumenya, karena cairan dalam hal ini menempati area kapiler dan trakeid dari sistem kayu. Inilah yang disebut dengan air bebas.
Selain itu, deformasi yang terjadi karena perubahan kelembaban kayu akan diatur oleh posisi yang ditempati oleh bagian yang bersangkutan dalam denah. Sedemikian rupa sehingga deformasi yang berbeda dapat diamati, baik radial dan tangensial.
Massa jenis
Mengenai sifat kayu ini, kita dapat mengatakan bahwa apa yang dikenal sebagai Kepadatan sebenarnya, itu seolah-olah sama untuk semua spesies. Sedemikian rupa sehingga istilah umum 1,56 dapat didefinisikan.
Sementara itu kepadatan jelas itu berubah sesuai dengan spesiesnya, meskipun ini juga dapat terjadi pada spesies yang sama. Fenomena ini ditentukan oleh tingkat kelembaban dan lokasinya di dalam tanaman.
Sekarang mari kita lihat apa variasi itu menurut spesiesnya:
- Pinus Liar: antara 0.32 dan 0.76Kg/dm3
- Pinus Hitam: 0.38 – 0.74Kg/dm3
- Kayu Pinus Teh: 0.83 – 0.85Kg/dm3
- Cemara: 0.32 – 0.6Kg/dm3
- Larch: 0.44 – 0.80Kg/dm3
- Ek: 0.71 – 1.07Kg/dm3
- Ek: 0.95 – 1.20Kg/dm3
- Beech: 0.60 – 0.90Kg/dm3
- Elm: 0.56 – 0.82 Kg/dm3
- Kenari: 0.60 – 0.81 Kg/dm3
Untuk menutup poin ini, Anda harus ingat bahwa semua kayu diklasifikasikan menurut mereka kepadatan jelas, sebagai berikut:
- hutan lebat
- Cahaya
- sangat ringan
Sifat termal kayu
Seperti semua bahan, kayu memuai di panas dan menyempit di hadapan dingin. Namun, fenomena seperti itu biasanya tidak diamati dengan mata telanjang, karena kenaikan suhu berjalan seiring dengan penurunan kelembaban.
Kemudian dengan pengurangan kelembaban yang lain menjadi tidak terlihat.
Tetapi gerakan dalam arah tegak lurus saraf kayu juga meningkat. Kemudian pertukaran panas akan berhubungan dengan kelembaban, berat jenis dan spesies tanaman.
Namun, transmisi yang lebih efisien akan direkam ketika berjalan ke arah serat, alih-alih mengikuti arah tegak lurus.
sifat listrik
Aspek penting yang harus Anda ketahui tentang kayu adalah bahwa ketika kering itu adalah isolator listrik yang sangat baik.
Diketahui bahwa tingkat resistivitas kelembaban akan tergantung pada arah, yang lebih rendah ketika berada di arah serat. Tapi itu akan tergantung pada jenis kayu, yang lebih unggul di log yang memiliki minyak dan resin.
Faktor lain yang mempengaruhi variasi ini adalah berat spesifik, karena bila lebih besar, daya tampung kayu meningkat.
kekerasan kayu
Kekerasan bahan mentah yang penting ini dapat didefinisikan sebagai keuletan yang melawan keausan dan goresan, paku dan panjang dll... Seperti yang dapat Anda bayangkan, semakin tua dan kaku, semakin tinggi resistensi yang ditentangnya.
Kekerasan ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
yang sangat sulit
- Kayu hitam
- Rowan
- Holm oak
- Tagus
setengah keras
- Oak
- Arce
- Fresno
- Poplar
- Akasia
- Cerezo
- Badam
- kastanye
- Haya
- Nogal
- Alder
- pohon pir
- Pohon apel
yang lembut
- Pohon cemara
- waspada
- Saus
landasannya
- Linden
- poplar putih
berat kayu
Ini adalah elemen lain yang perlu dipertimbangkan ketika memilih kayu yang tepat untuk sebuah bangunan. Ini akan bervariasi sesuai dengan faktor yang berbeda:
- Humedad: Semua kayu yang baru dipotong lebih berat daripada kayu yang telah dikeringkan.
- Resina: kayu resin memiliki berat lebih tinggi daripada yang tidak memiliki senyawa ini.
- umur pohon: Kayu teras dari tanaman dewasa lebih tebal dan lebih berat dari pada tanaman muda.
- kecepatan pertumbuhan: Papan tanaman yang berkembang lebih lambat selalu lebih kuat dan lebih berat daripada yang berkembang dengan cepat.
- Keberadaan kayu gubal: Ini lebih ringan dari kayu teras, sehingga potongan dengan kayu gubal akan memiliki berat kurang dari potongan yang sama yang hanya terbuat dari kayu teras.
- Massa jenis: Semakin padat kayu, semakin banyak sistem kayu dan semakin sedikit udara yang akan ditunjukkan sampel kering. Untuk alasan ini, sepotong carob akan jauh lebih berat dari satu proporsi yang identik, tetapi terbuat dari berbagai kayu yang mempertahankan ruang besar di antara saluran, karena ini diisi dengan udara di kayu kering. Untuk contoh yang lebih baik: kayu balsa sangat ringan, karena lebih dari 90% volume keringnya adalah udara.
stabilitas kayu
Kayu yang baru dipotong kehilangan kelembapannya untuk menyeimbangkan aspek ini dengan lingkungan.
Proses pengeringan udara bisa memakan waktu berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan. Ini akan tergantung pada tingkat kepadatan kayu, selain ketebalannya, kelembaban rata-rata lingkungan dan kecepatan udara yang bersirkulasi di antara papan.
Dalam kasus kayu yang lebih stabil, seperti jati dan mahoni, penyusutannya lebih sedikit selama pengeringan, sehingga mempertahankan bentuknya yang terbaik. Sedangkan yang tidak begitu stabil, di antaranya mamey berkontraksi lebih banyak sehingga cenderung melengkung dan melintir, selain menghadirkan retakan yang menakutkan.
Untuk mencegah kerusakan, kayu yang baru dipotong harus ditempatkan di atas palet dan di tempat yang teduh, di mana tidak akan terpengaruh oleh hujan atau angin yang berlebihan.
Di hutan yang kurang stabil
Dalam kasus kayu yang kurang stabil, proses pengeringannya lebih lambat, sehingga harus digergaji menjadi potongan tipis dan terlindung dari angin.
Ingatlah bahwa stabilitas kayu juga akan tergantung pada pertumbuhan tanaman, serta posisi papan apa pun di dalam batang kayu.
Artinya, jika papan dipotong dari cabang atau batang kayu yang tumbuh miring, maka kayu di kedua sisi tengahnya akan berbeda kepadatannya. Fenomena seperti itu akan menghasilkan ketegangan internal yang dapat menyebabkan papan membungkuk dan berjumbai.
Faktor lain yang akan mempengaruhi stabilitas kayu adalah potongan yang diterima papan. Ini harus digergaji dalam arah radial, dengan mempertimbangkan bahwa kayu yang cincin pertumbuhannya ditunjukkan tegak lurus terhadap permukaan papan, lebih stabil daripada yang dipotong dalam arah tangensial. Dalam kasus ini cincin kurang lebih sejajar dengan permukaan.
bau kayu
Beberapa batang kayu mengeluarkan aroma tertentu saat dipotong. Bau ini dapat bervariasi dalam intensitas tergantung pada lokasi di mana pohon itu tumbuh.
Seperti halnya warna, bau kayu disebabkan oleh unsur-unsur kimia yang disimpannya, terutama di bagian inti kayu.
Bagi banyak penikmat subjek, kayu cedar adalah salah satu yang mengeluarkan aroma terbesar dan terbaik saat baru saja ditutup. Aromanya berasal dari sari-sari getahnya. Ini telah menjadi sangat terkenal sehingga menjadi dasar bagi beberapa perusahaan parfum paling terkenal di dunia.
Beberapa bahkan menggabungkannya dengan kayu manis atau cengkeh, untuk meningkatkan nilai eksotisnya.
Juga diketahui bahwa aroma cedar digunakan sebagai dekongestan, ketika masalah hidung terjadi.
Isolasi termal dan akustik
Lubang-lubang di kayu mengganggu pergerakan panas melaluinya. Ini memberinya kualitas isolasi termal yang luar biasa.
Selain itu, terlepas dari kapasitas pembakarannya yang tak terbantahkan, diketahui bahwa ia dapat menunda perjalanan api, dalam kasus balok yang lebih tebal.
Sedangkan dari segi suara, sifat insulasinya tidak terlalu tinggi, apalagi jika dibandingkan dengan bahan lain yang lebih hemat.
Sifat mekanik kayu
Di sini elemen yang paling penting dikelompokkan dari sudut pandang konstruksi. Studi yang cermat dan penerapannya yang ketat akan menghasilkan stabilitas bangunan yang lebih besar, yaitu, bangunan tersebut akan lebih aman bagi manusia.
kekuatan tekan
Dalam hal ini, faktor yang berbeda bertindak, seperti kelembaban, yang harus ditempatkan di bawah tingkat kejenuhan serat, yaitu 30%.
Perlu dicatat bahwa kekuatan tekan akan menjadi lebih tinggi ketika tingkat kelembaban turun. Namun, dari 30% itu resistansi menjadi konstan.
Hal ini juga mempengaruhi arah usaha. Hambatan maksimum akan berhubungan dengan usaha yang dilakukan pada arah serat yang sama, tetapi akan berkurang bila bergerak menjauhi arah tersebut.
Pada titik ini, hal yang paling penting adalah untuk mengetahui bahwa patah dalam tekan dibuktikan dengan jarak kolom kayu dan lengkungan masing-masing.
Kekuatan tekanan
Kayu adalah salah satu bahan yang paling cocok untuk pekerjaan tarik. Penggunaannya dalam elemen yang terkena gaya ini hanya diminimalkan dengan kesulitan mentransfer energi traksi kepada mereka.
Sifat anisotropik dari sumber daya alam kayu ini juga berkaitan dengan kekhasan ini. Sedemikian rupa sehingga hambatan dalam arah paralel akan jauh lebih tinggi daripada dalam arah tegak lurus.
Fraktur ketegangan biasanya terjadi secara tiba-tiba. Jadi dalam aspek ini dapat dikatakan bahwa kayu merupakan bahan yang rapuh.
Kekuatan lentur
Juga dapat dipastikan bahwa kayu sama sekali tidak tahan terhadap tegangan lentur, baik secara radial maupun tangensial. Meskipun hal yang sama tidak terjadi jika upaya ini diterapkan secara tegak lurus terhadap serat.
Ini adalah bagaimana elemen yang dikenai gaya lentur berubah bentuk, menghasilkan pengurangan dimensi serat atas, sementara ada perpanjangan serat bawah.
Ketika kita memproyeksikan elemen kayu apa pun yang akan terkena tekukan, selain mempertimbangkan bahwa elemen tersebut menahan beban yang akan bekerja padanya, perlu untuk mencegah deformasi berlebihan yang dapat menyebabkan keretakan pada lapisan.
Untuk ini, cukup menaikkan tepi atau panjang potongan, yang meningkatkan kekakuan.
Jenis kayu
Sebagai penutup, kita akan melihat bagaimana pohon dikelompokkan menurut klasifikasi yang diberikan menurut berbagai jenis kayu:
hutan resin
- Pino
- Pohon cemara
- waspada
- Cypress
- Cedar
kayu keras
- Oak
- Holm oak
- Haya
- Olmo
- kastanye
- Alder
- Fresno
- Akasia
- poplar
- Saus
- Eucalyptus
- Pohon buah
- Nogal
- Cerezo
- Olivo
Hutan tropis atau Afrika
- Mahoni
- Kayu hitam
- sapele
- Kayu jati
- embero
- iroko