Strona główna / Blog / Konstrukcje z drewna / Właściwości fizyczne drewna — wilgotność, gęstość, twardość
Aktualizacja treści:
Właściwości fizyczne drewna — wilgotność, gęstość, twardość
Właściwości fizyczne drewna — barwę, wilgotność, gęstość, twardość i trwałość — można ocenić bez naruszania struktury materiału. Wyjaśniamy, ile wynosi wilgotność drewna po suszeniu komorowym, ile waży metr sześcienny poszczególnych gatunków i dlaczego drewno pracuje — oraz jak te parametry dobrać do miejsca montażu.
Czym są właściwości fizyczne drewna?
Właściwości fizyczne drewna to cechy, które można zbadać bez naruszania struktury i składu chemicznego materiału. Należą do nich przede wszystkim:
- barwa — i związany z nią rysunek drewna,
- wilgotność — ilość wody w materiale,
- gęstość — a więc i waga elementu,
- twardość — w praktyce oceniana po ciężarze drewna,
- trwałość — odporność na czynniki niszczące.
Osobną grupą są właściwości mechaniczne: sprężystość, plastyczność i wytrzymałość na obciążenia. O nośności elementu mówi klasa wytrzymałościowa — dla drewna litego np. C24, dla klejonego GL24h. Klasy i przekroje opisujemy na stronach drewna budowlanego C24 i drewna klejonego BSH.
Jesteśmy hurtownią drewna, a nie biurem projektowym — nie wykonujemy obliczeń konstrukcyjnych ani nie dobieramy przekrojów elementów nośnych. Zastosowanie konstrukcyjne powinno wynikać z projektu, z uwzględnieniem rozpiętości, obciążeń i sposobu podparcia.
Barwa i rysunek drewna — skąd różnice odcieni?
Barwa drewna zależy głównie od warunków klimatycznych, w jakich wzrastało drzewo. Nie jest też jednolita w przekroju: wpływa na nią budowa anatomiczna drzewa, kierunek przekroju, szerokość i rozmieszczenie słojów rocznych oraz regularność układu włókien. Wszystkie te elementy składają się na rysunek drewna, który bywa bardzo zróżnicowany nawet w obrębie jednego gatunku. Szczególnie bogaty rysunek mają gatunki egzotyczne.
Klienci często oczekują, że każda deska w paczce będzie niemal identyczna i będzie miała możliwie zbliżony kolor. Kupując produkty z drewna, kupujemy jednak materiał stworzony przez naturę — a natura lubi różnorodność. Naturalne zmiany odcieni drewna są dopuszczalne w klasyfikacji jakościowej: nadają deskom naturalny wygląd i nie są wadą materiału.
Barwa drewna zmienia się z czasem — pod wpływem promieni słonecznych i wilgoci. Niezabezpieczone drewno pod działaniem promieniowania UV naturalnie szarzeje, czyli patynuje, co nie ma wpływu na jego właściwości mechaniczne. Kolor można też zmienić celowo, głównie przyciemniając drewno olejami i impregnatami zawierającymi bejce — nawet olej bezbarwny nadaje drewnu cieplejszy ton i połysk.
Wilgotność drewna — po ścięciu, po suszeniu i w miejscu montażu
Wilgotność drewna to stosunek masy wody zawartej w drewnie do masy drewna całkowicie suchego. Drewno tuż po ścięciu może mieć wilgotność od 50% do nawet 150%. Po dłuższym leżakowaniu na powietrzu wilgotność spada do 13–20%. Dalej schodzi się już suszeniem komorowym — i tak przygotowany materiał sprzedajemy:
| Materiał | Wilgotność |
|---|---|
| Drewno klejone BSH | ok. 12% (±2%) |
| Drewno konstrukcyjne KVH | 15% (±3%) |
| Drewno konstrukcyjne C24 | 16–18% |
| Deski tarasowe i elewacyjne | 16% (±2%) |
| Drewno do wnętrz | zalecane ok. 10% |
Przesuń palcem w bok, aby zobaczyć całą tabelę
Niższa wilgotność nie zawsze znaczy lepiej — wilgotność dobiera się do miejsca montażu. Deski elewacyjne i tarasowe są produkowane do stosowania na zewnątrz i mają wilgotność kilkunastu procent, dopasowaną do warunków, w których będą wisieć albo leżeć. Do ogrzewanych wnętrz drewno powinno mieć około 10% — element o wilgotności kilkunastu procent zamontowany pod sufitem, gdzie jest ciepło i sucho, będzie się rozsychał.
O tym, jak sprawdzić wilgotność przed montażem, piszemy na stronie o wilgotności drewna w chwili montażu.
Praca drewna — dlaczego drewno pęcznieje, kurczy się i pęka?
Drewno pod wpływem dużej wilgotności otoczenia pęcznieje, a przy niskiej — kurczy się. Ten proces potocznie nazywa się pracą drewna. Drewno podlega naturalnym zmianom: pracuje na szerokości i długości oraz reaguje na zmiany temperatury i wilgotności powietrza. Tak pracuje każda deska iglasta stosowana na zewnątrz.
Zmiany wilgotności są przyczyną powstawania spękań i odkształceń. Pęknięcia biorą się z budowy materiału: kurczliwość drewna w kierunku stycznym jest większa niż w kierunku promieniowym, a rysy skurczowe są następstwem naprężeń rozciągających, działających stycznie do powierzchni słojów. Dlatego drewniane tarasy i zadaszenia należy projektować tak, aby praca materiału nie miała znaczącego wpływu na komfort użytkowania konstrukcji.
Drobne powierzchniowe rysy skurczowe, sęki i pęcherze żywiczne mają prawo występować w drewnie klasy AB — informuje o tym klasyfikacja. To naturalne cechy litego drewna, zwłaszcza iglastego, a nie jego wady. Wyższa twardość przed pęknięciami nie chroni: pękają właśnie twarde gatunki, modrzew syberyjski również — to cecha drewna, nie wada.
Praca drewna jest wyraźnie ograniczona w drewnie klejonym: poszczególne lamele skleja się tak, aby miały przeciwny układ słojów, a dzięki połączeniom palcowym i klejeniu warstwowemu belki są stabilne wymiarowo i mają ograniczoną pracę na skręcanie. Drewno klejone warstwowo jest bardziej stabilne wymiarowo niż lite — suszenie i klejenie ograniczają pracę drewna, choć żadne z nich jej nie zatrzymuje.
Gęstość i waga drewna — ile waży metr sześcienny?
Gęstość drewna to stosunek jego masy do objętości. Parametr zależy od wilgotności — wartości podawane w literaturze odnoszą się zwykle do drewna o wilgotności 12%, a zakresy poniżej dotyczą materiału o wilgotności handlowej z tabeli wyżej. Gęstość jest ważna, bo od niej zależy większość innych własności drewna: pęcznienie, skurcz, twardość i odporność na ścieranie.
| Materiał | Gęstość (kg/m³) |
|---|---|
| Thermo sosna | 380–420 |
| Drewno klejone BSH | 430–440 |
| Świerk | 450–500 |
| Thermo jesion | 550–600 |
| Modrzew syberyjski | ok. 650 |
| Sklejka brzozowa | 650–750 |
| Bangkirai | 850–1000 |
Przesuń palcem w bok, aby zobaczyć całą tabelę
Podajemy zakresy, nie pojedyncze liczby — gęstość zmienia się między partiami i zależy od wilgotności materiału.
Co z tego wynika w praktyce: 6-metrowa belka BSH o przekroju 120×200 mm waży około 66 kg. Taką wagę trzeba znać przed dostawą — od niej zależy, czy element da się rozładować i wnieść ręcznie, czy potrzebny będzie sprzęt, i ile kosztuje transport. Najcięższy w tym zestawieniu jest egzotyczny bangkirai — deski o gęstości 850–1000 kg/m³ opisujemy na stronie tarasu z bangkirai.
Twardość drewna — które gatunki są miękkie, a które twarde?
Twardość drewna idzie w parze z gęstością. Prostym sposobem oceny jest waga: duży ciężar drewna to najczęściej oznaka jego odporności. Dlatego kolejność w tabeli gęstości wyżej mówi też sporo o twardości poszczególnych gatunków.
- Świerk jest dość miękkim drewnem.
- Modrzew syberyjski jest od świerku twardszy: rośnie w surowym, chłodnym klimacie, dzięki czemu ma gęstą strukturę i dużą zawartość żywicy.
- Bangkirai to ciężkie, twarde drewno egzotyczne — jedno z najtwardszych gatunków drewna na świecie.
Twardość opisujemy porównawczo, bez liczb — dobór gatunku do zastosowania i tak rozstrzyga się całym zestawem cech: gęstością, trwałością i rysunkiem powierzchni, nie jednym parametrem.
Trwałość drewna — co decyduje o odporności?
Trwałość drewna to jego odporność na działanie czynników niszczących — czas, przez który drewno zachowuje właściwości pozwalające na użytkowanie. Największą trwałością odznaczają się gatunki zawierające garbniki, gumy, żywice oraz olejki eteryczne. Część tych substancji utrudnia rozwój grzybów rozkładających drewno, a żywica działa dodatkowo jak przeszkoda mechaniczna, która utrudnia rozrastanie się grzybni w głąb materiału. Drewno twardzielowe jest przy tym trwalsze niż beztwardzielowe.
W praktyce: modrzew syberyjski jest uważany za jedno z najtrwalszych gatunków iglastych — zawdzięcza to wysokiej gęstości i zawartości żywicy. Świerk ma gęstość mniejszą i słabszą naturalną odporność na wilgoć i grzyby, dlatego na zewnątrz wymaga zabezpieczenia.
Trwałość można też podnieść technologią. Drewno modyfikowane termicznie — thermo jesion i termososna — zalicza się do klasy trwałości 2. Drewno iglaste zabezpiecza się także impregnacją: o impregnacji ciśnieniowej i o tym, do czego jest dedykowana, piszemy we wpisie o drewnie impregnowanym ciśnieniowo.
Najczęstsze pytania o właściwości drewna
Czy pęknięcia na belkach drewnianych to wada?
Nie. W drewnie mają prawo pojawić się sęki, pęcherze żywiczne i rysy skurczowe — informuje o tym klasyfikacja jakościowa. Drobne powierzchniowe pęknięcia są naturalne w litym drewnie, zwłaszcza iglastym, i nie stanowią wady materiałowej. Deska, która nie spękała dziś, może spękać jutro — to naturalna kolej rzeczy przy zmianach wilgotności.
Jaka jest wilgotność drewna konstrukcyjnego?
Zależy od materiału: drewno klejone BSH ma ok. 12% (±2%), drewno konstrukcyjne KVH — 15% (±3%), a C24 suszone komorowo — 16–18%. Wszystkie wartości dotyczą drewna po suszeniu komorowym; pełne zestawienie stoi w tabeli wilgotności w tym wpisie.
Czy drewno suszone komorowo przestaje pracować?
Nie — pracuje mniej. Suszenie i klejenie ograniczają pracę drewna, ale żadne z nich jej nie zatrzymuje. Drewno klejone warstwowo jest bardziej stabilne wymiarowo niż lite: lamele mają przeciwny układ słojów, a połączenia palcowe ograniczają pracę na skręcanie.
Ile waży drewniana belka?
To wynika z gęstości i przekroju. Drewno klejone BSH waży 430–440 kg/m³ — 6-metrowa belka o przekroju 120×200 mm to około 66 kg. Wagę całego zamówienia podajemy przy wycenie, żeby dało się zaplanować rozładunek i transport.
Dlaczego deski z jednej paczki różnią się kolorem?
Bo drewno nie ma jednolitej barwy: zależy ona od budowy anatomicznej drzewa, kierunku przekroju i szerokości słojów rocznych. Naturalne zmiany odcieni są dopuszczalne w klasyfikacji jakościowej i nie są wadą materiału — zróżnicowanie występuje nawet w obrębie jednego gatunku i jednej paczki.
Czy szarzenie niszczy drewno?
Nie. Niezabezpieczone drewno pod wpływem promieniowania UV naturalnie szarzeje, czyli patynuje — to zmiana estetyczna, która nie ma wpływu na właściwości mechaniczne. Za szarzenie odpowiada promieniowanie słoneczne, więc jeśli kolor ma zostać, drewno zabezpiecza się powłoką chroniącą przed UV.
Dokąd dalej — drewno konstrukcyjne, klejone i deski
Ten wpis wyjaśnia parametry materiału. Dalsze kroki zależą od tego, czego szukasz: certyfikowanego drewna konstrukcyjnego, belek klejonych czy desek do dalszej obróbki.
Drewno budowlane C24
Certyfikowane drewno konstrukcyjne — klasy wytrzymałościowe, przekroje i długości z tabelą wyboru.
Drewno klejone BSH
Belki klejone warstwowo o ograniczonej pracy — przekroje, długości i jakość wizualna Si.
Deski
Deski surowe i strugane w różnych grubościach, szerokościach i długościach.
Nie wiesz, który materiał pasuje do twojego zastosowania? Napisz do nas albo zadzwoń — doradzimy dobór.
E-mail: info@dombal.com.pl · Telefon: +48 22 672 00 10
Magazyn: ul. Wał Miedzeszyński 584, 03-994 Warszawa
Drewno konstrukcyjne z cenami i dostępnością online znajdziesz w naszym sklepie.
drewno24.pl — sklep Dombal Drewnokonstrukcyjne Zobacz w sklepie
Drewno klejone
Tarasy
Elewacje
Termodrewno
Łączniki
Chemia