Voda v lesu

2vodavlesu

Voda v lesu

VODA V LESU

VODA V LESU

Rast drevesa je odvisna od vode, ki v zunanjem delu beljave transportira rudninske snovi iz korenin do listov. Voda je potrebna za proces fotosinteze in za vzdrževanje življenjskih funkcij drevesa.

V živem drevesu se voda nahaja v lumnih in stenah celic. Vendar količina vode v deblu ni enakomerno razporejena. Največ vode v deblu vsebuje zunanji del beljave. Od oboda debla proti jedrovini količina vode v celičnih lumnih upada. Na meji z jedrovino se količina vode močno zniža. Beljava iglavcev lahko vsebuje nekajkrat več vode kakor jedrovina. Pri listavcih niso tako izrazite razlike v količini vode med  beljavo in jedrovino.

Tudi les v uporabi vedno vsebuje določeno količino vode, pa čeprav se nahaja v suhih bivalnih prostorih. Vlažnost lesa U (v odstotkih) izračunamo kot razmerje med maso vode in maso lesa v absolutno suhem stanju.

  

pri čemer je:     U = vlažnost lesa [%]
                        mvode = masa vode v lesu [kg]
                        m0 = masa absolutno suhega lesa [kg]

Podatek U = 15 % pomeni, da 100 g absolutno suhega lesa vsebuje 15 g vode.

Voda je v lesu v dveh oblikah, kot

  • prosta ali kapilarna voda in
  • vezana ali higroskopska voda.

Les ima posebno lastnost, da lahko sprejema vodo iz vlažnega zraka ali oddaja vodo v okolje, ki je bolj suho. To lastnost imenujemo higroskopnost. Med oddajanjem proste in vezane vode se spreminjajo lastnosti lesa.

Prosta ali kapilarna voda v lesu

Les v živem drevesu in les takoj po poseku imenujemo svež les. Ta vsebuje v porah ali lumnih prosto (kapilarno) vodo v obliki kapljevine, ki je je lahko zelo veliko, posebno v beljavi iglavcev. Bolj kot je les porozen, več proste vode lahko vsebuje.

Količina proste vode v deblu drevesa se med letom spreminja. Vlažnost lesa je najnižja pozimi, najvišja pa spomladi in zgodaj poleti. Takoj po poseku je vlažnost svežega lesa odvisna od časa sečnje, vrste lesa in starosti drevesa, porazdelitve vlažnosti v lesu in velikosti krošnje.

Vezana ali higroskopska voda v lesu

Vezana voda se nahaja v celičnih stenah, kjer je vezana na stenske sestavine lesa.

Stanje, ko pore ne vsebujejo več proste vode, v celičnih stenah pa se nahaja še vsa vezana voda, imenujemo točka nasičenosti celičnih sten (TNCS). Lesna vlažnost pri točki nasičenosti celičnih sten UTNCS niha v območju od 22 do 35%. Približna lesna vlažnost pri točki nasičenosti celičnih sten (UTNCS) znaša 30 %.

 

KRČENJE IN NABREKANJE LESA

Les nabreka, kadar v higroskopnem območju sprejema vezano vodo v celične stene, pri čemer povečuje svoje mere in prostornino. Nabrekanje preneha, ko so celične stene nasičene z vodo. Vsako nadaljnje sprejemanje vode v les samo izpodriva zrak iz por in ne povečuje prostornine. Nasprotni proces, ko les vezano vodo oddaja, mere in prostornina lesa pa se manjšajo, imenujemo krčenje lesa. Volumensko krčenje ali nabrekanje lesa je količinsko enako volumnu oddane ali sprejete vezane (higrosokopne) vode.

Smeri krčenja in nabrekanja lesa

Zaradi značilne anatomske zgradbe in kemijske sestave celičnih sten je les anizotropen material. Ločimo tri osnovne smeri: vzdolžno (smer lesnih vlaken), radialno (smer lesnih trakov) in tangencialno (smer letnic) smer. V naštetih smereh se les različno krči.

Zaradi različnega  krčenja in nabrekanja lesa v različnih smereh se ne spreminjajo samo mere in prostornina lesenih teles, spreminja se tudi njihova oblika.

Maksimalni skrčki lesa: vzdolžni βl, radialni βr, tangencialni βt in volumenski βv za pomembnejše domače drevesne vrste (po Wagenfuhr, 1996)

Splošno velja, da je razmerje med vzdolžnim, radialnim in tangencialnim krčenjem približno 1: 10 : 20.

 

              maksimalni skrčki lesa za pomembnejše domače drevesne vrste

Lesna vrsta

Maksimalni skrčki lesa (pri sušenju od TNCS do 0% vlažnosti) [%]

v vzdolžni
smeri
βl

v radialni smeri
βr

v tangen-cialni smeri
βt

prostorninsko

βv

borovina

0,2 – 0,4

3,3 – 4,5

7,5 – 8,7

11,2 – 12,4

jelovina

0,1

2,9 – 3,8

7,2 – 7,6

10,2 – 1,5

macesnovina

0,3

3,3 – 4,3

7,8 – 10,4

11,4 – 15,0

smrekovina

0,3

3,5 – 3,7

7,8 – 8,0

11,6 – 12,0

brestovina

0,3

4,6 – 4,8

6,9 – 8,3

11,8 – 13,8

brezovina

0,6

5,3

7,8

13,7 – 14,2

bukovina

0,3

5,8

11,8

14,0 – 17,9 – 21,0

gabrovina

0,5

5,2 – 6,8

11,5

18,8

hrastovina

0,4

4,0 – 4,6

7,8 – 10,0

12,6 – 15,6

javorovina

0,5

3,0

8,0

11,5 – 11,8

jelševina

0,5

4,4 – 4,8

7,7 – 9,3

12,6 – 14,2

jesenovina

0,2

4,6 – 5,0

8,0 – 8,4

12,8 – 13,6

kostanjevina

0,6

3,4 – 4,3

6,4 – 6,7

11,3 – 11,6

lipovina

0,2 – 0,3

5,5 – 6,6

9,1 – 10,7

14,4 – 14,9

orehovina

0,5

5,4

7,5

13,4 – 14,0

topolovina

0,3

3,3 – 5,2

7,1 – 9,8

10,7 – 14,3

 

Posledice različnega krčenja v treh osnovnih smereh lesa so lahko razpoke, ki nastajajo med sušenjem. Kadar se les suši prehitro, nastopijo v njem velike napetosti, katerih posledice so čelne in druge razpoke.

Dejansko krčenje lesa je odvisno predvsem od:

  • drevesne vrste
  • položaja v deblu
  • količine izsušene vezane vode v lesu oz. razlike v vlažnosti

  • Pri sredinskih žaganicah se les tem močneje krči, čim večja je razlika med radialnim in tangencialnim krčenjem.
  • Med sušenjem bočnice se leva (zunanja stran), ki je bližje obodu, krči močneje, kakor desna (notranja stran), ki je bližje strženu. Zato se desna stran izboči, leva stran pa vboči.
  • Leseno telo, ki ima v prečnem prerezu obliko kvadrata, letnice pa potekajo diagonalno, postane po osušitvi rombaste oblike.
  • Kadar v lesenem telesu s prečnim prerezom v obliki kvadrata potekajo letnice vzporedno s stranico, postane oblika prečnega prereza po osušitvi pravokotne oblike. Okrogli prečni prerezi postanejo po osušitvi ovalne oblike.

 

Ukrepi za zmanjšanje posledic delovanja lesa

za posamezne izdelke izberemo ustrezno vrsto lesa;

  • les osušimo na ustrezno ravnovesno vlažnost (preglednica na naslednji strani);
  • izdelke iz lesa površinsko zaščitimo s premazi, ki preprečujejo oz. upočasnijo sprejemanje in oddajanje vode;
  • za izdelke iz masivnega lesa izberemo konstrukcije, ki omogočajo delovanje lesa, npr. grebenasta vez in druge klasične lesne vezi, ki so hkrati tudi dekorativne;
  • pri širinskem in slojnem lepljenju les pravilno sestavljamo, to je glede na smer letnic in glede na les jedrovine oz. beljave.

 ustrezna ravnovesna vlažnost lesa za izdelke v določeni klimi (Lohmann, 1993)

 

 

Vrsta izdelka

Območje ravnovesne vlažnosti lesa [%]

gradbeni les, les za balkonske ograje, strešne konstrukcije, palete

13 – 17

okna, zunanja vrata

12 – 16

pohištvo, podi, notranja vrata, stenske obloge, v prostorih s centralnim ogrevanjem

8 – 10

pohištvo, podi, notranja vrata, stenske obloge, v prostorih, kjer ogrevamo s klasičnimi pečmi

10 – 12

stropne obloge v prostorih s centralnim ogrevanjem

6 – 8

stropne obloge v prostorih, kjer ogrevamo s klasičnimi pečmi

8 – 10

glasbila v prostorih, ki jih ogrevamo s pečmi

8 – 11

glasbila v prostorih s centralnim ogrevanjem

5 – 8

VIRI

  • Lohmann, U. 1993: Holz Handbuch. Leinfelden – Echterdingen: DRW – Verlag Weinbrenner GmbH & Co.
  • Polanc, J. in I. Leban. 2004: Les – zgradba in lastnosti. Ljubljana: Lesarska založba.
  • Wagenführ, R. 1996: HOLZ Atlas. Leipzig: Fachbuchverlag.