Drewno konstrukcyjne

Drewno, dzięki swoim właściwościom - stosunkowo dużej wytrzymałości, łatwości w obróbce i niewygórowanej cenie - jest obecnie najpopularniejszym materiałem organicznym stosowanym w budownictwie.

Do kategorii drewna konstrukcyjnego zaliczana jest jednak nie tylko tarcica lecz również elementy klejone i płyty, których budulcem są wióry oraz miał drzewny sklejone żywicami. Do wykonywania elementów konstrukcyjnych stosowanych we współczesnym budownictwie zalecane jest drewno drzew iglastych. Ma wprawdzie mniejszą odporność mechaniczną od drewna gatunków liściastych, zwłaszcza buku i dębu, jednak dzięki wysokiemu poziomowi nasycenia żywicami jest bardziej odporne na wilgoć, a co za tym idzie erozję mykologiczną, czyli rozwój grzybów potrafiących w ciągu kilku miesięcy zniszczyć strukturę drewna, co zagraża katastrofą budowlaną.

Paradoks współczesnego budownictwa
Zalecenie stosowania drewna o niższej wytrzymałości jest jednym z największych paradoksów współczesnego budownictwa. Taki stan rzeczy wymusił rozwój technologii budowlanych, a zwłaszcza systemy ociepleń. Dawniej, gdy drewniane budynki były wznoszone bez ocieplenia lub - w dzisiejszym rozumieniu - z jego namiastkami, dodatkowo wykonanymi w tak "prymitywny" sposób, że przepływ świeżego powietrza pomiędzy elementami konstrukcji nie był w żadnym stopniu ograniczony, a co za tym idzie, nie istniał problem zawilgacania i erozji biologicznej drewna, istotne stawało się używanie jak najtwardszego budulca gwarantującego trwałość domu na pokolenia. Obecnie drewniane domy buduje się raczej na jedno pokolenie, a elementy konstrukcyjne zakryte są szczelnymi powłokami styropianu, wełny mineralnej i folii izolacyjnych. To sprawia, że problem zawilgacania drewna jest znacznie ważniejszy od wytrzymałości mechanicznej konstrukcji - wytrzymałość suchego drewna iglastego jest wystarczająca, a odporność na zawilgocenie wyższa, tym samym jest bardziej polecane. Dodatkowo drewno drzew iglastych jest powszechnie dostępne i stosunkowo tanie. Powyższe sprawia, że, według współczesnych standardów, zdecydowanie najlepsze i najtrwalsze drewno konstrukcyjne to drewno modrzewiowe wytrzymałością bliskie dębowi, a odpornością na wilgoć pozostałym gatunkom iglastym. Cena drewna modrzewiowego może jednak przyprawić o zawrót głowy. Nic dziwnego - to gatunek objęty ochroną, którego wycinanie jest ściśle reglamentowane. Czy zatem powinno dziwić powszechne używanie taniego drewna sosnowego i świerkowego?

Ogólne zasady klasyfikacji drewna
Technolodzy budownictwa podzielili drewno konstrukcyjne na klasy wytrzymałości mierzone odpornością materiału o wilgotności 15% na próby wciskania weń metalowej kulki o przekroju 1 cm. Dla drewna iglastego i topoli wyróżniono klasy C14, C16, C18, C22, C24, C27, C30, C35 i C40, zaś dla drewna liściastego D30, D35, D40, D50, D60 i D70. Cyfra po literze oznacza próg siły nacisku, wyrażony w megapaskalach (MPa), powyżej którego kulkę udaje się wbić w drewno. Po przeprowadzeniu badań i uwzględnieniu warunków eksploatacji, określono ogólne zalecenia dotyczące drewna konstrukcyjnego stosowanego w budownictwie: wilgotność drewna na elementy konstrukcyjne wewnętrzne nie powinna przekraczać 18% i 23% dla konstrukcji zlokalizowanych na otwartym terenie. Zalecaną wilgotność dla drewna stosowanego do wykonywania konstrukcji nośnych wyznaczono na 13%, bowiem jest to próg, poniżej którego drewno w żaden sposób nie zmienia już kształtu pod wpływem zmian wilgotności otoczenia.

Powyższe zalecenia mają zastosowanie jedynie do tarcicy litej, jednak dają ogólne pojęcie o jakości i klasie drewna konstrukcyjnego, które powinno być używane w dzisiejszym budownictwie. Postęp technologii umożliwił bowiem wynalezienie różnych materiałów budowlanych, które ogólnie zalicza się do kategorii drewna konstrukcyjnego, choć z przeciętną deską mają tyle wspólnego, że do ich produkcji wykorzystano drewniany surowiec. Specyfikacje wytrzymałościowe takich materiałów zazwyczaj są indywidualnie ograniczone do danej grupy i znacznie odbiegają od ogólnej klasyfikacji drewna.

Drewno konstrukcyjne, czyli...
Drewno lite
- tarcicę litą produkuje się przez dwukrotne przetarcie kłody drewna, dzięki czemu boki i czoła elementów są płaskie, a belka zyskuje kształt prostopadłościanu. Standardowo oferowana jest tarcica o długości od 0,9 do 6,3 m. Tarcica o większej długości, zwana drewnem wymiarowym, jest produkowana przez tartaki na zamówienie.

Drewno klejone - powstaje przez sklejenie kilku warstw drewnianych listew, albo pasków forniru. Produkowane są elementy konstrukcyjne o długości dochodzącej do 40 m oraz elementy o nietypowych kształtach. Drewno klejone znacznie przewyższa tarcicę litą wytrzymałością, co predysponuje je do wykonywania konstrukcji o znacznej rozpiętości. Ma ponadto wilgotność poniżej 13%, dzięki czemu wykonane z niego konstrukcje nie mają tendencji do wypaczania. Drewno klejone jest znacznie droższe od tarcicy.

Dwuteowniki - drewniane konstrukcje do wykonywania konstrukcji - tak najtrafniej można nazwać belki złożone z dwóch elementów w kształcie liter T połączonych słupkiem, czyli dwuteowniki. Produkowane są w całości z drewna klejonego lub z pionową, wewnętrzną belką wykonaną z płyty OSB, ewentualnie sklejki. Dwuteowniki charakteryzuje bardzo duża wytrzymałość i brak tendencji do wypaczania dlatego wykorzystywane są głównie jako belki stropowe, krokwie i słupy nośne.

Płyty wiórowe - produkowane są z wiórów drzewnych łączonych klejami syntetycznymi pod ciśnieniem, w wysokiej temperaturze. W zależności od sposobu wykończenia mogą mieć różną powierzchnię - naturalną, szlifowaną, laminowaną, lakierowaną itp. Stosowane są głównie do produkcji mebli i paneli boazeryjnych, a także w budownictwie. Wytrzymałość płyt zależy od ich grubości i gęstości. Dopuszczalna wilgotność płyt stosowanych w konstrukcjach budowlanych wynosi  10%.

Płyty OSB - to płyty wiórowe prasowane trójwarstwowo, przy czym w każdej warstwie drewniane wióry mają inne ułożenie. Taka technologia produkcji i zastosowanie odpowiednich spoiw syntetycznych zapewnia płytom wysoką wytrzymałość oraz odporność na działanie wilgoci, a także niską nasiąkliwość. Dzięki tym cechom są jednym z najczęściej wykorzystywanych materiałów do wykańczania domów w technologiach szkieletowych. Nadają się do wykonywania pokryć dachowych, ścian zewnętrznych i wewnętrznych, podłóg, stropów, czy elementów konstrukcyjnych, takich jak dźwigary, kratownice, itp.

Płyty pilśniowe - produkowane są ze skrawków drewna iglastego (w praktyce są to odpady z produkcji innych elementów) prasowanego pod wysokim ciśnieniem z dodatkiem żywic syntetycznych. Twardość i odporność płyt zależy od stopnia sprasowania. Do budowy elementów konstrukcyjnych stosowane są płyty twarde. Odmiany miękkie mają dobre właściwości izolacji cieplnej oraz akustycznej, zatem często są wykorzystywane jako materiał izolacyjny w budownictwie szkieletowym i systemach suchej zabudowy.

Oceń artykuł
3,50 / 4 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy

Autor: Michał Lisiecki

Zdjęcia: Kronopol, fotolia

Polecamy Ci również

Zobacz także