Fără ce ar fi lumea lemn? Aproape tot ce este făcut de Om, de la focul protector al oamenilor cavernelor până la parchet elegant, ne amintește de dependența noastră străveche de acest element natural. De aceea, în această lucrare vom cerceta dincolo de inelele timpului ei, pentru a ști totul despre ea.
Conceptul și descrierea lemnului
Sigur te-ai întrebat vreodată ce este lemnul. În așa fel încât vom începe această postare încercând să clarificăm această îndoială. Pentru a fi foarte precis, putem defini lemnul ca o resursă care este extrasă din lemnul copacilor. O resursă care este folosită în nenumărate elemente de construcție, precum și cel mai vechi dintre toți combustibilii.
În timp ce putem descrie lemnul ca un element alcătuit dintr-un set complicat de țesuturi care, la rândul lor, alcătuiesc masa de tulpini de copac, ignorând scoarța acestora.
Pentru a avea o idee clară asupra valorii sale istorice, este utilă descrierea care i se face de obicei ca fiind cel mai ușor, mai ductil și mai rezistent element de construcție, folosit de om din timpuri imemoriale.
istoria lemnului
După cum am anticipat în introducerea noastră, istoria umanității este strâns legată de utilizarea lemnului.
Se dovedește că lemnul a fost primul element de construcție care a fost la îndemâna omului. Pe lângă faptul că era folosit ca combustibil și armă pentru vânătoare, a fost, de asemenea, de mare valoare în căutarea strămoșilor noștri de a găsi adăpost.
Așa s-a întâmplat că coliba cu suporturi de lemn și un acoperiș din ramuri asigura adăpost împotriva elementelor. Dar acesta a fost doar începutul, secole mai târziu va fi folosit la construcția de poduri și nave.
Relația noastră cu lemnul este atât de veche încât arta laminarii legată de utilizarea ornamentală a acestui element era cunoscută de egipteni în anul 3000 î.Hr. de C
Acest lucru a apărut din cauza absenței în zona lemnului cu atribute pentru construcție, ceea ce i-a determinat să creeze tehnici de furnir și incrustație.
O artă perfecționată
De la acele începuturi îndepărtate și până în secolul al XIX-lea, această artă egipteană a furnirării și-a menținut starea artizanală. Acest lucru s-a datorat faptului că a necesitat o înaltă cunoaștere a beneficiilor lemnului, precum și o muncă meticuloasă de tăiere și lipire.
Astfel, în secolul al XIX-lea au apărut tehnicile moderne de tăiere a plăcilor. Mai târziu, la începutul secolului următor, acest comerț va face un alt salt important odată cu apariția unor noi necazuri. Atunci cunoaștem tabla de placaj, cu caracteristicile care rămân până în zilele noastre.
Această foaie este atât de ductilă încât poate fi îndoită cu ușurință, acceptând aproape orice formă, ceea ce adaugă valoare la îndemânarea construcției.
În sfârșit, la acest punct putem adăuga că lemnul, fie compact, fie laminat, a fost folosit atât la fabricarea mașinilor, cât și a aeronavelor. La fel și în fabrica de bărci.
Noii conservanți și adezivi, copii ai dezvoltării industriale de la sfârșitul secolului al XIX-lea și următorul în întregime, au impulsionat aplicatii lemn, transformându-l în elemente durabile, puternice și ductile, pe care acum le putem vedea făcând parte din aproape tot ce se află în mediul nostru. Dar, în ciuda tuturor utilizărilor sale, este necesar să aveți o mulțime de Conștientizarea mediului pentru a nu epuiza complet această aprovizionare naturală.
Structura sau compoziția lemnului
Pentru a avansa în acest articol, este necesar să vorbim despre structura din lemn. O problemă fundamentală pentru a înțelege acest element necesar.
Primul lucru de remarcat este că lemnul este alcătuit din celule care se unesc și se împletesc. Sunt celule cu aspect tubular și de diferite lungimi.
În așa fel încât la realizarea unei secțiuni transversale să se poată observa următoarele părți:
Medulara și razele medulare
Reprezintă zona centrală, care este și cea mai veche.
Această parte a lemnului este formată prin efectele uscării și rășinificării. Ia forma unui cilindru pe axa plantei. Este compus din celule circulare care prezintă pori evidenti în unghiurile lor de legătură.
Lemn de inimă
Este un termen botanic care se referă la zona trunchiului care integrează o parte din țesutul lemnos, care este cea mai dură parte a lemnului.
Este situat în partea centrală a tulpinii și ramurilor, fiind alcătuită din celule moarte, precum stratul exterior care o înconjoară.
Mai exact este zona imediat până la miezul copacului, din lemn de esență tare. Este scăldat în unii compuși ai plantei, cum ar fi taninul, care îi conferă culoarea roz deosebită.
Funcția principală a acestei părți a lemnului este de a oferi plantei o structură destul de solidă, astfel încât să poată susține greutatea trunchiului și a frunzișului său.
Este, de asemenea, originea capacității lemnului de a acționa ca element structural în arhitectură, ceva care este adesea comparat cu aceeași caracteristică a oțelului.
Alburn
Termenul se referă la cea mai nouă parte a lemnului. În acest sens, este situat în ultimele inele de creștere ale plantei, lucru care este produs prin acțiunea cambiului vascular din trunchiul copacului.
Este zona trunchiului plantei care se află sub coajă, unde sunt numărate cele mai noi inele de creștere.
Diferă de duramen prin faptul că are o culoare mai deschisă și o formă mai moale. De asemenea, este mai permeabil și mai umed decât vecinul său.
Colaborează la susținerea structurii, precum și la curgerea sevei și la colectarea elementelor de rezervă.
cambium
Aceasta este mantaua generatoare, care se găsește sub învelișul alcătuit din cavități cu panouri foarte înguste, capabile să își schimbe forma datorită înmulțirilor succesive de celule. Aceasta formează fețele interioare ale noului lemn, care devine și stratul exterior de floem.
Straturile acestui nou lemn sunt alcătuite din lemn de primăvară, care este deschis la culoare. Dar prezintă și o textură moale, ca urmare a unei activități vegetative mai mari în perioada de primăvară și o parte a verii.
Cortex
Cunoscut și sub numele de rhytidome. Este stratul care acoperă exterior tulpinile și rădăcinile copacilor lemnos.
La rândul său, este alcătuit din trei substraturi: floemul, floemul și cambiul vascular.
În ciuda faptului că este doar un strat exterior, poate reprezenta până la 15% din greutatea totală a plantei.
Funcția sa principală este izolarea și protecția țesuturilor plantelor de elementele atmosferice.
Proprietăți fizice și utilizări ale lemnului
Acesta este unul dintre cele mai importante aspecte de luat în considerare, dacă vrem să înțelegem cum lemnul poate fi folosit în cel mai bun mod în lucrările de construcții sau în producția de obiecte de artizanat.
Nici nu trebuie să confundăm aceste proprietăți fizice și structurale cu cele de origine medicinală, alimentară, ornamentală sau multe alte origini. Mai precis, in cazurile pe care le vom aborda mai jos, vom mentiona proprietatile care privesc, in special, industria constructiilor.
Despre aceasta este necesar să știți că proprietățile lemnului vor fi întotdeauna în funcție de progresul său, longevitatea și conținutul de umiditate, precum și diferitele tipuri de sol în care se găsește și diferitele părți ale buștenului.
Dar să vedem care sunt cele mai importante proprietăți fizice ale lemnului.
anizotropie
Rețineți că proprietățile fizice ale lemnului nu sunt întotdeauna aceleași pentru toate căile printr-un punct dat. În așa fel încât să putem defini trei direcții fundamentale în care aceste proprietăți pot fi definite și măsurate și anume:
- Axial: Apare paralel cu direcția de creștere a plantelor, care este cunoscută și sub denumirea de direcția fibrei.
- Radial: Acesta se desfășoară perpendicular pe axial, tăind axa trunchiului.
- Tangenţial: Poate apărea sub forma celor două anterioare.
umiditate
Deoarece lemnul are condiții higroscopice, poate absorbi sau emite umezeală, în funcție de condițiile de mediu.
Apa care este eliberată curge complet într-un anumit timp. Dar rămâne o parte – alături de apa constituției. Aceasta este apa saturată, care corespunde umidității ambientale care înconjoară lemnul, până la atingerea unui echilibru.
Despre ce să spun că lemnul se usucă în aer liber.
De asemenea, trebuie să știți că umiditatea acestui element natural poate varia în parametri foarte largi. De exemplu, lemnul proaspăt tăiat are o umiditate care poate varia între 50 și 60%.
Acest lucru este important, având în vedere că variațiile de umiditate permit lemnului să se extindă sau să se contracte, modificându-și astfel volumul și densitatea.
intervalul de tulpini
Volumul lemnului se modifică de obicei pe măsură ce gradul de umiditate al acestuia variază, ceea ce generează, după cum am spus deja, expiația și contracția, ceea ce înseamnă un grad de deformare.
Să ne amintim că lemnul este un material absorbant, ceea ce înseamnă că variația umidității în direcția fibrelor este aproape imperceptibilă. Deşi aceasta se schimbă în sens transversal.
Secretul acestor modificări de proporții constă în capacitatea de a capta apa din pereții structurii lemnoase, unde lichidul se acumulează între celule, cu efect de separare sau atragere a acestora.
Acolo unde punctul de saturație al acestei serii de nervi corespunde conținutului de umiditate, până în momentul în care pereții acestor nervi lemnos au absorbit toată apa pe care o pot absorbi. Acesta este punctul de cea mai mare expansiune a celulei, astfel încât lemnul obține volumul maxim, care este același cu 30% umiditate.
Dar, în mod curios, lemnul este capabil să-și crească în continuare nivelul de apă reținută, deși acest lucru nu se reflectă într-o creștere a volumului său, deoarece lichidul în acest caz ocupă zona capilară și traheidele sistemului lemnos. Aceasta este ceea ce se numește apă gratuită.
In plus, deformatiile care apar ca urmare a modificarilor de umiditate a lemnului vor fi guvernate de pozitia pe care o ocupa sectiunea in cauza in plan. În așa fel încât să se poată observa diferite deformații, atât radiale, cât și tangenţiale.
densitate
Referitor la această proprietate a lemnului, putem spune că ceea ce este cunoscut ca Densitatea reală, este aparent la fel pentru toate speciile. În așa fel încât să poată fi definit un termen comun de 1,56.
În timp ce densitate aparentă se modifică în funcție de specie, deși acest lucru se poate întâmpla și la aceeași specie. Acest fenomen este determinat de nivelul de umiditate și de localizarea acestuia în plantă.
Acum să vedem care sunt acele variații în funcție de specie:
- Pin sălbatic: între 0.32 și 0.76Kg/dm3
- Pin negru: 0.38 – 0.74Kg/dm3
- Lemn de pin de ceai: 0.83 – 0.85Kg/dm3
- Brad: 0.32 – 0.6Kg/dm3
- Zada: 0.44 – 0.80Kg/dm3
- Stejar: 0.71 – 1.07Kg/dm3
- Stejar: 0.95 – 1.20Kg/dm3
- Fag: 0.60 – 0.90Kg/dm3
- Ulm: 0.56 – 0.82 Kg/dm3
- Nuc: 0.60 – 0.81 Kg/dm3
Pentru a închide acest punct, trebuie să aveți în vedere că toate pădurile sunt clasificate în funcție de acestea densitate aparentă, după cum urmează:
- păduri grele
- Ușoară
- foarte usor
Proprietățile termice ale lemnului
Ca toate materialele, lemnul se dilată la căldură și se strânge în prezența frigului. Cu toate acestea, un astfel de fenomen nu se observă de obicei cu ochiul liber, deoarece creșterea temperaturii merge mână în mână cu o reducere a umidității.
Apoi, odată cu reducerea umidității, celălalt devine imperceptibil.
Dar mișcările în direcția perpendiculară a nervilor lemnos cresc și ele. Apoi schimbul de căldură va fi legat de umiditate, greutatea specifică și specia plantei.
Se va inregistra insa o transmisie mai eficienta atunci cand circula pe directia fibrelor, in loc sa urmeze directiile perpendiculare.
proprietăți electrice
Un aspect important pe care ar trebui să-l știi despre lemn este că atunci când este uscat este un excelent izolator de electricitate.
Se știe că nivelul de rezistență la umiditate va depinde de direcția, care este mai mică atunci când este în direcția fibrelor. Dar va depinde de specia de lemn, care este superior la acei bușteni care au uleiuri și rășini.
Un alt factor care influențează această variație este greutate specifică, deoarece fiind mai mare crește capacitatea de înrolare a lemnului.
duritatea lemnului
Duritatea acestei importante materii prime poate fi definită ca tenacitatea care se opune atât uzurii, cât și zgârieturilor, cuielor și lungi etc... După cum vă puteți imagina, cu cât este mai veche și mai rigidă, cu atât este mai mare rezistența pe care o opune.
Această duritate poate fi clasificată după cum urmează:
cel foarte greu
- Abanos
- Rowan
- Stejar
- Tisa
cel semidur
- Stejar
- arțar
- Fresno
- Plop
- Salcâm
- cireașă
- Migdală
- Maro
- Haya
- Nuc
- Arin
- păr
- măr
cele moi
- Abeto
- Alertă
- Sos
chiar landurile
- Tei
- plop alb
greutatea lemnului
Acesta este un alt element de luat în considerare atunci când alegeți lemnul potrivit pentru o clădire. Aceasta va varia în funcție de diferiți factori:
- umiditate: Tot lemnul proaspăt tăiat cântărește mai mult decât cel care a avut timp să se usuce.
- rășină: lemnul rasinos are o greutate mai mare decat cel care nu are acest compus.
- vârsta copacului: Duramenul plantelor mature este mai gros și mai greu decât cel al plantelor tinere.
- Rata de crestere: Scândura plantei care se dezvoltă mai încet este întotdeauna mai puternică și mai grea decât cea care se dezvoltă rapid.
- Existența alburnului: Acesta este mai ușor decât duramen, astfel încât o bucată cu alburn va cântări mai puțin decât aceeași bucată compusă exclusiv din duramen.
- densitate: Cu cât lemnul este mai solid, cu atât este mai mult sistemul lemnos și mai puțin aer va prezenta proba uscată. Din acest motiv, o bucată de roșcov va cântări considerabil mai mult decât una de proporții identice, dar realizată dintr-o varietate de lemn care menține spații mari între canale, deoarece acestea sunt umplute cu aer în lemnul uscat. Pentru un exemplu mai bun: lemnul de balsa este extrem de ușor, deoarece mai mult de 90% din volumul său uscat este aer.
stabilitatea lemnului
Lemnul proaspăt tăiat pierde umiditatea pentru a se echilibra în acest aspect cu mediul înconjurător.
Procesul de uscare cu aer poate dura săptămâni sau chiar luni. Aceasta va depinde de nivelul de densitate al lemnului, pe lângă grosimea acestuia, umiditatea medie a mediului și viteza aerului care circulă între scânduri.
În cazul lemnelor mai stabile, precum tecul și mahonul, contracția este mai mică în timpul uscării, astfel încât acestea își păstrează cea mai bună formă. În timp ce cele care nu sunt atât de stabile, printre acestea mamey se contractă mai mult, deci tind să se arcuiască și să se răsucească, pe lângă faptul că prezintă temutele crăpături.
Pentru a preveni deteriorarea, cheresteaua proaspăt tăiată trebuie așezată pe paleți și într-un loc umbrit, unde nu va fi afectată de ploaie sau curenți excesive.
Pe păduri mai puțin stabile
În cazul lemnului mai puțin stabil, procesul de uscare este mai lent, necesitând să fie tăiat în fâșii subțiri și protejat de vânt.
Rețineți că stabilitatea lemnului va depinde și de creșterea plantei, precum și de poziția oricăror plăci în interiorul buștenului.
Aceasta înseamnă că dacă plăcile sunt tăiate din ramuri sau dintr-un buștean care s-a înclinat, atunci lemnul de pe ambele părți ale centrului va fi diferit ca densitate. Un astfel de fenomen va genera o tensiune internă care poate duce la înclinarea și uzura scândurilor.
Un alt factor care va afecta stabilitatea lemnului este tăierea pe care a primit-o placa. Acestea trebuie tăiate în direcție radială, ținând cont de faptul că acele lemne ale căror inele de creștere sunt prezentate perpendicular pe suprafața plăcii, sunt mai stabile decât cele tăiate în direcție tangențială. În aceste cazuri inelele sunt mai mult sau mai puțin paralele cu suprafața.
miros de lemn
Unii bușteni emană o aromă specială atunci când sunt tăiați. Acest miros poate varia în intensitate în funcție de locația în care a crescut copacul.
La fel ca și în cazul culorii, mirosul lemnului se datorează elementelor chimice pe care le depozitează, în special în duramen.
Pentru mulți cunoscători ai subiectului, lemnul de cedru este cel care emană cea mai mare și cea mai bună aromă atunci când este proaspăt sigilat. Mirosul său este derivat din esențele sevei. Acesta a devenit atât de faimos încât servește drept bază pentru unele dintre cele mai renumite companii de parfumuri din lume.
Unii chiar îl combină cu scorțișoară sau cuișoare, pentru a-i spori valoarea exotică.
De asemenea, se știe că mirosul de cedru este folosit ca decongestionant, atunci când apar probleme nazale.
Izolatie termica si fonica
Găurile din lemn întrerup mișcarea căldurii prin el. Acest lucru îi conferă calități de izolare termică extraordinară.
În plus, în ciuda capacității sale incontestabile de ardere, se știe că poate întârzia trecerea focului, în cazul grinzilor mai groase.
În timp ce în ceea ce privește sunetul, proprietățile sale de izolare nu sunt foarte mari, mai ales în comparație cu alte materiale mai eficiente.
Proprietățile mecanice ale lemnului
Aici sunt grupate cele mai importante elemente din punct de vedere al constructiei. Studierea ei cuvenită și aplicarea sa riguroasă va avea ca rezultat o mai mare stabilitate a clădirilor, adică vor fi mai sigure pentru om.
rezistenta la compresiune
În acest caz, acționează diferiți factori, precum umiditatea, care trebuie să fie situată sub nivelul de saturație al fibrelor, care este de 30%.
Este de remarcat faptul că rezistența la compresiune va deveni mai mare atunci când nivelul de umiditate scade. Cu toate acestea, de la acele 30% rezistența devine constantă.
De asemenea, influențează direcția efortului. Rezistenta maxima va fi legata de efortul exercitat in aceeasi directie a fibrelor, dar care va scadea pe masura ce se va indeparta de acea directie.
În acest moment, cel mai important este să știm că ruptura în compresiune se verifică prin distanța stâlpilor din lemn și arcuirea lor individuală.
Rezistență la tracțiune
Lemnul este unul dintre cele mai potrivite materiale pentru lucrări de tracțiune. Utilizarea lui în elementele expuse acestei forțe este minimizată doar de dificultatea de a transfera energia de tracțiune către acestea.
Natura anizotropă a acestei resurse naturale lemnoase are de-a face și cu această particularitate. În așa fel încât rezistența în direcția paralelă va fi mult mai mare decât în direcția perpendiculară.
Fractura de tensiune apare de obicei brusc. Deci sub acest aspect se poate spune ca lemnul este un material fragil.
Rezistență la încovoiere
De asemenea, se poate asigura că lemnul nu este deloc rezistent la eforturile de încovoiere, atât radial, cât și tangenţial. Deși nu același lucru se întâmplă dacă acest efort este aplicat perpendicular pe fibre.
Așa se deformează un element supus unei forțe de încovoiere, generând o reducere a dimensiunilor fibrelor superioare, în timp ce se produce o alungire a celor inferioare.
Atunci cand proiectam orice element din lemn care va fi expus la incovoiere, pe langa faptul ca consideram ca rezista la incarcarile care vor actiona asupra acestuia, va fi necesara prevenirea unei deformari exagerate care ar putea genera fisurarea invelisului.
Pentru aceasta ar fi suficient sa ridici marginea sau lungimea piesei, ceea ce creste rigiditatea.
Tipuri de lemn
Pentru a finaliza, vom vedea cum sunt grupați copacii în funcție de clasificarea dată în funcție de diferitele tipuri de lemn:
lemne rășinoase
- Pino
- Abeto
- Alertă
- chiparos
- Cedro
lemn de esenta tare
- Stejar
- Stejar
- Haya
- Olmo
- Maro
- Arin
- Fresno
- Salcâm
- plop
- Sos
- eucalipt
- Pomi fructiferi
- Nuc
- cireașă
- Olivo
Păduri tropicale sau africane
- Mahon
- Abanos
- Sapele
- Teak
- embero
- iroko