Peso del legno
Il peso del legno dipende dalla sua densità e dalla quantità di umidità che contiene. Esistono il peso specifico della materia legnosa e il peso volumetrico del legno.
Il peso specifico del legno non dipende dal tipo di legno. Esprime il peso del materiale legnoso compattato in un’unità di volume, senza umidità e aria, ed è 1,5.
In pratica viene utilizzato il peso volumetrico della massa di legno, cioè il peso della massa di legno 1 cm³ espresso in grammi. In base al peso volumetrico si stima il peso del legno e le sue proprietà tecniche. Con l’aumentare dell’umidità aumenta anche il peso volumetrico del legno. Maggiore è la densità, più denso e meno poroso sarà il legno.
Umidità del legno
Tipi di acqua in legno
L’acqua presente nel legno si divide in:
- capillare (libero) — riempie le cavità cellulari;
- igroscopico: presente nelle pareti cellulari;
- chimico — entra nella composizione chimica delle sostanze che compongono il legno.
La quantità di acqua nel legno, espressa in percentuale in peso, è chiamata umidità del legno. Ci sono umidità assoluta e relativa.
Umidità relativa e assoluta
Se il peso del legno nel suo stato originale è contrassegnato con la lettera A, il peso del legno assolutamente secco con la lettera A₁, l’umidità relativa in percentuale con la lettera B e l’umidità assoluta in percentuale con la lettera B₁, l’umidità relativa può essere determinata secondo la seguente formula:
Modulo per l’umidità relativa del legno.
L’umidità assoluta è determinata secondo la seguente formula:
Modulo per umidità assoluta del legno.
Determinazione dell’umidità del legno
Un prisma viene tagliato dal centro della tavola e misurato su una scala con una precisione di 0,01 g. Il valore risultante rappresenta la dimensione di A. Il prisma, il cui peso non deve essere inferiore a 20 g, viene quindi essiccato ad una temperatura di 105° fino a raggiungere un peso costante A₁.
Il peso costante si considera raggiunto se la differenza tra due misurazioni consecutive non è maggiore di 0,3% peso a secco. Inserendo i valori A e A₁, ottenuti mediante misurazione, nelle forme specificate, si determina l’umidità relativa o assoluta del legno.
Se il peso originale del prisma tagliato dal centro della tavola era 240 g e il peso del legno essiccato 160 g, l’umidità assoluta del campione testato è:
Esempio di calcolo dell’umidità assoluta del campione analizzato.
L’umidità così ottenuta è considerata l’umidità dell’intero lotto di legno.
Punto di saturazione della fibra
Durante l’essiccazione del legno, l’acqua libera evapora prima. Il momento in cui tutta l’acqua libera evapora è chiamato limite igroscopico o punto di saturazione delle fibre. Durante questo periodo di essiccazione le dimensioni del legno in essiccazione non cambiano.
L’umidità corrispondente al limite igroscopico per i diversi tipi di legno è elencata nella seguente tabella:
| Tipo di legno | Umidità |
|---|---|
| Pino comune | 29% |
| Pino di Weymouth | 25% |
| Abete rosso | 29% |
| Larice | 30% |
| Abete rosso | 30% |
| Faggio | 31% |
| tiglio | 29% |
| Cenere | 23% |
| Castagno | 25% |
Influenza dell’umidità sulla lavorazione e sulla durabilità del legno
Il legno con elevata umidità è un buon conduttore di calore, viene lavorato peggio dalle macchine, è scarsamente incollato, verniciato, verniciato e lucidato. Sulla superficie del legno verniciato a umido, la vernice e la vernice si disintegrano rapidamente. Il legno umido fa arrugginire chiodi e viti.
Le dimensioni dei prodotti da costruzione di carpenteria in legno grezzo - porte, finestre, pavimenti in assi, parquet e altri prodotti - si restringono durante l’essiccazione. Per questo motivo compaiono delle crepe e si perde la rigidità della connessione tra gli elementi.
Pertanto, la qualità del legno da costruzione, la sua durabilità e la resistenza alla putrefazione sono determinate principalmente dalla sua umidità, e poi dal tipo di legno e dalle condizioni di sfruttamento. In normali condizioni di sfruttamento, il legno secco può servire negli edifici per decine di anni.
Pesatura del legno durante l’essiccazione
Durante l’essiccazione, il legno cambia le sue dimensioni: nella direzione longitudinale di 0,10%, nella direzione radiale di 3–6% e nella direzione tangenziale di 6–12%. Questa modifica è chiamata ponderazione.
La pesatura inizia quando l’umidità raggiunge il punto di saturazione delle fibre, da 23% a 31%. Gli elementi anatomici che compongono il legno durante il processo di essiccazione si restringono in modo non uniforme, quindi il peso del legno è diverso nelle diverse direzioni.
Il legno ad alta densità, come la quercia, pesa più del legno a densità inferiore, come il tiglio. Nelle specie di conifere l’entità del peso dipende anche dalla partecipazione del legno tardivo. Con l’aumento della percentuale di legno tardivo nel pino, il peso aumenta, perché il legno tardivo delle conifere pesa molto di più durante l’essiccazione rispetto al legno primaverile.
Ponderazione del legno precoce e tardivo di specie di conifere
| VRSTA DRVETA | Parte dell'albero | PESO % | ||
|---|---|---|---|---|
| Nella direzione della tangente | In direzione radiale | Capacità | ||
| Jela | Presto | 5.68 | 2.89 | 8.77 |
| Late | 10.92 | 9.85 | 19.97 | |
| Bor | Presto | 8.05 | 2.91 | 10.86 |
| Late | 11.26 | 8.22 | 10.87 | |
| Arish | Presto | 7.11 | 3.23 | 10.34 |
| Late | 12.25 | 10.19 | 20.96 | |
Pesare diversi tipi di legno
| VRSTA DRVETA | PESO % | ||
|---|---|---|---|
| In direzione radiale | Nella direzione della tangente | Capacità | |
| Bor | 3.4 | 8.1 | 12.5 |
| Abete rosso | 4.1 | 9.3 | 14.1 |
| Larice | 5.3 | 10.4 | 15.1 |
| Jasen | 4.8 | 8.2 | 13.5 |
| Quercia | 4.7 | 8.4 | 12.7 |
| Bukva | 4.8 | 10.8 | 15.3 |
Agenti atmosferici e crepe
Il cambiamento irregolare delle dimensioni nel processo di ponderazione dovuto all’essiccazione, così come l’applicazione di regimi di essiccazione inadeguati, provoca tensioni interne ed esterne nel legno. Portano agli agenti atmosferici e alla comparsa di crepe esterne e talvolta interne.
Le tavole tagliate tangenzialmente sono più soggette agli agenti atmosferici rispetto alle tavole tagliate radialmente. Più sono vicini alla periferia, maggiore è il wind shear.
Immagine 3. Avvolgimento delle tavole in base alla posizione nel tronco.
Le crepe esterne sono causate dall’essiccazione non uniforme degli strati esterni ed interni del legno. A causa della grande differenza tra l’umidità, sulla superficie del legno compaiono tensioni di trazione che portano a crepe esterne.
Per evitare la comparsa di crepe esterne, il processo di asciugatura deve essere eseguito lentamente e in modo uniforme. Quindi il cambiamento delle dimensioni avviene gradualmente, quindi le forze che causano gli schizzi sono piccole.
Il legno si asciuga più velocemente dalla parte anteriore, motivo per cui le parti anteriori di tavole, ceppi e legname tondo si rompono prima rispetto ad altre superfici. Per evitare screpolature, la fronte deve essere protetta dagli effetti permanenti dei raggi solari rivestendola con agenti protettivi o posizionandola all’ombra.
Rigonfiamento degli alberi
Il rigonfiamento del legno è il processo inverso di essiccazione e appesantimento. Il legno essiccato è in grado di assorbire l’umidità e aumentare le sue dimensioni. Questa funzione viene utilizzata per inumidire botti secche, tubi di legno, serbatoi e altri oggetti, facendoli gonfiare.