Mity na temat drewna: Fakty i fikcje na temat drewna

Uwaga: Ten starszy artykuł autorstwa naszego byłego członka wydziału pozostaje dostępny na naszej stronie w celach archiwalnych. Niektóre informacje w nim zawarte mogą być nieaktualne.

Proste wyjaśnienie powszechnych niewiarygodnych przekonań na temat materiałów, których używamy na co dzień.

Przez Paula Fisette – © 2005

Mówi się, że percepcja jest rzeczywistością. Jeśli powiesz coś wystarczająco głośno i często, w jakiś sposób staje się to prawdą. Jako budowlańcy, spędzamy większość naszego czasu na cięciu drewna, noszeniu go lub wbijaniu w nie gwoździ. Myślimy o sobie jako o ekspertach od drewna. Ale nawet eksperci mogą się mylić i możesz być zaskoczony, gdy dowiesz się, że niektóre z tego, co wiesz o drewnie, są błędne. W poniższym artykule rozważymy kilka powszechnych wyobrażeń o drewnie i zobaczymy jak mają się one do zimnych, twardych faktów.

1) Kiln dry (KD) i S-DRY lumber oznacza suchą tarcicę.

Prawie wszystkie problemy z drewnianymi materiałami budowlanymi są problemami związanymi z wilgocią. Łuszcząca się farba, zgnilizna, wypaczenia, pęknięcia i ogólne kurczenie się są związane z wodą w drewnie. Konwencjonalna mądrość mówi nam, że kiedy drewno wchłania wodę to pęcznieje, a kiedy drewno wysycha to się kurczy. Ale drewno kurczy się i pęcznieje tylko poniżej punktu nasycenia włókien, który wynosi około 28% zawartości wilgoci (MC). Drewno kurczy się i pęcznieje w odpowiedzi na ciekłą wodę i wilgotność względną.

Rzadko kupujemy „zieloną”, w pełni spuchniętą tarcicę. Płacimy producentom za usunięcie przynajmniej części wilgoci. Budowlańcy mogą myśleć, że robią interes kupując najtańszą tarcicę S-GRN (surfaced green). Ale kupują problemy z kurczeniem się drewna i reklamacje. S-GRN wskazuje, że drewno zostało poddane obróbce powierzchniowej do gotowego kształtu, gdy MC wynosiło ponad 19%. Jak bardzo powyżej 19%, to już każdy może zgadywać. Wierzcie lub nie, ale byłem wzywany do zbadania spróchniałych legarów w nowych domach. W jednym z ostatnich przypadków, belki S-GRN Douglas Fir 2×10 zostały przywiezione z zachodniego wybrzeża, składowane w skrzyniach przez miesiące, a następnie zainstalowane w stanie zgniłym. Zainstalowany współczynnik MC wynosił ponad 50%! Naprawa była kosztowna.

Budujący mogą również określić tarcicę z oznaczeniem S-DRY (surfaced dry) lub KD (kiln dry). Oznacza to, że tarcica została poddana obróbce powierzchniowej, gdy jej MC wynosiło 19% lub mniej. Inne możliwości to tarcica z oznaczeniem MC 15 lub KD 15 dla tarcicy o MC 15% lub niższym. Ale te oznaczenia wskazują tylko MC tarcicy, kiedy została wyprodukowana. Nie znasz jej aktualnego stanu wilgotności!

MC tarcicy może wzrosnąć, gdy jest przechowywana na placu tartacznym bez osłony i/lub ułożona na mokrym podłożu. Tarcica przechowywana w bardzo wilgotnym środowisku, np. obok oceanu, może również chłonąć wodę. Oznaczenie KD oznacza bardzo niewiele, jeśli tarcica została pozostawiona na deszczu w centrum dystrybucji, na placu przeładunkowym, detalicznym lub na placu budowy. Sprawdź wilgotność tarcicy, której używasz za pomocą miernika wilgotności. Ważne jest, aby dopasować MC używanego drewna do warunków równowagi, w jakich będzie ono użytkowane. Wilgotność eksploatacyjna lub wilgotność równowagowa (EMC) może być odniesiona do wilgotności względnej powietrza:

– RH 25% ~ MC 5%

– RH 50% ~ MC 9%

– RH 75% ~ MC 14%

– RH 90% ~ MC 20%

Drewno stosowane wewnątrz domów jako wykończenie, szafki i podłogi, powinno być instalowane przy MC zbliżonym do 8%. Drewno używane na zewnątrz to inna historia – zależy to od miejsca zamieszkania. W Nowej Anglii 14% MC jest dobrym celem. W Tucson, 6% MC będzie lepszą wartością. Laboratorium Produktów Leśnych USDA w Madison posiada broszurę (FPL-RN-0268) zawierającą listę zewnętrznych EMC dla około 350 miast na całym świecie.

2) Cedr i sekwoja są odporne na gnicie.

Jak paznokcie na czarnej tablicy, właściciele domów mówią: „Mam bocznicę cedrową”. Nie zrozum mnie źle cedr jest moim wyborem dla bocznicy zbyt, ale niech coś prosto. Nie wszystkie elementy sidingowe, tarasowe i wykończeniowe wykonane z cedru, sekwoi lub innych gatunków słynących z trwałości są w rzeczywistości odporne na gnicie. Tylko twardziel niektórych gatunków jest naturalnie odporna na gnicie. Nieobrobiona biel praktycznie wszystkich gatunków ma bardzo niską odporność na gnicie. Możesz spodziewać się krótkiego okresu użytkowania, jeśli używasz drewna bielonego w miejscach narażonych na gnicie.

Duże drzewa starego wzrostu należą do przeszłości. Obecnie pozyskujemy mniejszy materiał z drugiego odrostu, który zawiera wysoki procent bielu. Tarcica twardzielowa jest w zasadzie niedostępna w przypadku wielu gatunków. Określ „all-heart”, a możesz być narażony na szok cenowy. Ale jeśli trwałość jest ważna dla Twojego projektu, powinieneś uwzględnić twardziel w swoim budżecie.

Trudno jest dokładnie ocenić odporność na gnicie twardzieli różnych gatunków. Jednak na podstawie wieloletnich badań i wyników terenowych dokonano szerokiego podziału na grupy. Popularne gatunki drewna uważane za odporne na gnicie to: wszystkie cedry, sekwoja starodrzew, baldcyprys starodrzew, dąb biały i świerk pospolity. Twardziel tych gatunków w stanie niepoddanym obróbce jest generalnie wolna od gnicia. Impregnacja hydrofobowa jest nadal dobrym pomysłem w przypadku każdego drewna narażonego na działanie czynników atmosferycznych. Środek hydrofobowy pomaga utrzymać stabilność wymiarową drewna.

3) Pokład zbudowany z drewna impregnowanego ciśnieniowo będzie trwał długo.

Literatura promocyjna obiecuje dożywotnią wydajność drewna impregnowanego ciśnieniowo. Laboratorium Produktów Leśnych i inne grupy badawcze wykazały, że paliki z drewna impregnowanego umieszczone w ziemi przez ponad 40 lat pozostają wolne od gnicia. Jednak młode impregnowane ciśnieniowo tarasy, z których wiele ma mniej niż 10 lat, są wyrzucane na wysypiska śmieci. Niedawno opublikowany raport techniczny w czasopiśmie Forest Products Journal (listopad-grudzień 1998) wykazał, że przeciętny taras poddany obróbce ciśnieniowej wytrzymuje tylko 9 lat. Dlaczego? Jak mówi stara piosenka, „It’s not the meat, its the motion.”

Obróbka ciśnieniowa czyni drewno odpornym na gnicie. Ale – nie czyni drewna odpornym na wodę. Drewno poddane obróbce ciśnieniowej nadal nasiąka wilgocią i traci ją. W rezultacie drewno porusza się, pęka, skręca się, wygina, kubkuje i praktycznie rozrywa się na kawałki. Jest jednak nadzieja.

Możesz cieszyć się impregnowanymi ciśnieniowo tarasami przez bardzo długi czas. Wystarczy tylko trochę więcej uwagi podczas instalacji i coroczna dawka konserwacji. Utrzymuj stabilność drewna poprzez nałożenie warstwy impregnatu hydrofobowego na wszystkie powierzchnie przed montażem. Zamocuj deski tarasowe za pomocą długich, odpornych na korozję wkrętów. Surowe drewno, które jest narażone na uszkodzenia podczas cięcia i wiercenia, należy zabezpieczyć szczotką. Powierzchnie desek należy co roku dobrze wyczyścić szczotką ze środkiem hydrofobowym. Środek hydrofobowy utrzyma deski w jasnym kolorze i zminimalizuje wchłanianie wody. W rezultacie deski będą miały mniej pęknięć, rozłamów, kubków i twistów.

Jeszcze lepiej, kupić impregnowane drewno, które ma hydrofobowe chemikalia zawarte jako część procesu traktowania ciśnienia. UltraWood firmy CSI, Charlotte, NC i Wolmanized Extra firmy Hickson Corp., Smyrna, GA to 2 przykłady tego produktu. Repelent zostaje wstrzyknięty głęboko w drewno wraz z konserwantem. Ten typ desek tarasowych będzie działał lepiej przez dłuższy okres czasu. UltraWood gwarantuje hydrofobowość przez 50 lat! Jestem sceptykiem, ale to jest całkiem niezła obietnica. Jest to świetny pomysł, aby kupić tarcicę KDAT (kiln dried after treatment), gdy tylko budżet na to pozwala. Będziesz miał mniej początkowego skurczu i pokład będzie wyglądać znacznie ładniej przez lata. Zalecenia te są dobre dla wszystkich pokładów drewnianych, ale impregnowana ciśnieniowo sosna południowa wydaje się szczególnie wrażliwa.

4) Drewno twarde jest twarde, a miękkie miękkie.

Terminy drewna twardego i miękkiego są mylące. Zazwyczaj myślimy, że miękkie drewno pochodzi z drzew z igłami, takich jak sosna, jodła i cykuta. Drewno twarde pochodzi z drzew z liśćmi, takich jak klon, jesion i czereśnia. Jednak gęstość jest najważniejszym czynnikiem wpływającym na twardość i wytrzymałość. Jest to istotne, ponieważ gęste drewno trudniej się tnie, obrabia i mocuje. Kurczą się i pęcznieją bardziej niż drewno o mniejszej gęstości.

Większość podręczników technicznych wyraża gęstość drewna jako ciężar właściwy. Ciężar właściwy to stosunek wagi włókien drewna do wagi wody – woda to 1 gram/centymetr sześcienny. Zazwyczaj „twarde drewno” jest bardziej gęste niż „miękkie drewno”, ale możesz być zaskoczony tym porównaniem niektórych popularnych gatunków drewna:

Twarde drewno?	Softwoods?
butternut 0.38	hemlock 0.45
poplar 0.40	Douglas-fir 0.50
black ash 0.48	larch 0.52
red maple 0.49	longleaf pine 0.60

5) Dry rot.

There really is no such thing as dry rot. Wood needs 4 things to decay: water, oxygen, food (wood) and favorable temperature (40F – 105F). Wood can be too wet to decay. Waterlogged wood will not allow oxygen in to support the growth of fungi. Marine pilings kept fully submerged may never rot. And wood can be too dry to decay. Keep wood below 22% MC and you are generally safe. Ale fakt pozostaje faktem: drewno potrzebuje wody, aby gnić.

Carpenterzy wymieniający parapet lub słupek narożny w starym domu często znajdują brązową, kruchą zgniliznę, którą nazywają suchą zgnilizną. Może ona być sucha, gdy zostanie odkryta, ale nie daj się zwieść. Był lub jest problem z wilgocią, który wymaga naprawy. Najprawdopodobniej mamy do czynienia z przerywanym zawilgoceniem. Winne jest źródło wilgoci. Sprawdź dokładnie, czy nie ma śladów przecieków, wilgoci lub chronicznej kondensacji. Istnieje kilka szczepów grzybów, które mają przewodzące wodę nitki, które przenoszą wodę z gleby do elementów budynku. Ale te formy są dość rzadkie.

6) Zgnilizna jest chwytliwa.

Cóż, może to być prawda, ale nie w takim sensie, jak wielu ludzi myśli. Jeśli zainstalujesz nowy kawałek tarcicy przy kawałku spróchniałego drewna, nowy kawałek tarcicy nie zacznie gnić. Grzyby gnilne są „rozsiewane” przez rozprzestrzenianie się jednokomórkowych zarodników. Zarodniki te znajdują się wszędzie. Zasadniczo całe drewno jest narażone na działanie materiału siewnego. Dopiero gdy warunki są odpowiednie, infekcja przekształca się w zgniliznę. Zawartość wilgoci (MC) w drewnie musi wynosić powyżej 28%, aby mogło ono zostać zainfekowane. Ponieważ wszystkie gatunki drewna w pewnym momencie swojego życia mają MC powyżej 28%, wszystkie gatunki są zainfekowane. Gdy MC drewna spada poniżej 22%, grzyb gnilny przechodzi w stan uśpienia. Jest on nieszkodliwy, ale zostanie reaktywowany, gdy MC wzrośnie powyżej 22%. Rozwiązaniem jest: utrzymywać drewno w stanie suchym lub zatruć je środkiem chemicznym.

7) Trwałość jest tym samym co wytrzymałość.

Trwałość jest terminem czasami używanym w odniesieniu do wytrzymałości. Technicznie odnosi się do zdolności drewna do oparcia się gniciu. To może opisać zdolność wykończenia do ochrony produktów drewnianych z ekspozycji, które powodują gnicie lub opisać samo drewno. Termin ten jest również używany do wyjaśnienia charakteru połączenia klejonego, jak w przypadku oceny trwałości belki klejonej warstwowo. Jednak trwałość nie powinna być mylona z wytrzymałością. W rzeczywistości wiele gatunków odpornych na gnicie nie jest szczególnie mocnych.

8) Kiedy kupujesz mahoń, dostajesz mahoń.

Zamów mahoń w lokalnym składzie drewna, a prawdopodobnie dostaniesz podróbkę. Prawdziwy mahoń lub mahoń amerykański (Swietenia spp.) pochodzi z Indii Zachodnich, Meksyku, Ameryki Środkowej i Ameryki Południowej. Jest to wysokiej klasy materiał do budowy mebli i statków. Prawdziwy mahoń jest ceniony za swój piękny ciemnoczerwony wygląd, stabilność wymiarową, odporność na termity, właściwości obróbki skrawaniem i odporność na gnicie. Pokrewny mahoń afrykański (Khaya spp.) jest również dostępny, ale nie jest tak trwały jak prawdziwy mahoń. Prawdziwym problemem jest to, że wiele składów drewna sprzedaje Meranti (Shorea spp.) jako mahoń. Filipiński mahoń to meranti. To nie jest mahoń.

Merchanci dzielą 125 gatunków Shorea na 4 grupy meranti. Jest on podzielony według koloru i wagi: ciemnoczerwony, jasnoczerwony, biały i żółty. Ziarno jest zwykle splecione. Biały meranti tępi się podczas cięcia, ponieważ ma wysoką zawartość krzemionki. Ciemnoczerwone i żółte odmiany mają tendencję do wypaczania się. Ciemnoczerwona jest tylko umiarkowanie odporna na gnicie. Wersje jasnoczerwone, białe i żółte nie są trwałe w warunkach ekspozycji. Jeśli więc kupujesz mahoniowe deski lub deski tarasowe, uważaj. Zapytaj: jaki gatunek?

9) Montuj deski tarasowe korą do góry.

Nie brakuje sprzecznych porad na ten temat. Niektórzy producenci nalegają, aby deski były montowane stroną z korą do góry. Równie wielu twierdzi, że należy je montować stroną kory do dołu. Prawda jest taka, że nie ma to znaczenia.

Drewno kurczy się i pęcznieje dwa razy bardziej w kierunku równoległym do słojów wzrostu niż w kierunku prostopadłym do nich. Połączony efekt tych różnych prędkości ruchu powoduje wypaczanie, skręcanie i deformację tarcicy. Deski tarasowe są zazwyczaj cięte na płasko, więc jest bardzo prawdopodobne, że będą się paczyć. Dobrym sposobem na zapamiętanie, jak drewno się kubkuje jest wyobrażenie sobie, że słoje wzrostu próbują się wyprostować, gdy mokra deska schnie. Jeśli zainstalujesz mokry kawałek tarcicy (jak większość impregnowanych tarasów) stroną z korą do góry, będzie się on puchł, aby zatrzymać wodę podczas schnięcia. Jednakże, sucha deska porusza się w przeciwnym kierunku, gdy nabiera wilgoci. Sucha tarcica zainstalowana stroną z korą do góry będzie się kielichować, aby zrzucać wodę, gdy będzie wilgotna. MC deski, kiedy jest zainstalowana i jej ekspozycja po instalacji kontroluje kształt deski.

Odporność na gnicie jest również brana pod uwagę. Twardziel jest bardziej odporna na gnicie niż biel. Najwyraźniej chciałbyś zainstalować tarcicę korą do dołu, aby wystawić bardziej odporną część twardzieli deski na działanie czynników atmosferycznych. Jednak twardziel jest trudna do obróbki środkami konserwującymi drewno, a biel jest łatwa do obróbki. Wynika z tego, że impregnowane drewno powinno być układane korą do góry.

Sierścienie wzrostu składają się z warstw drewna wczesnego i późnego. Środkowa warstwa każdego pierścienia wzrostu jest tworzona we wczesnej części sezonu wegetacyjnego. Powtarzające się cykle moczenia i suszenia mogą powodować oddzielanie się drewna wczesnego od drewna późnego. „Sęki powstają najczęściej w sosnie żółtej i daglezji, które są montowane korą do dołu.

Sęki powstają w środkowej części drzewa. Sęki pojawiają się czasem po stronie rdzeniowej deski, a nie po stronie kory. Jeśli więc chcesz zobaczyć mniej sęków, zainstaluj wszystkie deski stroną korową do góry. Jednak wane powstaje po stronie kory deski. Aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia sęków, montuj deski korą do dołu.

Wahania wilgotności i ekspozycji wpływają na stabilność drewna. Pod spodem pokładu znajduje się wilgotne podłoże i wysoka wilgotność. Górna powierzchnia jest spieczona przez słońce i suszona przez dominujące wiatry. Takie działanie powoduje, że deski mogą się sklejać i zatrzymywać wodę stroną korową do góry lub korą do dołu.

Najlepszą radą jest wybrać najlepiej wyglądającą powierzchnię i zainstalować deskę tarasową stroną korową do góry. Bezpiecznie przymocuj deski pokładu i stosuj coroczną powłokę środka hydrofobowego.

10) Tarcica impregnowana ciśnieniowo jest odporna na atak termitów i mrówek stolarskich.

To założenie jest w połowie prawdziwe. Badania entomologiczne wykazały, że impregnaty arsenowe, takie jak CCA, powszechnie stosowane w tarcicy impregnowanej ciśnieniowo, odstraszają i mogą zabijać termity. Termity, które zjedzą impregnowaną tarcicę, zginą. Jednakże, termity mogą również zdecydować się na rurki wokół CCA impregnowanego drewna i przetrwać, aby cieszyć się bardziej delikatnymi kołkami i belkami, które leżą poza zatrutą barierą. Zabiegi arszenikowe nie odstraszają ani nie zabijają mrówek stolarskich.

Anty są przyciągane do mokrego i zbutwiałego drewna, ponieważ jest ono miękkie i słabe. Jest łatwe do przeżucia. To dlatego mrówki lubią izolację z pianki. Mrówki nie połykają drewna, one po prostu drążą drewno i zakładają w nim gniazda. CCA jest ściśle związany z włóknami drewna, więc nie jest dostępny dla mrówek. Drewno, które zostało poddane działaniu boranów to inna historia. Borany są bardzo dobrze rozpuszczalne i mogą być wyłapywane przez mrówki, które przedzierają się przez drewno impregnowane boranami. Borany są połykane, gdy mrówki pielęgnują się. W tym momencie są one zatrute. Właściwości boranów i CCA są istotne również z innych względów. Ponieważ CCA jest mocno związany z włóknami drewna, zapewnia on bardzo trwałą ochronę przed gniciem w wilgotnym środowisku. Borany będą wypłukiwane z drewna, które jest w kontakcie z mokrymi powierzchniami, pozostawiając drewno bez ochrony w czasie.

11) Nie ma znaczącej różnicy w wytrzymałości pomiędzy tarcicą wymiarową nr 1 i nr 2.

To stwierdzenie jest rażąco fałszywe. Szokuje mnie, gdy słyszę, jak budowniczowie i sprzedawcy mówią o parametrach tarcicy konstrukcyjnej nr 1 i nr 2, jakby były sobie równe. Różnią się tylko wyglądem. Wytrzymałość, tak jak termin ten jest ogólnie używany, obejmuje tak naprawdę dwie kwestie: zdolność do wytrzymywania obciążeń bez pękania i zdolność do wytrzymywania obciążeń bez nadmiernego zginania. Wytrzymałość i sztywność są czynnikami krytycznymi. Wartości projektowe dla wytrzymałości na zginanie (Fb) i sztywności (E) są wartościami używanymi do przewidywania akceptowalnego poziomu wydajności. Są one kontrolowane przez szereg czynników, w tym margines bezpieczeństwa, gatunek, zastosowanie, MC, rozmiar i gatunek materiału.

>Drewno jest tylko tak mocne, jak jego najsłabsze ogniwo. Większe sęki i wady dopuszczalne w niższych gatunkach tarcicy mają znaczący wpływ na Fb. Niższe gatunki nie mają aż tak dużego wpływu na sztywność lub wartości E, ponieważ wszystkie części belki lub legara wnoszą pewien wkład w jego ogólną sztywność. Jednak prawdopodobnie najlepszym sposobem na zobrazowanie różnicy w osiągach jest przykład. Poniżej podano maksymalne dopuszczalne rozpiętości dla belek podłogowych rozmieszczonych co 16 cali na środku w normalnej podłodze w salonie:

Gatunki	Gatunek	Maksymalna dopuszczalna rozpiętość
DF-.L 2×10	No. 1	15′-8″
	No. 2	14′-8″
Hem-Fir 2×10	No. 1	15′-3″
	No. 2	14′-6″
SPF 2×10	No. 1	14′-6″
	No. 2	13′-7″

12) Przed malowaniem najlepiej jest pozostawić siding na kilka tygodni w warunkach atmosferycznych.

Pod wpływem warunków atmosferycznych drewno niszczeje. Nie pozwól, aby drewno poddało się wpływom atmosferycznym przed malowaniem. Badania przeprowadzone przez Laboratorium Produktów Leśnych w Madison, WI wyraźnie pokazują, że nawet 3-tygodniowa ekspozycja na słońce i deszcz to zbyt wiele dla nowego drewna. Promieniowanie ultrafioletowe z promieni słonecznych zmienia związki chemiczne w drewnie i niszczy ligninę – naturalny klej, który utrzymuje komórki drewna razem. Rozluźnione włókna drewna i rozkład powierzchni uniemożliwiają dobre połączenie między farbą a drewnem. Surowe drewno zasysa wilgoć z deszczu, rosy i wysokiej wilgotności. Pęcznieje. Słońce szybko wysusza włókna powierzchniowe. Kurczą się one. W rezultacie powierzchnia jest naprężona i kiedy jest malowana w późniejszym czasie, farba jest bardziej podatna na łuszczenie. Siding musi być suchy i czysty, zanim zostanie pomalowany. Drewno zwietrzałe należy przeszlifować i umyć. Z drugiej strony, zwietrzałe drewno to nie taki zły pomysł, jeśli planujesz zabarwić siding. Luźne włókna i chropowata tekstura lepiej wchłaniają penetrujące plamy.