Lemn uscat. Generalitati

Uscarea lemnului este un procedeu necesar pentru lemnul folosit ca material de constructie. Lemnul verde are o umiditate de 35 %-45 % in functie de esenta, iar in urma procesului de uscare umiditatea acestuia este redusa substantial in jur de 12% -15%, pentru a putea fi folosit ca material de constructie.

Cand lemnul este folosit ca material de constructie, fie ca element structural in constructii, fie ca element decorativ, el interactioneaza in permanenta cu mediul inconjurator aborbind si eliminand umiditate, pana la atingerea umiditatii de echilibru. In urma acestui proces de eliminare/absorbtie a apei, lemnul se umfla sau contracta, dupa caz, ceea ce poate provoca deteriorari ale acestuia daca uscarea se face prea rapid sau necontrolat. De aceea este foarte important sa dam o atentie deosebita modului in care este uscat lemnul.

Uscarea se poate face fie artificial in uscatoare profesionale, fie natural in aer liber. Inainte de a fi uscat artificial in uscatoare profesionale, lemnul trebuie adus la o umiditate de aproximativ 30%, pentru a nu se produce deteriorari ale acestuia in procesul de uscare.

Lemn uscat. Avantajele folosirii versus lemn verde

1. Rezistenta mecanica

Aceasta caracteristica a lemnului este direct afectata de umiditate. Cu cat umiditatea este mai mica, cu atat rezistenta si rigiditatea lemnului cresc. La o crestere cu 1% a umiditatii lemnului, rezistentele acestuia scad astfel:

  • rezistenta la compresiune paralel si perpendicular pe directia fibrelor – scade cu aprox. 5%;
  • rezistenta la incovoiere scade cu aprox. 4%;
  • rezistenta la intindere scade cu aprox. 2-2.5%.

2. Stabilitatea dimensionala

Atunci cand folosim lemnul ca material de constructie, trebuie sa avem in vedere modificarile dimensionale pe care acesta le va avea pe parcursul exploatarii lui. Cu cat un lemn este mai uscat la instalare, cu atat dimensiunile sale se vor reduce mai putin in timp. Conform normelor romanesti si europene, la o reducere cu 4% a umiditatii lemnului, dimensiunile acestuia, pe latime si grosime, se modifica cu 1%. Spre exemplu, un lemn verde, cu 30 % umiditate, se poate contracta chiar si cu 5-10 mm. Aceasta va duce la efecte vizuale (crapaturi ale finisajelor, deformatii ale acestora) si auditive (scartaituri) neplacute si in anumite conditii chiar periculoase.

3. Durabilitatea

Prin uscarea lemnului in uscatoare profesionale la temperaturi ridicate, intr-un anume interval de timp, sunt practic distruse ciupercile si insectele existente in lemnul verde.

4. Rezistenta termica

Lemnul uscat are un coeficient de conductivitate termica imbunatatit, ceea ce creste rezistenta termica a acestuia. Lemnul verde poate constitui, ca si betonul sau caramida, o adevarata punte termica ce necesita o izolare suplimentara.

5. Aplicarea straturilor de protectie ( vopsea, lac, etc)

Inca de la inceput se poate constata o eficienta ridicata a aplicarii protectiilor pe un lemn uscat, atat prin uniformitatea si calitatea finisajelor obtinute, cat si prin consumul de vopsea/lac, etc rezultat. De asemenea, in timp, prin stabilitatea dimensionala conferita de lemnul uscat, protectiile aplicate exfoliaza si se deterioreaza mai greu.

6. Greutate, densitate si volum

Toate cele trei caracteristici de mai sus sunt in dependenta directa cu umiditatea lemnului. Un lemn cu un continut de umiditate 30%, adica un lemn ce contine 30% apa, are o greutate mai mare, dar si un volum mai mare. Greutatea lemnului in standardele de specialitate este raportata la o umiditate de 12%. O umiditate mult mai mare a lemnului si implicit o greutate pe masura, duce la incarcari mai mari asupra elementelor structurale, care de cele mai mult ori nu sunt luate in considerare in calculele de rezistenta. Acest lucru poate atrage consecinte negative serioase.

7. Prelucrarea

Lemnul uscat se taie, se prelucreaza, mai usor, mai repede si mai economic decat cel verde. Aceasta se traduce atat printr-o crestere a productivitatii muncii, cat si printr-o utilizare mai indelungata a utilajelor si acesoriilor pentru prelucrarea lemnului. De asemenea, suprafata prelucrata a lemnului uscat este superioara lemnului verde. Nu se mai exfoliaza si nu se mai ridica fibrele lemnului in aceeasi masura.

8. Manipularea la montaj

Asa cum am spus si mai sus lemnul uscat, cu o umiditate cat mai mica , are si o greutate mai redusa. In acest fel manipularea grinzilor sau scandurilor de lemn se face mai usor si mai repede.

9. Intretinerea

Deformatiile si modificarile dimensionale, in timp, sunt mult mai mici la lemnul uscat cu o umiditate de aprox. 15%, decat la cel verde cu umiditatea de 30%. Aceste deformatii sau modificari au drept consecinta deteriorari ale finisajelor, care trebuie refacute mai devreme sau mai tarziu.

10. Crapaturi

Prin uscarea in uscatoare, practic eliminarea apei din lemn se face controlat, in etape, fara schimbari bruste ale temperaturilor. In acest fel nivelul crapaturilor si fisurilor din lemn este redus si stabilizat la final. Spre exemplu, putem selectiona inca de la montaj lemnul cu cele mai mici crapaturi /deformatii si sa-l folosim intr-un loc reprezentativ pentru noi. La lemnul umed, un lemn care la montaj aparent nu are crapaturi/deformatii, treptat, prin uscare in mediul ambiant, poate deveni un element de lemn cu probleme.

Lemn uscat. Procedee de uscare artificala

Uscarea artificiala se face folosind mai multe procedee. Dintre acestea cele mai cunoscute sunt:

  1. Uscarea conventionala: lemnul este introdus in camere special amenajate si incalzite astfel incat umiditatea din lemn se transforma in vapori de apa, care apoi sunt evacuati prin schimbul cu aerul proaspat din exterior. Uscarea poate dura intre 1-7 zile la lemnul de rasinoase si intre 10-30 zile la esentele tari.
  2. Uscarea prin condensare: Acest procedeu este unul dintre cele mai des folosite. Principiul este cel al eliminarii umiditatii prin condensare si reutilizarea aerului cald, folosit in uscator, in locul evacuarii sale spre exterior. Calitatea uscarii este mai buna insa la lemnul de rasinoase, durata uscarii este mai mare, iar in plus riscul aparitiei de mucegai si coloratii este de asemenea, mai mare.
  3. Uscarea in vid. Cea mai putin folosita metoda prin prisma cheltuielilor foarte mari, datorate capacitatilor de uscare foarte mici in uscator. Avantajul este uscarea rapida a lemnului.
  4. Uscarea la temperaturi ridicate. Vezi articol ” Lemn tratat termic”.

Lemn uscat. Diferenta intre uscarea naturala si uscarea in uscator/artificiala

Lemn uscat. Uscarea naturala

  1. Prin uscarea naturala, cunoscuta si sub denumirea de Air Drying (AD), lemnul are un aspect mai natural.
  2. Uscarea naturala poate dura cateva luni de zile, 10- 16 luni, in functie de esenta si dimensiunile lemnului.
  3. Uscarea nu poate fi controlata, depinzand de conditiile atmosferice.
  4. Daca uscarea naturala este accelerata fortat se pot produce deteriorari ale lemnului.
  5. Umiditatea de echilibru obtinuta pentru lemnul uscat natural poate fi inegala pe suprafata acestuia.
  6. Daca uscarea este finalizata corespunzator, lemnul tinde sa aiba un aspect mai atragator, o calitate si o lucrabilitate mai buna.
  7. In general lemnul uscat natural trebuie sa fie aclimatizat cu noul mediu inainte de montaj.

Lemn uscat. Uscarea in uscatoare/artificiala

  1. Uscarea in uscatoare profesionale denumita si Kiln Dying (KD), duce la o uscare mai rapida si uniforma a lemnului, ceea ce permite montarea si aplicarea solutiilor de protectie (ulei,vopsea etc) imediat.
  2. Lemnul tinde sa devina mai drept cu mai putine defecte de deformatie, iar dimensiunile pot fi masurate cu precizie.
  3. In urma uscarii artificiale sunt eliminate in cea mai mare parte ciupercile, mucegaiul si insectele din lemn.
  4. Uscarea este controlata, astfel incat sa se obtina rezultatele dorite. Se poate obtine cu precizie o anumita umiditate a lemnului, intr-un anumit interval de timp.
  5. Costurile de uscare sunt mai ridicate.

Umiditatea lemnului ca material folosit in industria constructiilor si a mobilei

Lemnul ca si material trebuie sa aiba urmatoarele grade de umditate, in functie de utilizare:

  • folosit la structuri de rezistenta – maxim 18%;
  • folosit la mobila – intre 8-12%;
  • folosit pentru instrumente muzicale -intre 6-8%;

Chiar daca lemnul la iesirea din fabrica are o anumita umiditate, trebuie sa avem in vedere ca acesta va continua sa faca schimb de umiditate cu mediul exterior. Prin urmare isi poate mari sau reduce umiditatea .De aceea, prin solutiile constructive alese trebuie sa luam in calcul si aceste modificari, astfel incat produsul final sa nu aiba de suferit.

Intre umiditatea mediului ambiant si umiditatea lemnului s-au constatat urmatoarele relatii:

  • la o umiditatea a mediului ambiant de 25%, in lemn umiditatea este de 5%;
  • la o umiditatea a mediului ambiant de 50%, in lemn umiditatea este de 9%;
  • la o umiditatea a mediului ambiant de 75%, in lemn umiditatea este de 14%;
  • la o umiditatea a mediului ambiant de 99%, in lemn umiditatea este de 25-30%.

Altfel spus, daca avem o piesa de lemn cu o umiditate de 9% si o instalam intr-un loc unde umiditatea ambientala este de 75%, umiditatea piesei de lemn va ajunge la 14%. Piesa de lemn va suferi modificari dimensionale.

Concluzii

Parcurgand cele de mai sus putem observa importanta procesului de uscare a lemnului si avantajele folosirii lemnului uscat, in constructii sau in industria mobilei. Practic lemnul, asa cum o spun si normele si standardele de aplicare, nu ar trebui folosit ca material de constructie decat in stare uscata.