DRVO I NJEGOV IDENTITET, 5. dio

FIZIKALNA SVOJSTVA DRVA

Vlažnost

Drvo sadrži slobodnu i vezanu vodu. Slobodna se nalazi u stanicama i nije vezana na drvenu tvar (zato se i naziva slobodnom vodom). Razmjerno brzo i jednostavno hlapi te uzrokuje smanjenje gustoće drva. Vezana voda smještena je u staničnim stijenkama, ili točnije – u interkristalitnim prostorima, i velikim je molekularnim silama vezana za drvenu tvar. Kreće se kroz drvo polaganije, a polaganije i hlapi te znatno utječe na svojstva drva, a time i na njegovu obradu i uporabnost.

Vlažnost drva (u %) je jedan od temeljnih podataka o drvu i u praksi je utvrđujemo metodom:
–          vaganja,
–          mjerenja električne provodnosti drva.

Metoda vaganja je spora, ali i točna. Koristimo je kod znanstvenih istraživanja odnosno tada, kad su nam potrebni podrobni i točni podaci. Najmanje 50 centimetara od čela nasumice odabrane daske otpilimo odrezak debljine od 10 do 30 milimetara, odmah ga izmjerimo i zabilježimo masu vlažnog drva (m_u). Uzorak ulažemo u laboratorijsku sušilicu i sušimo ga na temperaturi od 103 ± 2 stupnja Celzijusa do konstantne mase. Nju ima uzorak kad iz njega ishlapi sva voda, kada i nakon dva uzastopna mjerenja masa ostane jednaka. Tada je drvo posve suho i njegovu masu označavamo sa m₀. Vlažnost drva izračunava se po formuli:

Vlažnost drva (na primjer – parketnih daščica) najčešće utvrđujemo električnim vlagomjerom, koji je jednostavan za uporabu i dovoljno precizan. Njime mjerimo otpornost drva na sprovodljivost električne struje, jer je vlažno drvo dobar vodič. U drvo zabijemo ubodne elektrode, a posebnim ispitnim držačem utvrđujemo odgovarajuću vrstu drva i njegovu vlagu te ih možemo pročitati na zaslonu ili skali.

Sadržaj vlage u drvu

Kod obrade drva susrećemo se s raznim stupnjevima vlažnosti drva. To su:

Drvo počinje gubiti vodu odmah nakon sječe; prvo hlapi slobodna, a nakon toga vezana voda. Kod prosječne 30-postotne vlažnosti stanice drva su prazne – u njima nema slobodne vode, dok se u staničnim stijenkama još nalazi sva vezana voda. To je takozvana točka zasićenosti stijenki drva (TNCS). Ispod te točke počinje hlapiti vezana voda, a drvo stječe dva nova i vrlo važna svojstva: postaje higroskopno te počinje mijenjati svoje dimenzije i volumen (počinje se stezati i bubriti).

Higroskopnost je svojstvo nekih organskih materijala (duhana, papira) da preuzimaju vlagu iz okoline ili je predaju okolini. Higroskopnost drva je posljedica razlike između tlaka vodene pare u zraku i tlaka vezane vode u staničnoj stijenki. Što je tlak vodene pare u zraku veći, vlaga prelazi u interkristalitne prostore i drvo bubri – i obrnuto, što je tlak vezane vode veći, drvo predaje svoju vlagu u okolinu i steže se. Vlažnost drva se neprestano mijenja i prilagođava klimi okoline, koju određuju temperatura i relativna vlažnost zraka. Ako razlike između oba tlaka nema, nastupa higroskopska ravnoteža; drvo je doseglo uravnoteženu vlažnost (u_r) i postalo dimenzijski stabilno.

Uravnotežena vlažnost je glavni podatak kod prerade, sušenja, lijepljenja i površinske obrade drva. Na toj vlažnosti drvo »miruje« (niti se ne steže, niti bubri), pa je stoga važno da uvijek koristimo i ugrađujemo drvo koje je osušeno na odgovarajuću uravnoteženu vlažnost. Ona je ovisna o okolini u kojoj se drvo koristi, i iznosi za:

Tijekom obrade se vlaga drva ne smije bitno mijenjati, jer će nastati razne poteškoće i nezgode kada se pristupi njegovoj površinskoj zaštiti.

Stezanje i bubrenje drva

Drvo se počinje stezati ispod točke zasićenja staničnih stijenki (tj. ispod 30 posto vlage), kad iz interkristalitnih prostora počne hlapiti vezana voda. Kristaliti se tada međusobno približavaju, a posljedica zgušnjavanja bezbrojnog mnoštva kristalita je smanjenje dimenzija i volumena. Bubrenje je obratan proces, koji se okončava kada drvo dosegne 30-postotnu vlažnost.

Zbog nehomogene građe, drvo se u različitim smjerovima različito steže i bubri. Veličina stezanja, koju izražavamo kao postotak stezanja, u praksi je vrlo značajan podatak. Rad drva u uzdužnom smjeru, to jest u smjeru glavne osi debla, zanemarivo je malen (β_l = od 0,1 do 0,6 posto). Radijalno stezanje, to jest stezanje u smjeru drvenih traka (β_r = od 2,3 do 6,8 posto), i tangencijalno u smjeru godova (β_t = od 6 do 12 posto) su toliki, da ih moramo uzeti u obzir.

Stezanje i bubrenje (a u praksi se sa stezanjem drva susrećemo mnogo češće negoli s bubrenjem) su prirodne, ali i neželjene osobine drva koje ne možemo spriječiti, ali zato moramo raditi tako da negativne posljedice budu što manje. Zbog stezanja i bubrenja nastaju unutarnje napetosti koje mogu izazvati razne deformacije kao što su savijanjje i pucanje drva. Kod parketa koji je sastavljen od velikog broja međusobno sastavljenih i zalijepljenih elemenata, daščice se šire kad se poveća vlaga u prostoru. To uzrokuje bubrenje drvenog poda, a može izazvati i odvajanje daščica od podloge. U prostorima s višom temperaturom i niskom relativnom vlažnošću pričat ćemo o obratnom procesu. Tu će nastati stezanje po širini, što će prouzročiti više ili manje vidljive pukotine između parketnih daščica.

Negativne posljedice rada drva možemo smanjiti poštujemo li posve određena, sljedeća pravila, tj. ako:
–    uvijek koristimo drvo koje je osušeno na odgovarajuću uravnoteženu vlažnost;
–   doslijedno nadziremo vlagu drva;
–    drvo površinski zaštitimo različitim premazima koji odbijaju vodu (ulja, lakovi, voskovi, lazure …);
–  kod lijepljenja parketa kontroliramo vlagu podloge;
–  u prostoru održavamo konstantnu klimu.

 Gustoća drva

Gustoća (r) je masa (m) određene zapremine drva (V), koju izražavamo kilogramima po kubičnom metru (kg/m³). Izračun gustoće otežavaju homogenost drva, promjenjiva količina vode u drvu i neprestani rad drva.

Za praksu je najznačajnija gustoća drva sušenog na zraku (r_12…15), to jest drva koje sadrži od 12 do 15 postotaka vlage, što je vidljivo iz sljedeće tabele:

Gustoća drva (u praksi često govorimo o težini drva) odlučujuće utječe na mnoge, no prije svega mehaničke osobine drva (povećava tvrdoću i čvrstoću, te smanjuje habanje drva). Velika nosivost u usporedbi s  relativno niskom gustoćom, laka obrada i mogućnosti različitog oblikovanja izrazite su prednosti drva pred drugim građevinskim materijalima. O gustoći ovise i druge osobine: stezanje i bubrenje, sposobnost upijanja tekućina, vrijednost izgaranja i obradivost drva (guste vrste drva se u načelu vrlo dobro blanjaju i bruse, no za rezbarenje su prikladnija drva niske gustoće). Drvo više gustoće se teže i polaganije suši, snažnije se steže te uvećava prijevozne i manipulativne troškove.

Izvori
Professional Parquet, rujan / listopad 1998., str. 18–28
National Wood Flooring Association: Wood species used in wood flooring, 1994.
Adian Walker: Enciclopedia del legno, 1999., Istituto Grafico De Agostini, Editris s.n.c., Torino
A. Lorenzi, A. Papini, C. Falchieri, G. Colombari, L. Onetto: Manuale per la posa di pavimenti in legno per uso civile, Spaziotre s.a.s., 1997.
Željko Gorišek, Mirko Geršak, Tomislav Čop, Vinko Velušček, Ciril Mrak: Sušenje lesa, Lesarska založba, Ljubljana 1994.
Jože Mlakar: Dendrologija, Drevesa in grmi Slovenije, Tehniška založba Slovenije, Ljubljana 1990.
Paola Lanzara, Mariella Pizzetti: Drevesa, MK, Ljubljana 1984.