Drewno na konstrukcje i wykończenie

Drewno jako surowiec budowlany wykorzystywane jest od wieków do stawiania budynków o różnym przeznaczeniu. Obecnie w surowej postaci służy głównie jako materiał przy budowie spadzistych dachów domów jednorodzinnych, a w formie przetworzonej przy wielu pracach wykończeniowych. Jako surowiec na elementy konstrukcyjne wykorzystywane jest głównie drewno drzew iglastych - sosny, świerku rzadziej modrzewia. Ponieważ drewno nie jest materiałem jednorodnym i często posiada wady wpływające istotnie na jego własności wytrzymałościowe, dlatego istotne elementy nośne powinny być wyselekcjonowane i certyfikowane z oznaczeniem wymaganej klasy wytrzymałościowej. Szerokie zastosowanie mają również wyroby drewnopochodne - najczęściej w formie płytowej - jako elementy wypełniające, pokryciowe i dekoracyjne na ścianach i podłogach.

Drewno na konstrukcje i wykończenie

Wymagania użytkowe elementów drewnianych

Elementy drewniane nadal bywają niezastąpione w wielu obszarach budownictwa dzięki korzystnym cechom fizycznym i mechanicznym w połączeniu z łatwością obróbki i montażu. Jednak pewne cechy litego drewna takie jak palność, skłonność do paczenia się i pękania oraz niska trwałość w niekorzystnych warunkach otoczenia sprawiają, że surowy materiał drzewny wymaga modyfikacji lub zabezpieczenia.

Szczególnie negatywny wpływ na trwałość drewna ma zmienność warunków wilgotnościowych i cieplnych - zwłaszcza w zamkniętych przestrzeniach. W takim otoczeniu materia organiczna zostaje z reguły zaatakowana przez grzyby, co w krótkim czasie może doprowadzić do osłabienia struktury drewna i grozi to zniszczeniem takiej konstrukcji.

W pewnym zakresie niekorzystny wpływ warunków zewnętrznych ogranicza odpowiednie zabezpieczenie elementów drewnianych, ale istotne znaczenie ma również jakość wbudowanego drewna oraz możliwość obserwacji jego stanu w okresie użytkowania, co w warunkach powszechnie stosowanej termoizolacji np. konstrukcji dachowej nie będzie możliwe.

Dlatego należy zwrócić szczególną uwagę na staranne zabezpieczenie zakrytych elementów przed możliwością zawilgocenia drewna zarówno na skutek kondensacji pary wodnej jak i przecieków.

Wady drewna konstrukcyjnego

Dostrzegalne gołym okiem wady na elementach drewnianych potencjalnie wpływają na zmniejszenie jego wytrzymałości i trwałości, ale nie zawsze dyskwalifikują je do konkretnych zastosowań.

Niezwykle istotna jest również odpowiednio niska wilgotność drewna przeznaczonego do wbudowania. Nie powinna ona przekraczać 30% przy stawianiu konstrukcji wentylowanych i 20 % jeśli po wbudowaniu będą szybko zakryte.

Drewno konstrukcyjne powinno być wolne od wad. fot. MarkMartins / pixabay.com dla budujeydom.pl
Drewno konstrukcyjne powinno być wolne od wad. fot. MarkMartins / pixabay.com dla budujemydom.pl

Wrodzone i nabyte wady drewna to sęki, sinizna, pęknięcia i zgnilizna.

  • Sęki to pozostałość po gałęziach wyrastających z pnia charakteryzujące się zwartą struktura i ciemniejsza barwa. Ich wpływ na jakość drewna zależy od ich wielkości i gęstości rozmieszczenia. Niewielkie, zdrowe sęki nie wpływają istotnie na zmniejszenie wytrzymałości, natomiast duże, z ciemną obwódką mają skłonność do wypadania, co oczywiście zmniejsza przekrój czynny elementy i go osłabia. Groźne są też sęki zepsute, gdyż potencjalnie mogą stać się źródłem porażenia zdrowej tkanki sąsiadującego z nim drewna.
  • Sinizna to szaro-zielone przebarwienia drewna wywołane przez pewien gatunek grzyba, który jednak nie narusza struktury drewna i nie obniża jego własności technicznych. Rozwojowi sinizny sprzyjają błędy składowania bezpośrednio po przetarciu wilgotnego drewna w wysokiej temperaturze otoczenia. Sinizna jest więc tylko „wadą urody” dla materiału, który będzie wykorzystany na cele dekoracyjne np. pokryty powłoką lakieru bezbarwnego.
  • Pęknięcia mogą pojawić się już w rosnącym drzewie jak i podczas wysychania po ścince. Powierzchowne pęknięcia wywołane skurczem wysychającego drewna bezpośrednio nie zmniejszają wytrzymałości materiału, ale sprzyjają zatrzymywaniu wilgoci i ułatwiają wnikanie zarodników grzybów w strukturę drewna. Dlatego odpowiedzialne elementy konstrukcyjne powinny być suszone w kontrolowanym środowisku, a następnie czterostronnie strugane, co znacząco podnosi ich odporność na korozję biologiczną.
  • Zgnilizna to efekt rozwoju grzybów pasożytniczych szczególnie w warunkach długotrwałego składowania na otwartych powierzchniach. Początkowo pojawia się tzw. mursz twardy w postaci zmiany zabarwienia na brązowe, ale z czasem przechodzi w mursz miękki, powodując spękanie struktury i utratę wytrzymałości, co dyskwalifikuje drewno do zastosowań konstrukcyjnych.

Drewno zmodernizowane - klejone zamiast litego

Drewno lite do zastosowania konstrukcyjnego powinno być cechowane znakiem CE i zgodnie z normą kwalifikowane do jednej z klas wytrzymałościowych z oznaczeniem od C14 do C 50, gdzie liczba przy symbolu odpowiada wytrzymałości drewna na zginanie wyrażona w megapaskalach (MPa).

Jako bazowy surowiec drzewny - ze względu na jakość najczęściej pozyskiwanego z wyrębów materiału - przyjmuje się jako ogólnie dostępną klasę C 24 dla tarcicy konstrukcyjnej. Przy wyższych wymaganiach wytrzymałościowych lub konieczności użycia elementów o znacznych długościach drewno lite zastępowane jest przez elementy z drewna klejonego.

Zaletą drewna klejonego jest też możliwość wyginania elementów już w procesie produkcji, a ich wymiary są ograniczone jedynie możliwościami produkcyjnymi maszyn.

Zależnie od przeznaczenia elementów drewnianych wytwarzany jest materiał charakteryzujący się dużymi wymiarami (głównie długością) bądź wytrzymałością czy możliwością plastycznego kształtowania. Zależnie od tego produkty kwalifikowane są do określonej grupy drewna klejonego.

  • Wyroby KVH - to drewno klejone na długości za pomocą mikrowczepów uformowanych na czołach łączonych odcinków. Połączenie to po sklejeniu zapewnia ciągłość wytrzymałościową belki, a głównym zastosowaniem tak przygotowanego drewna są konstrukcje dachowe o dużej rozpiętości, podwaliny i wieńce w budownictwie szkieletowym.
  • Wyroby BSH - to drewno klejone warstwowo o wszechstronnym zastosowaniu. W tej technologii wytwarzane są elementy zastępujące wprost drewno lite lub wytwarzane na zamówienie np. w postaci łukowych dźwigarów.
  • Wyroby LVL - to drewno klejone z fornirów budową przypominające sklejkę, które charakteryzuje się dużą długością i wysokością elementów o znacznej wytrzymałości na zginanie.
Strop p.poż REI 60 z drewna klejonego BSH - Hotel Radisson Blu w Ostródzie. fot. NordWOOD
Strop p.poż REI 60 z drewna klejonego BSH - Hotel Radisson Blu w Ostródzie. fot. NordWOOD

Dla drewna klejonego ustanowione są odrębne klasy wytrzymałościowe oznaczane symbolem GL i liczbą określającą wytrzymałość na zginanie np. GL 32, a drewno klejone klasyfikowane jest do odpowiedniej klasy wytrzymałościowej na podstawie sortowania maszynowego.

Płytowe materiały drewnopochodne

Materiały drewnopochodne wykorzystywane w pracach budowlanych mogą pełnić funkcje pomocniczą przy różnych technologiach robót konstrukcyjnych czy wykończeniowych bądź służyć jako samodzielny wytrzymały element nośny. Materiały drewnopochodne są też podstawowy produktem używanym do tworzenia zabudowy kuchni, jadalni czy produkcji mebli.

Produkty drewnopochodne tworzone są z drobnych wiórów, zrzynków lub fornirów, scalanych za pomocą różnego typu klejów. Od ich rodzaju zależy nie tylko wytrzymałość mechaniczna elementu ale również wodoodporność oraz emisja szkodliwych substancji lotnych (głównie formaldehydu).

Dlatego przed doborem takiego materiału należy sprawdzić obszar zastosowania (środowisko suche czy wilgotne) jak i dopuszczalność do użytkowania wewnątrz pomieszczeń.

Płyty o ukierunkowanej strukturze

Jednym z najczęściej wykorzystywanych materiałów drewnopochodnych są płyty OSB (Oriented Strand Board), produkowane z - tzw. wyrzynków sosnowych. Układane wióry tworzą strukturę trójwarstwową przy czym ich pasma przebiegają w warstwach zewnętrznych równolegle do długości płyty, a w warstwie wewnętrznej prostopadle.

Płyty drewnopochodne OSB/MFP jako poszycie elewacji domu o drewnianej konstrukcji szkieletowej. fot. Hatek
Płyty drewnopochodne OSB/MFP jako poszycie elewacji domu o drewnianej konstrukcji szkieletowej. fot. Hatek

Decyduje to o kierunkowych własnościach wytrzymałościowych - dopuszczalne obciążenia zginające wzdłuż długości są niemal dwa razy większe niż w poprzek płyty. Jest to szczególnie istotne przy układaniu płyt podlegających obciążeniu np. jako podkład podłogowy na legarach.

Płyty produkowane są w kilku odmianach (OSB 1 do OSB 4), które charakteryzują się różną wytrzymałością i odpornością na wilgotność środowiska. W budownictwie stosowane są głównie odmiany OSB 3 i OSB 4 wykorzystywane jako elementy poszycia dachów, ścian szkieletowych, podłóg.

Płyty OSB jako poszycie podłogo na legarach. fot. budujemydom.pl
Płyty OSB jako poszycie podłogo na legarach. fot. budujemydom.pl

Podobne zastosowanie mają płyty MFP, ale charakteryzują się jednakową wytrzymałością w obu kierunkach jak i mniejszym pęcznieniem w razie zamoczenia.

Właściwości płyt budowlanych mfp® firmy Pfleiderer
Właściwości płyt budowlanych mfp® firmy Pfleiderer

Płyty wiórowe do różnych zastosowań

Struktura płyt wiórowych zbudowana jest z drobnych włókien drzewnych (drzazg, trocin) zespolonych klejem mocznikowo-formaldehydowym. Bezładny układ włókien zapewnia jednakowa wytrzymałość płyty niezależnie od kierunku obciążenia zginającego, a warstwy mikrowłóknin na zewnątrz zapewniają gładkość powierzchni.

Odmiany laminowane tych płyt z twardą melaminową powłoką wykorzystywane są jako podstawowy surowiec do zabudowy kuchni, garderoby produkcji mebli czy blatów roboczych.

Blaty kuchenne SWISS KRONO - budowa i technologia produkcji

Specyficzną modyfikację własności surowca drzewnego uzyskuje się w procesie spilśniania -materiału produkowanego przez rozwłóknienie wiórów w wysokiej temperaturze, a następnie sprasowanie. W efekcie uzyskuje się materiał jednorodny, o różnej twardości zależnie od technologii wytwarzania w postaci płyt: miękkich (LDF), średnio-twardych (MDF) lub twardych (HDF).

Płyty LDF to głównie dźwięko- i ciepłochronne izolacje podłogowe bądź izolacje akustyczne ścian pomieszczeń. Dzięki możliwości kształtowania powierzchni (frezowania) płyty MDF wykorzystywane są do wykonywania dekoracyjnych elementów lakierowanych lub foliowanych.

Najtwardsza odmiana materiałów pilśniowych w postaci płyt HDF służy do pokrywania innych, niewykończonych powierzchni płytowych - np. płyt stolarskich - jak również tworzenia płycin drzwiowych czy innych przegród. Ich gładka powierzchnia może być lakierowana lub pokryta twardym, drewnopodobnym dekorem.

Płyta ze sklejonych fornirów

Sklejki są materiałem drzewnym składającym się z wielu warstw cienkich fornirów pozyskiwanych w procesie obwodowego łuszczenia kłody drewna.

Poszczególne warstwy forniru składane są najczęściej w krzyżowym układzie włókien, a następnie klejone pod dużym naciskiem. W podstawowym asortymencie przeznaczonym dla budownictwa znajdują się sklejki klasyfikowane do dwóch podstawowych grup ze względu na wodoodporność:

  • suchotrwała do zastosowań w warunkach suchych
  • wodoodporna do zastosowań w warunkach wilgotnych.

Trzeba jednak pamiętać, że sklejki wodoodporne nie mogą być użytkowane w warunkach wilgotnych bez dodatkowego zabezpieczenia powierzchni jak i krawędzi. W budownictwie szerokie zastosowanie maja również sklejki szalunkowe, których powierzchnie pokrywa powłoka separacyjna chroniąca przed wodą i ograniczająca przyczepność betonu.

autor: Cezary Jankowski

opracowanie: Aleksander Rembisz

zdjęcia: NordWOOD, Hatek, budujemydom.pl, Pfleiderer, MarkMartins / pixabay.com dla budujemydom.pl

film: SWISS KRONO

 

Komentarze

FILMY OSTATNIO DODANE
Copyright © AVT 2020 Sklep AVT