Capitolul 1 Master

Capitolul 1 Materiale din lemn folosite în construcţii

Capitolul 1

MATERIALE DIN LEMN FOLOSITE ÎN CONSTRUCŢII

1.1. Pădurea ca ecosistem şi sursă de materii prime şi energie

Pădurea, noţiune cu valoare de simbol, ce semnifică însăşi ecosfera, reprezintă o întruchipare a existenţei umane, condiţia primară pentru apariţia, menţinerea şi dezvoltarea omului. De-a lungul evoluţiei societăţii, relaţiile dintre om şi pădure s-au derulat sub multiple aspecte, cuprinse între confruntare şi armonizare şi continuând să aibe semnificaţii noi, complexe şi de durată. Pentru lumea de azi şi de mâine, aceste relaţii au un rol deosebit de important, pădurile constituind prin produsele şi funcţiile lor ecoprotective un patrimoniu al umanităţii.

După datele communicate de Organizaţia Naţiunilor Unite pentru Alimentaţie şi Agricultură (F.A.O.), pădurile ocupă aproximativ o treime din suprafaţa continentelor (tab. 1.1), din care numai 50% este luată în exploatare, restul constituind încă zone virgine, cuprinzând imense rezerve de “aur verde” siberiene, braziliene şi africane. Pădurile de răşinoase, a cărui lemn este folosit cu preponderenţă în construcţii reprezintă aproximativ o treime din totalul suprafeţei împădurite.

Repartiţia actuală a resurselor forestiere pe mari regiuni geografice Tabelul 1.1.

Reg

iun

ea

geog

rafi

că

Su

pra

faţa

u

scat

ulu

i(m

il. h

a)

Ter

enu

ri

fore

stie

re

(mil

. ha)

Suprafaţa de pădure

pe locuitor

(ha)

Păduri de răşinoase Păduri de foioase

Suprafaţa

(mil. ha)

Volum pe picior

(mil. ha)

Suprafaţa

(mil. ha)

Volum pe picior

(mil. ha)

Europa 471 145 0,31 82 8 100 59 5 400Ţările fostei Uniuni Sovietice

2 144 1 245 3,21 796 66 000 185 13 000

Asia 2 700 550 0,19 90 3 600 410 11 400Africa 2 970 698 2,34 4 200 694 4 200America de nord

1 875 750 3,34 440 34 000 273 10 800

America centrală

272 76 0,92 37 200 36 700

America de sud

1 750 867 5,28 20 600 847 76 000

Zona Pacificului

842 255 5,40 4 600 249 3 800

TOTAL 13 034 4 592 1,83 1 473 113 300 2 753 125 300

Fondul forestier public din România este constituit din totalitatea suprafeţelor de teren cu destinaţie forestieră, aflate în proprietate privată sau a statului. Regia Naţională a Pădurilor este administratorul acestui fond forestier.

România a fost şi continuă să fie o ţară forestieră (tab. 1.2); pădurile, care constituie fondul forestier, sunt repartizate neuniform sub raportul teritorial: în zona de munte aproximativ 65%, în zona de deal – 28% şi în cea de câmpie 7%.Tehnologia lucrărilor de execuţie şi consolidare a construcţiilor din lemn 1.1


Fondul forestier în România Tabelul 1.2.

Fondul forestier (mii ha)

Fondul forestier

raportat la suprafaţa

uscatului (%)

Suprafaţa de pădure pe

locuitor (ha)

Păduri de răşinoase (mii ha)

Păduri de foioase(mii ha)

6 360 26,8 0,27

Molid 1 427 Fag 1 894Brad 315 Stejar 1 143Pin 137 Foioase moi 334

Alte specii 43 Alte specii 936TOTAL 1 922 TOTAL 4 307

Principalele caracteristici ale fondului forestier public în etapa actuală sunt: Suprafaţa totală - circa 6,3 milioane ha. Pondere în suprafaţa totală a României - 27% Masa lemnoasă pe picior - aprox. 1.350 mil. m.c. Volumul mediu de biomasă - 212 mc / ha Creşterea medie anuală - 5,6 mc / ha Volum comercial actual - aprox. 15 mil. mc / an Distribuţia funcţională - 44% păduri de protecţie

- 56% păduri de producţie.

În ceea ce priveşte structura fondului forestier pe categorii administrative, situaţia se prezintă astfel:

Suprafaţa ocupată de păduri - 5.869,8 mii ha (97,85%) Suprafaţa destinată producţiei - 22,3 mii ha (0,37%) Suprafaţa destinată administraţiei - 38,1 mii ha (0,63%) Suprafaţa destinată culturilor forestiere - 3,6 mii ha (0,06%) Suprafaţa destinată reîmpăduririi - 18,5 mii ha (0,31%) Suprafaţa neutilizabilă - 37,0 mii ha (0,62%) Litigii - 8,3 mii ha (0,14%) Suprafaţa temporar transferată altor firme - 1,2 mii ha (0,02%)

Structura pe specii a fondului forestier, redată în diagrama din figura 1.1 relevă că pe primul loc se situează fagul, care reprezintă 31,7% din totalul pădurilor, urmat de molid (23,5%),

Tehnologia lucrărilor de execuţie şi consolidare a construcţiilor din lemn 1.2


Fig. 1.1. Structura pe specii a fondului forestier public

stejar (17,8%), brad (11,5%), salcâm (4,3%), plop şi salcie (2,4%), pin (1,9%), tei (1,8%) şi alte specii care reprezintă 5,1% din fondul forestier.

În perspectivă se preconizează creşterea fondului forestier prin reîmpădurirea zonelor exploatate în exces şi a pădurilor îmbătrânite.

Destinaţia masei lemnoase recoltate anual din fondul forestier public este prezentată în figura 1.2.

Fig. 1.2. Destinaţia masei lemnoase recoltate anual

Pădurile României se caracterizează printr-un potenţial productiv superior; comparativ cu date similare înregistrate pe arborete din centrul Europei, din Ucraina şi din partea europeană a Rusiei, pădurile realizează la aceeaşi vârstă înălţimi şi creşteri medii superioare cu 15…20%. Din volumul total de masă lemnoasă pe picior, lemnul existent în trunchi, care reprezintă 75…85% poate fi utilizat pentru prelucrare.

Pădurea reprezintă baza economică a producţiei de lemn, dar cel puţin tot atât de important este faptul că prin existenţa lor, pădurile au o contribuţie esenţială la asigurarea şi îmbunătăţirea regimului hidrologic, a purităţii şi îmbogăţirii resurselor de apă subterană. La nivelul majorităţii naţiunilor pădurea este considerată ca un factor economic care serveşte la menţinerea existenţei umane. Mutaţiile ce au loc în evoluţia tehnică, economică şi demografică, fac ca însuşi destinul lemnului să fie evaluat printr-o viziune nouă. Întreaga activitate de exploatare şi industrializare a lemnului trebuie să fie corelată cu potenţialul productiv al fondului forestier pentru a asigura generaţiilor viitoare continuitatea producţiei de masă lemnoasă şi multitudinea funcţiilor ecoprotective ale pădurilor.



Ultimul indicator statistic elaborat pentru anul 2008 relevă că în anul respectiv s-a exploatat un volum mai mic cu 4.7%, faţă de anul 2007 (tab. 1.3.).

Volumul de lemn exploatat, în anul 2008 comparativ cu anul 2007, pe specii lemnoase Tabelul 1.3.

2007 2008Diferenţe (±)

Anul 2008 faţă de anul 2007mii m.c.

Total 14608 13977 -631Lemn rotund – total 13005 12472 -533

-Răşinoase 5670 5045 -625-Fag 3957 4080 +123

-Stejar 1054 1207 +153-Diverse specii tari 1114 1168 +54-Diverse specii moi 1210 972 -238

Coajă 1078 720 -358Alte sortimente 525 785 +260

1.2. Lemnul ca material modern de construcţie

Material de construcţie tradiţional şi regenerabil, lemnul este folosit în ultimele decenii la realizarea unor clădiri de locuit, social-culturale, sportive şi administrative, datorită calităţilor sale de bază, precum şi a tratamentelor pe care tehnica şi tehnologia actuală i le aplică.

Pătrunderea lemnului în existenţa omului a constituit o adevărată istorie a cunoaşterii şi folosirii lui, întâi gospodăreşte şi apoi industrial, care a generat zeci de meşteşuguri, importante ramuri industriale şi de artă, cu semnificaţii adânci pentru viaţa spirituală, culturală şi economică în diferite ţări. Premergător metalului şi betonului armat, ca material de construcţie, folosit cu multă artă la construcţia de locuinţe, biserici şi poduri (fig. 1.3), lemnul a supravieţuit în competiţia cu celelalte materiale de construcţie şi este astăzi utilizat la realizarea unui fond important de locuinţe.

În epoca contemporană, caracterizată printr-o rapidă dezvoltare economico-socială şi o reanalizare a necesităţilor, aspiraţiilor şi exigenţelor omului, când lemnul serveşte atât la construcţia şi amenajarea locuinţei, în industrie şi transport, la obţinerea unor produse de uz curent şi când în acelaşi timp este irosit cu multă uşurinţă, reducerea lui a declanşat în ultimele decenii o îngrijorare la fel de alarmantă ca şi criza energiei. Pentru refacerea fondului forestier şi asigurarea cantităţii necesare de lemn pentru industrializare şi pentru construcţii, în foarte multe ţări se depun eforturi susţinute pentru a creşte suprafaţa şi calitatea pădurilor, paralele cu valorificarea superioară a masei lemnoase tăiate.

Datorită caracteristicilor fizico-mecanice superioare, precum şi a multiplelor avantaje de ordin tehnic şi constructiv pe care le prezintă, lemnul va constitui şi în viitor unul dintre principalele materiale de construcţie care va sta la baza realizării unui volum important de construcţii. Materialul lemnos, mai ales sub forma produselor moderne răspunde cu prisosinţă actualelor cerinţe din domeniul construcţiilor, în ceea ce priveşte reducerea greutăţii proprii a elementelor de construcţie şi a reducerii consumului de energie înglobată.

Importanţa lemnului ca material de construcţie mai ales sub formă de produse moderne (lemn lamelat încleiat, lemn densificat, stratificat, plăci din aşchii şi fibre de lemn) îl situează în grupa principalelor materiale utilizate în construcţii.

În rapoartele prezentate de Comitetul Exploatării Forestiere şi de Comitetul Comisiei Economice Europene se evidenţiază tendinţele actuale privind utilizarea lemnului şi a produselor noi pe bază de lemn în construcţii, prioritate având casele prefabricate din lemn.

Pe plan mondial s-a trecut printr-o activitate de consolidare a cuceririlor în domeniul ştiinţei şi tehnologiei construcţiilor moderne din lemn sub aspectul perfecţionării soluţiilor constructive şi



tehnologice şi al îmbunătăţirii metodelor de calcul. Paralel s-au desfăşurat cercetări pentru perfecţionarea tehnologiilor privind executarea elementelor încleiate şi a măsurilor chimice de protecţie a lemnului împotriva biodegradării şi a focului, pentru utilizarea de noi materiale – composite (lemn – beton) sau armate (lemn – oţel sau lemn – materiale plastice) cu caracteristici superioare, care să asigure o îmbunătăţire a performanţelor elementelor şi structurilor din lemn, sub aspectul eficienţei tehnico-economice, precum şi a durabilităţii şi siguranţei în exploatare. Se remarcă, de asemenea, o preocupare susţinută pentru economisirea materialului lemnos, în special a cherestelei, prin reducerea consumurilor şi folosirea pe scară largă a înlocuitorilor (placaj, plăci aglomerate şi fibrolemnoase, lemn densificat), precum şi prin folosirea lemnului lamelat încleiat, care permite utilizarea raţională a materialului lemnos de calităţi diferite şi a celui de mici dimensiuni.

Lemnul lamelat încleiat, şi mai nou lemnul lamelat încleiat asociat cu bare din oţel constituie în prezent un material important de construcţie atât pentru case de locuit, cât şi pentru construcţii cu deschideri libere medii şi mari.

În ţara noastră, la realizarea elementelor de construcţie şi a caselor integral prefabricate din lemn se utilizează prioritar lemnul masiv şi mai rar lemnul lamelat încleiat, lemnul stratificat (densificat), placajul de construcţie şi plăcile din aşchii sau fibre de lemn.



Fig. 1.3. Tradiţii în construcţia de lemn în ţara noastră

Lemnul, mai ales sub forma unor produse moderne, ameliorate şi tratate contra biodegradării şi a focului va constitui în viitor unul dintre principalele materiale de construcţie pentru casele integral prefabricate, graţie caracteristicilor fizico-mecanice superioare şi a avantajelor de ordin tehnic şi constructiv pe care le prezintă.

Cantitatea de material lemnos utilizată sub diverse forme, la nivel mondial, în etapa actuală echivalează cu cea a oţelului (aproximativ 700 miliarde tone, ceea ce reprezintă circa 1,5 miliarde m3).

Structura utilizării lemnului pe consumatori este foarte diferită în diversele ţări ale lumii; astfel în Germania la nivelul anului 1995, structura era următoarea: industria mobilei – 45%, ambalaje şi transporturi – 19%, construcţii – 27%, diverse – 9%, iar în S.U.A. consumul mare îl deţine industria construcţiilor, aproximativ 70%. În Canada şi S.U.A. consumul de cherestea în construcţii este de 3…4 ori mai mare decât în multe ţări dezvoltate din Europa (tab. 1.4).

Consumul mediu de lemn şi produse pe bază de lemn pentru locuinţe în diverse ţări şi zone geografice (m3/1000 locuinţe)

Tabelul 1.4.

Ţara, Regiunea

Lemn rotund şi ecarisat Produse pe bază de lemn

TotalLemn de răşinoase

Lemn de foioase

Placaj PAL PFL

S.U.A. 493 417 76 88 21 25Rusia 347 286 61 12 15 5Europa 187 146 41 11 30 11

1.3. Specii de lemn utilizate în tehnica construcţiilor

Principalele specii de lemn indigen utilizate sunt:

Lemn de răşinoase: bradul care se încadrează în categoria lemnului uşor şi moale, cu contrageri mici şi

rezistenţe mecanice medii; prelucrările mecanice se fac fără dificultăţi dar relativ mai greu decât la molid din cauza smulgerilor de fibre;

laricele, caracterizat ca un lemn potrivit de greu, moale, cu rezistenţe mecanice foarte mari pentru specia de răşinoase;

molidul, caracterizat ca un lemn uşor şi moale, cu contragere totală mică şi rezistenţe mecanice medii; prelucrarea mecanică a lemnului de molid se realizează fără dificultăţi;

pinul, care se încadrează în categoria lemnului greu şi moale, cu rezistenţe medii la solicitări mecanice.

Lemn de foioase: carpenul, care se încadrează în categoria lemnului greu şi tare, cu contrageri mari şi

rezistenţe mecanice medii superioare fagului;



fagul, lemn greu şi tare, cu contrageri mari şi proprietăţi mecanice medii; prezintă dificultăţi la uscare, având tendinţa de a se crăpa şi a se deforma;

frasinul, care se încadrează în categoria lemnului greu şi tare, cu contracţii mari; paltinul de câmp sau de munte, lemn relativ greu şi tare, cu rezistenţe încadrate în

categoria medie; plopul, din clasa indigenă, negru sau tremurător şi din clona adaptată la condiţiile de

vegetaţie din ţara noastră (euroamerican), lemn uşor şi moale, cu contrageri reduse şi rezistenţe mecanice reduse;

salcâmul de plantaţie, care este un lemn greu şi tare, cu contrageri şi rezistenţe mecanice mari.

Domeniile de utilizare în tehnica construcţiilor ale diverselor specii de lemn de răşinoase şi de foioase sunt prezentate în tabelul 1.5.

Domeniile de utilizare pentru diferitele specii de lemn, prezentate în tabelul 1.5 nu sunt restrictive. Pentru diversele categorii de construcţii se pot utiliza şi alte specii, cu respectarea condiţiilor de rezistenţă, stabilitate, comportare la umiditate şi biodegradare.

Domeniile de utilizare ale diverselor specii de lemn indigen la realizarea elementelor structurale

Tabelul 1.5.Specia Domenii de utilizare

Brad, molid, pin Case prefabricate, construcţii provizorii, elemente structurale la clădiri civile, cu deschideri medii şi mari, şarpante de acoperiş, panouri de cofraj, tâmplărie, lemn lamelat încleiat

Larice Case prefabricate, elemente structurale la şarpantele acoperişurilor, stâlpi pentru eşafodaje şi susţineri

Carpen, frasin Elemente structurale supuse la solicitări reduse, şarpantele acoperişurilor cu deschideri mici şi medii

Fag Elemente de rezistenţă la construcţii provizorii, stâlpi pentru eşafodaje şi susţineri

Mesteacăn Elemente structurale la diferite categorii de construcţiiPlop Elemente structurale în cazul unor solicitări mecanice reduseSalcâm Elemente structurale la construcţii agrozootehnice, stâlpi pentru eşafodaje

şi susţineriCer, gorun Stâlpi de rezistenţă, structuri la panouri portante, şarpante de acoperişuri

pentru deschideri mici şi medii, tâmplărieStejar Elemente structurale cu solicitări mecanice importante la construcţii cu

diferite destinaţii, case integral prefabricate din lemn, tâmplărie

1.4. Casa prefabricată din lemn – avantaje, priorităţi

Creşterea producţiei de construcţii din lemn pe plan mondial rezidă din posibilităţile largi de realizare şi diversificare a elementelor structurale prin procedee tehnologice simple, industrializate, precum şi a uşurinţei de a se adapta multiplelor forme şi necesităţi constructive. Se conferă astfel un domniu larg şi variat de aplicare a lemnului, atât la construcţiile civile, cât şi la unele construcţii industriale şi agricole.Tehnologia lucrărilor de execuţie şi consolidare a construcţiilor din lemn 1.7


Cercetările efectuate în cadrul Comisiei Economice Europene arată o scădere a consumului mediu de cherestea, crescând în schimb consumul produselor noi pe bază de lemn (placaj, PAL, PFL, lemn lamelat încleiat, lemn densificat-durolemn), care valorifică superior masa lemnoasă (tab. 1.6).

Domenii de utilizare a lemnului şi a produselor pe bază de lemn în ţările membre CEE

Tabelul 1.6.

Domenii de utilizareLemn ecarisat (%) Produse pe bază de lemn (%)

1990 2000 1990 2000Construcţii 58,1 60,6 48,6 63,4Ambalaje 16,1 19,9 0,9 6,5Mobilă 6,3 9,3 37,1 26,6

Transporturi 2,3 0,5 1,2 0,2Minerit 3,1 0,5 11,4 3,0

Alte domenii 14,1 9,2 0,8 0,3

TOTAL% 100,0 100,0 100,0 100,0

mil. m3 93,2 135,0…146,0 21,6 71,0…92,0Indice de creştere 2000/1990 - 1,45…1,57 - 3,29…4,26

În marea majoritate a ţărilor din Europa şi îndeosebi în SUA, Canada şi Rusia, lemnul lamelat încleiat, tratat insectofungicid şi ignifug a căpătat o extindere tot mai mare în construcţii, la realizarea caselor prefabricate şi a structurilor de rezistenţă pentru acoperişurile clădirilor cu deschideri medii şi mari.

Casele prefabricate din lemn, amenajate astfel încât să asigure interioare în care să se desfăşoare activităţi de viaţă şi odihnă ale oamenilor, în mod temporar sau permanent, realizate atât în mediul urban cât şi în cel rural, constituie o soluţie preferată în multe ţări europene, precum şi în SUA şi Canada, datorită avantajelor pe care le prezintă: casele familiale (parter sau etajate) din prefabricate uşoare din lemn şi produse noi pe bază de lemn se execută într-un timp redus (10…15 zile), cu minimum de manoperă, consum de materiale şi energie înglobată (50…60% din consumul de energie înglobată la clădirile din zidărie sau beton armat), cost convenabil, valorificând la maximum avantajele micii mecanizări.

În diversele ţări se consideră că argumentele puternice în favoarea promovării şi extinderii în viitor a caselor familiale integral prefabricate din lemn şi produse pe bază de lemn se datorează:

greutăţii proprii reduse, în raport cu caracteristicile mecanice pe care le prezintă, ceea ce conduce la un coeficient de calitate superior metalului şi betonului;

rapidităţii montajului şi posibilităţii de montare şi demontare simplă şi rapidă indiferent de condiţiile de climă;

posibilitatea de realizare industrială prin prefabricare a elementelor şi subansamblelor constructive;

consumului redus de energie înglobată – cantitatea de energie necesară producerii şi punerii în operă a unui m3 de cherestea este de aproximativ 5 ori mai redusă în comparaţie cu cea necesară pentru un m3 de zidărie sau beton;

posibilităţilor multiple de asigurare a unor condiţii superioare de confort interior; reducerii consumului de energie în exploatare.Se remarcă în foarte multe ţări dezvoltate tendinţa actuală de a se trece de la clădirile

multietajate la cele familiale parter sau parter şi unul sau două etaje, casele realizate din panouri



prefabricate din lemn şi produse derivate pe bază de lemn în combinaţie cu alte materiale moderne concurând cu cele realizate din zidărie de cărămidă sau beton.

Cercetările intreprinse în diverse ţări, în ultima perioadă, sunt intreprinse în direcţia promovării unei producţii realizate integral industrializate, cu secţiuni tipizate, urmărindu-se asigurarea protecţiei insecto-fungicide şi ignifuge a materialului lemnos şi perfecţionarea sistemelor de îmbinare.

Într-un mare număr de ţări din Europa (Belgia, Danemarca, Irlanda, Norvegia şi Anglia) ponderea caselor pentru una sau două familii se situează între 65 şi 70%, iar în SUA ele reprezintă aproximativ 60% din totalul locuinţelor. În Canada se realizează anual aproximativ 100.000 case din panouri prefabricate din lemn şi produse pe bază de lemn. În ţara noastră, în condiţiile în care fondul construit pentru locuinţe este deficitar, casa prefabricată din lemn, destinată locuirii, va constitui o opţiune, datorită avantajelor pe care le conferă.

1.5. Avantajele si dezavantajele utilizarii lemnului în construcţii

1.5.1. Avantajele construcţiilor din lemn

Densitatea aparentă redusă faţă de rezistenţa relativ mare.Comparativ cu densitatea celorlalte materiale principale de construcţie (zidărie, beton armat,

oţel, etc.) se poate constata că lemnul este de 3,5 … 16 ori mai uşor iar raportul dintre rezistenţă şi densitate are valoarea comparabilă pentru lemn şi oţel, atat la compresiune cat şi la intindere.

Greutatea redusă a lemnului face ca toate construcţiile realizate din acest material să prezinte o comportare favorabilă la acţiunea seismică, să poată fi amplasate cu mai multă uşurinţă pe terenuri dificile de fundare şi să necesite consumuri mai reduse de materiale în structurile de fundaţii.

Prelucrarea şi fasonarea uşoară a lemnului atat în uzină cat şi pe şantier, datorită rezistenţelor reduse la prelucrare, cu posibilitatea executării construcţiilor în orice anotimp, fără ca să necesite măsuri speciale de execuţie. Viteza de execuţie este mare, prin eliminarea lucrărilor umede specifice construcţiilor din beton armat sau zidărie, iar darea în exploatare a construcţiilor de lemn este posibilă imediat după terminarea lucrărilor.

Existenţa mai multor sisteme de asamblare, cu posibilitatea demontării şi a refacerii parţiale sau totale a elementelor şi construcţiilor.

Posibilitatea realizării unor forme şi gabarite deosebite care sunt dificil sau chiar imposibil de realizat cu alte materiale de construcţie. Există construcţii din lemn sub formă de arce sau cupole cu deschideri ce ating 100 m.

Proprietăţile termice sunt favorabile pentru construcţii.În comparaţie cu oţelul, betonul şi chiar cărămida, lemnul are:

- coeficientul de conductibilitate termică ( λ ) mult mai redus, ceea ce justifică folosirea lui ca material pentru izolaţie termică cu bună eficacitate. Lemnul opune o rezistenţă termică, la trecerea unui flux de căldură prin el, de 300 – 400 ori mai mare decat oţelul şi de 7 – 10 ori mai mare decat betonul;- coeficientul de dilatare termică liniară in lungul fibrelor ( α ) redus face să nu fie necesare rosturi de dilataţie termică la construcţiile din lemn şi să prezinte o comportare bună din punct de vedere a rezistenţei la foc.

Pentru lemnul de răşinoase, de exemplu, coeficientul α este de 4・ 10-6…5・ 10-6, adică aproximativ de 2-3 ori mai mic decat coeficientul de dilatare termică a oţelului şi al betonului armat.

Durabilitatea mare a construcţiilor din lemn, aflate intr-un regim optim de exploatare, din punct de vedere a condiţiilor mediului ambiant



Cheltuielile de intreţinere sunt cele de tip curent cu excepţia finisajului exterior care necesită întreţinere periodică (vopsea la 7…8 ani). Intervenţiile asupra elementelor de lemn, pentru consolidare sau refacere, se fac uşor şi la faţa locului.

Comportarea relativ bună din punct de vedere a rezistenţei la foc.Lemnul, deşi este un material combustibil, se comportă bine din punct de vedere a

rezistenţei structurale la foc deoarece elementele masive se consumă relativ lent, cu o viteză de 0,5 … 0,7 mm / minut, ceea ce presupune o scădere a secţiunii transversale de 1 cm pe fiecare faţă într-un sfert de oră timp în care temperatura incendiului poate să ajungă la 700 – 800°C. Pe de altă parte, rezistenţa şi rigiditatea lemnului în interiorul secţiunii carbonizate răman practic neschimbate.

Posibilitatea refolosirii lemnului, după o perioadă de utilizare, la realizarea altor elemente de construcţii şi utilizarea lui pentru producţia de energie face ca deşeurile să fie reduse, respectiv reciclabile.

Caracteristicile arhitecturale deosebite şi senzaţia de căldură pe care o dă lemnul făcand să fie folosit nu numai ca şi material structural dar şi ca material de finisaj sau aparent, cu efecte estetice deosebite.

Posibilitatea asocierii lemnului cu oţelul sau cu betonul şi formarea unor structuri mixte eficiente.

1.5.2. Dezavantajele construcţiilor din lemn

Lemnul, ca şi produs natural, de natură organică, avand structura neomogenă şi anizotropă pe langă calităţi are şi o serie de inconveniente şi dezavantaje cum ar fi:

Variabilitatea foarte mare a caracteristicilor atat intre specii cât şi în cadrul aceleiaşi specii datorită unor surse de variabilitate foarte diverse

Variaţia caracteristicilor mecanice şi fizice pe diferite direcţii faţă de direcţia fibrelor.Datorită neomogenităţii structurii lemnului rezistenţele sunt diferite în lungul trunchiului

lemnului şi pe secţiune transversală, variaţia acestora fiind cuprinsă între 10 … 40 %.

Influenţa mare a umidităţii asupra caracteristicilor fizico-mecanice, a dimensiunilor şi durabilităţii lemnului. Spre exemplu variaţia umidităţii de la 5 pană la 15% duce, la unele specii de lemn, la scăderea cu aproape de 2 ori a rezistenţei la compresiune. Creşterea umidităţii favorizează, de asemenea, degradarea biologică a lemnului , în special datorită acţiunii ciupercilor şi crează probleme de sănătate pentru ocupanţii construcţiilor.

Sortimentul limitat de material lemnos atât în ceea ce priveşte dimensiunile secţiunii transversale cât şi în privinţa lungimilor. Folosirea unor elemente, sub formă de grinzi sau stalpi, cu dimensiuni transversale mari (de obicei peste 20 cm) sau cu lungime mare ( peste 5-6 m) duce, de multe ori, la preţuri ridicate. Această deficienţă se poate elimina prin folosirea unor elemente compuse sau a unor elemente realizate din scânduri încleiate.

Defectele naturale ale lemnului (defecte de formă şi structură, crăpături etc.), defectele cauzate de ciuperci, insecte sau de unele substanţe chimice precum şi efectele fenomenelor de contracţie şi de umflare reprezintă inconveniente importante ale materialului lemnos de construcţie.

Degradări produse de ciuperci şi insecte atunci cand nu există un tratament corespunzător împotriva acestora.

1.6. Condiţii de calitate

1.6.1. Factori care influenteaza calitatea lemnului



Calitatea lemnului variază atat intre specii cat şi in cadrul aceleiaşi specii. Sursele de variabilitate in cadrul unei specii sunt diverse, iar o sinteză a lor şi a consecinţelor acestora se prezintă in fig. 1.4.

pl

Fig. 1.4. - Surse de variabilitate la lemn şi consecinţele lor

Pot exista, o serie de defecte cum ar fi crăpăturile sau defectele produse de insecte şi de ciuperci, defecte ce influenţează calitatea materialului şi duce la împartirea acestuia în clase de calitate.

1.6.2. Procedee de clasificare a lemnului pe clase de calitate

Exista două procedee de clasificare a calităţii lemnului: clasificarea tradiţională se realizează in urma unui examen vizual şi are in vedere factorii de

reducere a rezistenţei care pot fi examinaţi (in principal nodurile şi lăţimea inelelor anuale); clasificarea mecanică se realizează pe baza unor incercări mecanice (procedeul mecanic sau

cu maşina).Normele europene EN 388-1994 sortează lemnul pentru construcţii în 9 clase pentru

rasinoase şi 6 clase pentru foioase.

Clase de calitateTabelul 1.7.

SpeciaClase de rezistenţă

C10 C18 C24 C30 C40Molid, brad, larice, pin x x x - -

Stejar, gorun, cer, salcam - x x x -Fag, mesteacan, paltin, frasin, carpen - x - x x


DEFECTE

DE NATURĂ DE GEOMETRIE

Putrezite

Fisuri si crăpături

Sănătoase

Noduri

Apărute în perioada

de creştere

Datorita uscării

ALIERAŢIIde ex. datorită

ciupercilor

Curbura trunchiului

Răsucirea fibrelor

Înclinarea trunchiului

Afectarea caracteristicilor mecaniceConcentrarea contracţiilorÎnclinarea locală a fibrelor Utilizare deficitară sau neutilizare

CONSECINŢE MECANICE


Plop, anin, tei x x - - -

Clasa de rezistenţă a lemnului, conform tabelului 1.7., se defineşte prin valoarea rezistenţei caracteristice la întindere din încovoiere, exprimată în N/mm2.

1.7. Lemnul natural ca material de construcţie

În functie de modul în care se pastrează structura materialului lemnos pentru produsele utilizate în tehnica constructiilor se disting doua categorii importante:

produse care pastreaza structura materialului lemnos – lemn brut, lemn ecarisat, lemn lamelat incleiat, placaj, lemn stratificat, panel, lemn laminat, lemn densificat;

produse care nu pastreaza structura lemnului – placi din aschii de lemn (PAL), placi din fibre de lemn (PFL, PAF), placi din aschii de lemn dublu orientate (O.S.B. – Oriented Strand Board).

1.7.1. Produse din lemn brut

Produsele brute din lemn se obtin din trunchiuri care au fost curatate de craci si decojite, utilizate la schele, esafodaje, stâlpi pentru linii aeriene, lemn pentru mină, elemente pentru structuri de rezistenţă la cladiri (popi, pane, grinzi, stâlpi) şi piloţii utilizaţi la fundaţii, diguri, incinte îndiguire şi poduri.

Conicitatea lemnului este o caracteristică specifică a lemnului natural, care se exprimă conform specificaţiei din fig. 1.5.

Fig. 1.5. Piesă din lemn brut

unde: – diametrul la capatul gros; – diametrul la capatul subţire;

L – lungimea piesei.

Conicitatea se limiteaza la:- 0.8 cm/m pentru elemente de construcţie civile, industriale şi agricole;- 1.0 cm/m pentru esafodaje, schele şi poduri.

Lemn rotund pentru construcţiiBile, manele, prăjini

Tabelul 1.8.

Specia CategorieDiametrul d, fara coaja (cm) Lungimi

(m)la capatul subtire la capatul grosrăşinoase bile 12 ... 16 - 6,00 ... 9,00

manele 7 ... 11 max. 14 2,00 ... 6,00



prăjini 3 ... 7 max. 8 1,00 ... 4,00

foioasebile 12 ... 18 20

≥2,50manele 8 ... 11 17prăjini 3 ... 7 14

-Cu treapta de lungime

din 0,10 în 0,10

Tot în categoria lemnului brut pot fi incluşi şi piloţii cu diametrul la jumătatea lungimii cuprins intre 20 ... 40 cm şi cu lungimea de 3.00 ... 15.00 m.

1.7.2. Produse din lemn semiecarisat

Piesele din lemn semiecarisat asigură o utilizare mai eficientă a lemnului şi sunt folosite pentru construcţii provizorii, clădiri de locuit în mediul rural, schele si esafodaje.

În funcţie de modul de debitare pot fi: cioplitură care are muchiile rotunjite (fig. 1.5., a); lemn semirotund obţinut prin tăierea în jumătate a lemnului brut (fig. 1.5., b); calote, margini sau restroller, obţinute ca resturi de la debitarea lemnului ecarisat (fig. 1.5., c).

a b c

Fig. 1.5. Piese din lemn semiecarisat

Lungimile de fabricatie ale lemnului semiecarisat nu sunt standardizate, fiind similare lemnului brut sau lemnului ecarisat.

1.7.3. Produse din lemn ecarisat

Produsele din lemn ecarisat se obţin prin debitarea buştenilor paralel cu axa longitudinală, cu ajutorul gaterelor, ferăstraielor panglică sau ferăstraielor circulare şi au toate fetele netede cu muchii drepte.

Cheresteaua ecarisată se poate clasifica după urmatoarele criterii: după specia lemnului: cherestea de raşinoase (brad, molid, pin, etc.), cherestea de

foiase tari (fag, stejar, carpen, paltin, ulm, etc.), cherestea de foiase moi (plap, tei, anin, salcie, etc.);

în funcţie de lungime există următoarele sortimente de cherestea: lungă, normală, scurtă şi subscurtă;

după pozitia piesei de cherestea în raport cu inelele anuale există cherestea: radială - unghiul dintre tangentă la inelele anuale şi faţa exterioară este

cuprins între 60° si 90°; semiradială - unghiul dintre tangenta la inelele anuale şi faţa exterioară

este cuprins între 45° si 60°;



tangenţială - unghiul dintre tangenta la inelele anuale şi faţa exterioară este cuprins între 0° si 45°;

după calitate, lemnul se clasifică în funcţie de prezenţa defectelor (numărul şi mărimea lor), precum şi în funcţie de calitatea prelucrării;

după dimensiunile pieselor şi raportul între lăţime şi înălţime: scânduri, dulapi, şipci, rigle, grinzi (tab. 1.9., tab. 1.10., tab. 1.11.).

Şipci şi rigle din lemn de răşinoaseDimensiuni nominale

Tabelul 1.9.Grosimi

(mm)Lăţimi(mm)

Lungini (m)scurte lungi

24 38 48 - -1,00 ... 2,75;

din 0,25 în 0,253,00 ... 6,00;

din 0,50 în 0,5038 - - 58 -48 - 48 - 9658 - - 58 -

Scânduri şi dulapi din lemn de răşinoaseDimensiuni nominale

Tabelul 1.10.Sortiment

eGrosimi

(mm)Lăţime(mm)

Lungimi (m)scurte lungi

Scanduri

12182224

60 ... 300;din 10 în 10

1,00 ... 2,75;din 0,25 în 0,25

3,00 ... 6,00;din 0,50 în 0,50

Dulapi

28384858

70 ... 300;din 10 în 10

-3,00 ... 6,00;

din 0,50 în 0,506875

80 ... 300;din 10 în 10

Grinzi din lemn de răşinoaseDimensiuni nominale

Tabelul 1.11.Grosimi

(mm)Lăţimi(mm)

Lungini (m)

100 120 150 - - -

3,00 ... 6,00;din 0,50 în 0,50

120 120 150 - - -

150 - 150 170 190 250

190 - - - 190 250

250 - - - - 250

300 - - - - 300

1.7.4. Furnir Tehnologia lucrărilor de execuţie şi consolidare a construcţiilor din lemn 1.14


Furnirul este un produs obţinut prin tăierea, longitudinală sau tangenţială, a trunchiului arborelui în foi subţiri (0,08 … 7 mm).

După modul lor de utilizare furnirele sunt: furnire estetice, pentru mobilier (STAS 5513- 87) şi furnire tehnice (STAS 9406-84) de faţă sau miez.

Furnirele tehnice, destinate fabricării placajelor, panelelor, lemnului stratificat, produselor mulate din lemn, etc. se obţin din lemn de foioase şi răşinoase prin derulare centrică în foi subţiri cu ajutorul unor maşini speciale.

Dimensiunile nominale conform STAS 9406-84, măsurate la umiditatea lemnului de (10±2)% sunt:- grosimi (mm): 0,5; 0,8; 1,1; 1,5; 2,1; 3,1; 4,2; 5,2; 6,0;- lăţimi (mm): de la 100 la 1000 (din 50 in 50 mm); 1300; 1330; 1610; 1910; 2080; 2280; 2520;- lungimi (mm): 980; 1300; 1330; 1610; 1910; 2080; 2280; 2520.

După defectele naturale şi de prelucrare admisibile, conform STAS 9406-84, furnirele se sortează în patru calităţi (A, B, C, D).

1.7.5. Placaje

Placajele (STAS 1245-90) sunt panouri de diferite dimensiuni, realizate dintr-un număr impar (minimum trei) de straturi de furnir, încleiate prin presare la cald la o temperatură de 90°C … 150°C cu diverse tipuri de adezivi. Foile de furnir folosite la placaje se obţin prin derulare longitudinală a trunchiului şi au grosime de 1…4 mm.

Fibrele foilor exterioare sunt dispuse în acelaşi sens, iar fibrele foilor intermediare în sensuri alternative simetric faţă de axa mediană (fig 1.6). În mod obişnuit fibrele sunt dispuse perpendicular unele pe altele la două foi alăturate.

Fig. 1.6. Alcatuire placaj

Compoziţia placajelor limitează variaţiile dimensionale şi umflarea şi asigură proprietăţi egale după diferite direcţii în planul produselor.

Placajele se caracterizează prin cateva particularităţi faţă de lemnul din care sunt realizate foile de furnir şi anume: densitate superioară, variaţie mai redusă a umidităţii cu variaţia umidităţii mediului ambiant, variaţii dimensionale reduse (0,02% pentru 1% variaţie de umiditate), deformaţie de curgere lentă mai mare, variaţie mai redusă a durabilităţii funcţie de specia de lemn.

Umiditatea placajelor variază mai puţin decat cea a lemnului masiv de răşinoase cu umiditatea mediului ambiant (tabelul 1.12).

Umiditatea de echilibru a placajelor Tabelul 1.12.

Mediu ambiant cu temperatura de 20°C şi umiditate relativă de:

30% 65% 85%



Umiditatea de echilibru a placajelor 5% 10% 15%

Umiditatea de echilibru a lemnului de răşinoase 6% 12% 17%

Comportarea elastomecanică este condiţionată de direcţia fibrelor şi depinde de unghiul faţă de orientarea fibrelor foilor exterioare.

Durabilitatea placajelor este influenţată de grosimea foilor, compoziţia panoului (atunci când se folosesc foi provenite de la diferite specii de lemn), cantitatea şi calităţile adezivului.

Caracteristicile placajelor sunt influenţate de: parametrii geometrici (compoziţie, numărul şi grosimea elementelor componente); caracteristicile materialului (esenţa, utilizarea diferitelor tipuri de materiale într-un

panou, conţinut de umiditate); cantitatea şi proprietăţile adezivilor; condiţiile de solicitare (direcţia eforturilor faţă de direcţia fibrelor elementelor de

faţă, durata încărcării, etc.).Placajele se împart în:- placaje obişnuite sau de uz general, folosite în industria mobilei;- placaje de exterior sau cu utilizări speciale, folosite în construcţii, aviaţie, construcţii de

nave etc. (STAS 1245-90, STAS 7004-86).Valorile caracteristice ale rezistenţelor şi densităţilor produselor de placaj realizate în

diferite ţări, după documentul CEN / TC 112406 ,, Panouri pe bază de lemn – Valori caracteristice pentru produse reformate” sunt prezentate în tabelul 1.14 iar cele ale modulului de elasticitate în tabelul 1.15.

Valorile din tabelele 1.14 şi 1.15 sunt date pentru placaje de clasa I şi II clasificate după EN635 ,,Placaje – Clasificare după aspectul suprafeţei” partea 2 pentru foioase şi partea 3 pentru răşinoase.

Caracteristicile fizico-mecanice ale placajelor de exterior din furnir de fag Tabelul 1.13.

Nr. crt.

Caracteristica

Tipul de placajF(încleiat cu filme de

răşinăfenolformaldehidrică)

S (încleiat cusoluţie de răşinăformaldehidică)

1. Densitatea aparentă ρa ( kg/ m3) min. 680 650 - 7402. Conductibilitatea termică (W / m. grd ) 0.20 0.20



3.

Modulul de elasticitate la încovoiere la încărcare perpendiculară pe straturi, axa

longitudinală a epruvetei fiind paralelă cu direcţia fibrelor straturilor exterioare (N/mm2):- în stare uscată ( U =7% )- în stare umedă (după 24 h imersie în apă)

7 7004 600

8 3705 000

4.

Modulul de elasticitate la încovoiere laîncărcare paralelă cu straturile, axa

longitudinală a epruvetei fiind paralelă cu direcţia fibrelor straturilor exterioare (N/mm2):- în stare uscată ( U =7% )- în stare umedă (după 24 h imersie în apă)

11 1002 897

5.

Rezistenţă la compresiune paralelă custraturile, axa longitudinală a epruvetei fiind

paralelă cu direcţia fibrelor straturilor exterioare (N/mm2):

- în stare uscată (U =7% )- în stare umedă (după 24 h imersie în apă)

40.012.0

43.515.5

6.

Rezistenţă la încovoiere la încărcareperpendiculară pe straturi, axa longitudinalăa epruvetei fiind paralelă cu direcţia fibrelor

straturilor exterioare (N/mm2):- în stare uscată ( U =7% )- în stare umedă (după 24 h imersie in apă)

73.039.5

78.043.0

7.

Rezistenţă la incovoiere la incărcare paralelă cu straturile, axa longitudinală a epruvetei

fiind paralelă sau perpendiculară cu direcţia fibrelor straturilor exterioare (N/mm2):

- in stare uscată ( U =7% )- in stare umedă (după 24 h imersie în apă)

--

56.032.5 - 36.0

8.

Rezistenţă la întindere paralelă cu straturile (N/mm2), axa longitudinală a epruvetei fiind:

-paralelă cu direcţia straturilor exterioare (U =7% );

-perpendiculară pe direcţia straturilor exterioare (U =7% )

43.538.5

57.045.0

9.

Rezistenţă la forfecare perpendicular pestraturi (N/mm2), cu direcţia forţei:- paralelă cu direcţia fibrelor straturilorexterioare, în stare umedă;- pendiculară pe direcţia fibrelor straturilor exterioare, în stare umedă.

-

-

11.5

14.0

Tabelul 1.14.

Rezistenţa caracteristică la:Tip de placaj

S FIN US CAN DÎncovoiere cu încărcare perpendicular

pe planul panoului cu axa longitudinalăparalelă cu fibrele plăcilor exterioare (fm,0,k )

23.021.6

37.234.8

23.514.8

19.015.8

77k1



Încovoiere cu încărcare perpendicular pe planul panoului cu axa longitudinală perpendiculară la

fibrele plăcilor exterioare (fm,90,k )

11.412.4

27.629.0

12.210.1

7.38.7

77(1-k1)/k3

Întindere paralelă cu fibrele plăcilorexterioare (ft,0,k )

15.015.4

38.937.2

13.610.5

9.910.6

77k2

Întindere perpendiculară pe fibreleplăcilor exterioare (ft,90,k )

12.011.4

32.934.1

7.26.9

6.36.6

77(1-k2)

Compresiune paralelă cu fibreleplăcilor exterioare (fc,0,k )

15.015.4

19.919.3

13.910.6

12.614.1

58k2

Compresiune perpendiculară pefibrele plăcilor exterioare (fc,90,k )

12.011.4

17.518.1

8.17.7

9.09.7

58(1-k2)

Forfecare din încovoiere după paralel cu fibrele plăcilor exterioare (fν,k )

2.9 9.8 3.2 3.2 8.0

Forfecare din încovoiere cu încărcareperpendicular pe planul panoului, (fr,k )

0.9 2.50.9 0.9 3.0

NOTĂ: fk – rezistenţa caracteristică, N/mm2S – placaje suedeze P30; grosime 12.0 mm respectiv 24.0 mmFIN – placaje finlandeze; grosime 12.0 mm respectiv 24.0 mmUS – placaje americane din minimum 5 foi; grosime 12.5 mm respectiv 21.0 mmCAN – placaje canadiene; grosime 12.5 mm respectiv 25.5 mmD – placaje germane; grosime 12.5 mm respectiv 21.0 mm

Valori caracteristice pentru modulul de elasticitate Tabelul 1.15.

Caracteristică:Tip de placaj

S FIN US CAN DModulul de elasticitate la încovoiere cu

încărcare perpendicular pe planul panoului,cu axa longitudinală paralelă cu fibrele

plăcilor exterioare (Em,0,mediu )

92008700

98008900

103007800

92006700

11000k1

Modulul de elasticitate la încovoiere cuîncărcare perpendiculară pe planul panoului

cu axa longitudinală perpendiculară la fibreleplăcilor exterioare (Em,90,mediu )

46005000

62007100

25002500

20003300

11000(1-k1)

Modulul de elasticitate la întindere şicompresiune paralelă cu fibrele plăcilor

exterioare (Et(c),0,mediu )

72007400

85008300

68005200

60006300

11000k2

Modulul de elasticitate la întindere şicompresiune perpendiculară pe fibrele

plăcilor exterioare (Et(c) ,90,mediu )

48004600

75007700

46003900

44004300

11000(1-k2)

Densitatea caracteristică, ρk ( kg/ m3) 410 550 410 410 550NOTĂ: Modulul de elasticitate caracteristic (Ei,k ) are valoarea 0.8 Ei, mediu , ( N/mm2 )

EL= 0,41E0 pentru încovoiere perpendiculară la fibrele plăcilor exterioare;- pentru întindere şi compresiune în planul panourilor:

EII = 0,60E0 pentru eforturi paralele la fibrele plăcilor exterioare;EL = 0,40E0 pentru eforturi perpendiculare la fibrele plăcilor exterioare.



Valorile medii ale modulului deformaţiilor transversale Gv, variază de la 500 N/mm2 pentru răşinoase la 700 N/mm2 la foioase.

1.7.6. Panel

Panelul (STAS 1575-88) este un produs alcătuit dintr-un miez de şipci de lemn masiv lipite sau nu intre ele şi acoperite pe ambele feţe cu foi de furnir sau placaj. Fibrele foilor de furnir sunt perpendiculare pe direcţia fibrelor şipcilor (fig.1.7). Orientarea fibrelor şipcilor de lemn este considerată ca fiind sensul de rezistenţă principal.

În Romania panelul se fabrică cu şipci lipite între ele şi are:- grosime de 16; 18; 19; 22 şi 25 mm;- formate (lungime x lăţime) de 1220x2200 mm; 1220x2440 mm; 1250x2000 mm.

Fig. 1.7. Alcatuire panel

1.7.7. Produse din lemn lamelat încleiat

Lemnul lamelat încleiat este un material de construcţie de înaltă tehnologie, având numeroase avantaje comparativ cu lemnul masiv.

Produsele de lemn lamelat incleiat sunt realizate din mai multe piese de lemn ecarisat (in mod curent scanduri sau dulapi) aşezate, de obicei, orizontal, unele peste altele şi imbinate prin intermediul unor pelicule de incleiere, prin presare.

Elementele componente cu lăţime de maximum 20 cm sunt suprapuse şi incleiate cu concavitatea inelelor anuale orientată in sus (fig. 1.8.) cu excepţia primului element care este plasat invers.

Fig. 1.8. Produse din lemn lametal încleiat



Dispunerea astfel a elementelor reduce la minimum contracţia transversală şi eforturile de întindere transversală din variaţii climaterice care acţionează asupra lemnului şi în îmbinările încleiate.

Dacă lăţimea produsului depăşeşte 20 cm este recomandabil să se plaseze două elemente unul langă altul cu decalarea rostului de îmbinare pe o distanţă de minimum de 2 ori grosimea elementelor.

Elementele încleiate pot fi realizate de lungimi şi înălţimi foarte mari, dimensiunile fiind limitate în general de posibilităţile de transport. În mod curent se pot realiza elemente de 30 … 35 m lungime şi până la 2,2 m înălţime.

Pentru realizarea elementelor structurale de lungime mare, elementele componente (scândurile, dulapii) se prelungesc prin încleiere pe o suprafaţă dreaptă (figura 1.9, a), înclinată cu lungime de minimum 10 ori grosimea elementului (figura 1.9, b), sau prin joante de încleiere sub formă de dinţi (figura 1.9, c). Îmbinările se decalează la distanţă de minimum 50 cm de la o scândură la alta pe înălţimea elementului (figura 1.9d).

Fig. 1.9. Îmbinarea longitudinala de prelungire a elementelor încleiate:a. – cap la cap; b. – pe suprafaţă teşită; c. – cu dinţi; d. – decalarea îmbinărilor

Îmbinarea pe o suprafaţă dreaptă (figura 1.9, a) se foloseşte la elemente comprimate iar cea pe suprafaţă teşită (figura 1.9, b) la toate tipurile de elemente (întinse, comprimate şi încovoiate).

Joantele, pentru îmbinările din figura 1.9, c, se caracterizează prin lungimea ,,dinţilor” (l), pasul (p), grosimea extremităţii dinţilor (bt) şi jocul de îmbinare (lt).

Dimensiunile de realizare a dinţilor conform figuri 1.8 sunt recomandate de diferite norme.Produsele de încleiere sunt răşini sintetice, aplicate pe ambele feţe ale pieselor şi se aleg

funcţie de condiţiile climaterice la care urmează să fie supuse elementele şi funcţie de mărimea solicitărilor mecanice.

Procesul de priză a cleiurilor şi rezultatul încleierii depinde de o serie de factori, dintre cei mai importanţi sunt: caracteristicile materialului de încleiere (natură, concentraţie, viscozitate, temperatură, etc.); caracteristicile materialului lemnos (specia, forma şi aspectul suprafeţei, umiditatea, temperatura, etc.); caracteristicile mediului ambiant (umiditate, temperatură, presiunea vaporilor, etc.); tehnologia de execuţie şi altele.



Avantajele deosebite ale utilizării elementelor de lemn încleiat constau în: dimensiunile teoretic nelimitate ale elementelor, în practică producandu-se în mod curent

piese cu înălţime de maximum 2 m şi lungime de 30…40 m, dimensiunile fiind limitate din condiţii arhitecturale, de capacitatea de prelucrare a maşinilor, de dimensiunile atelierelor de fabricaţie şi de condiţiile de transport;

forma elementelor, care poate fi dreaptă sau curbă, cu secţiunea transversală constantă sau variabilă (figura 1.10);

Fig. 1.10. Geometrii curente ale grinzilor din elemente de lemn încleiat:a) – cu pantă; b) – curbe cu moment de inerţie constant; c) – cu două pante;

d) – în două pante cu intrados curb şi cu moment de inerţie variabil

ameliorarea rezistenţei şi a rigidităţii prin reducerea influenţei nodurilor şi realizarea unui material cu omogenitate mai mare;

folosirea raţională a lemnului disponibil pe secţiune transversală prin plasarea unor elemente componente de clasă mai mare de rezistenţă în zonele mai puternic solicitate şi de clasă mai redusă în zonele slab solicitate; de exemplu la elementele încovoiate spre exterior se foloseşte lemn de bună calitate iar la interior, spre axa neutră, lemn de calitate mai redusă;

eliminarea, în exploatare, a deformaţiilor datorate uscării deoarece la realizarea elementelor structurale părţile componente sunt uscate la o umiditate de 12%, valoare aproximativ egală cu umiditatea de exploatare din interior fapt ce realizează o umiditate de echilibru a lemnului care variază intre 9 şi 12%;

precizia dimensională a elementelor datorită uscări în prealabil şi datorită procedeului industrial de fabricare.

Execuţia acestor elemente presupune şi folosirea unui personal calificat şi existenţa unor sectoare cu instalaţiile necesare (sector de pregătirea pieselor; atelier unde temperatura şi umiditatea pot fi menţinute între anumite limite şi controlate; sector de ambalare a pieselor; sector cu instalaţii de încleiere a pieselor între ele, cu posibilităţi de realizare a elementelor drepte sau curbe, etc.).

Elementele încleiate care se folosesc la realizarea grinzilor sau a stalpilor au, în mod curent, secţiune rectangulară. Se pot realiza şi elemente ca secţiuni transversale I şi sub formă de cheson, cu unele dificultăţi în procesul de fabricaţie care insă sunt compensate prin avantajele în planul stabilităţii şi al flambajului elementelor (figura 1.11.).

Grinzile din elemente de lemn încleiate pot fi drepte sau curbe, cu moment de inerţie constant sau variabil. Geometria cea mai des folosită pentru grinzi este cea cu o singură pantă, curbe cu secţiune constantă cu două pante şi cu intrados curb (fig. 1.10.).

Aceste grinzi sunt realizate cu extrados din elemente tăiate şi un intradosul din elemente continue drepte sau curbe.



La elementele solicitate la înconvoiere raportul înălţime /deschidere este în general 1/3…1/8 şi nu este mai mic de 1/10.

Fig. 1.11. Sectiuni pentru piese din lemn lamelat încleiat:a) – dreptunghiulară; b) – secţiune I; c) – secţiune chesonată.

La realizarea elementelor, pentru a evita apariţia tensiunilor suplimentare din curbare, se recomandă ca raza de curbură rin a elementelor componente să nu fie mai mică decat 200 t i (ti – fiind grosimea scândurilor sau a dulapilor), dacă elementele au grosime ti <30 mm; această rază poate să ajungă la 150 ti cu condiţia ca ti = 625+0,4 rin - 25 mm.

Se urmăreşte: limitarea razei medie de curbură r; stabilirea unei corelaţii între grosimea elementelor componente (ti) şi raza minimă de

curbură (rin); reducerea eforturilor maxime longitudinale şi transversale în funcţie de raportul între

înălţimea secţiunii (ha) şi raza de curbură medie (r).Norma DIN 1052 impune corelarea raportului de curbură (άi = rin / ti) cu grosimea

elementelor (ti). Astfel pentru 150 < άi < 200 se recomandă ca grosimea elementelor să se reducă la valoarea maximă ti = 10 + 0,4 (rin –150).

Alte norme internaţionale recomandă ti ≤ 0,01 rin pentru rin < 1000mm şi ti ≤ 0,006 rin + 4mm pentru rin > 1000 mm.

Caracteristicile elementelor din lemn incleiat, pentru elemente omogene realizate din acelaşi tip de elemente componente, se pot determina pe baza caracteristicilor lemnului din elementele componente conform relaţiilor date în tabelul 1.16.

Caracteristicile mecanice ale lemnului din elemente incleiate Tabelul 1.16.

Caracteristica: Notatie Valoare (conf. EN11949)

Rezistenţa la încovoiere ( N/mm2) fm,g,k 1,2 + ft,0,l,k

Rezistenţa la întindere ( N/mm2)Pa - paralelă cu fibrele - perpendiculară pe fibre

ft,0,g,k

ft,90,g,k

9 + 0.5 ft,0,l,k

1.15 ft,90,l,k

Rezistenţa la compresiune paralelă cufibrele ( N/mm2)

fc,0,g,k (1,5 – 0.01 fc,0,l,k) ft,0,l,k

Densitate ( kg/m3 ) ρ g,k 0.95 ρ l,med

Se constată că majoritatea caracteristicilor mecanice ale elementelor din lemn lamelat încleiat sunt superioare celor ale lemnului din elementele componente, lucru explicat prin:



reducerea efectelor defavorabile datorate defectelor excentrice, cum sunt nodurile, care la piesele individuale introduc eforturi din incovoiere;

reducerea efectului slăbirii secţiunii datorită nodurilor, prin consolidarea produsă de elementele adiacente;

asigurarea unui element mai omogen cu efect pozitiv asupra rezistenţelor şi asupra densităţii generale, care se apropie mult de densitatea medie a elementelor componente.

Clase de rezistentă a lemnului din elemente încleiate Tabelul 1.17.

Caracteristică: NotaţieCLASE DE REZISTENŢĂ

GL20 GL24 GL28 GL32 GL36

Rezistenţa la încovoiere (N/mm2) fm,g,k 20 24 28 32 36

Rezistenţa la întindere (N/mm2)Pa - paralelă cu fibrele - perpendiculară pe fibre

ft,0,g,k

ft,90,g,k

150.35

180.35

210.45

240.45

270.45

Rezistenţa la compresiune - paralelă cu fibrele ( N/mm2)

- perpendiculară pe fibre

fc,0,g,k

fc,90,g,k

215.0

245.5

276.0

296.0

316.3

Rezistenţa la forfecare (N/mm2) fv,g,k 2.8 2.8 3.0 3.5 3.5Modulul de elasticitate (N/mm2)- mediu x 103

- minim x 103

E0,me,k

E0,05,k

108

118.8

129.6

13.510.8

14.511.6

Densitate (kg/m3) ρ g,k 360 380 410 440 480

Norma EUROCODE 5 ia în considerare valorile din tabelul 1.16 aplicate la elemente cu:- o înălţime şi lăţime egală cu 600 mm pentru încovoiere şi întindere paralelă cu fibrele;- un volum de referinţă de 0,01 m3, pentru întindere perpendiculară pe fibre.

La caracteristici diferite de cele menţionate trebuie să se ia in considerare efectul de scară.În ceea ce priveşte clasele de rezistenţă a lemnului lamelat încleiat în EN 1194 se propun 5

clase conform tabelului 1.17.Pentru realizarea claselor date în tabelul 1.17, elementele componente trebuie să satisfacă

clasele de rezistenţă date în tabelul 1.18.

Condiţii pentru compoziţia lemnului din elemente încleiate Tabelul 1.18.

Tipuri de elemente

Condiţii pentru:Clase de rezistenţă a elementului

GL20 GL24 GL28 GL32 GL36Elemente omogene

Toate scandurile C18 C22 C27 C35 C40

Elementeneomogene

-Scânduri externe (1/6 din înălţimea elementului la faţa

superioară şi inferioară)-Scânduri interne

C22

C16

C24

C18

C30

C22

C35

C27

C40

C35

1.7.8. Produse din lemn statificat

Lemnul stratificat, făcand parte din produsele de lemn reconstituit, a apărut în anii 1960 şi s-a dezvoltat mult în anii 1980. El a fost realizat din necesitatea reducerii efectelor negative a defectelor asupra rezistenţelor produsului final. Producţia unor astfel de produse era în anul 1993 de Tehnologia lucrărilor de execuţie şi consolidare a construcţiilor din lemn 1.23


circa 440 000 mc în America, 51 000 mc în Europa şi 40 000 mc în restul ţărilor. El poartă marca de Micro - Lam LVL în America şi Kerto LVL în Europa.

În tabelul 1.19 se dau, pentru exemplu, caracteristicile geometrice ale lemnului stratificat Kreto-LVL produs în Finlanda; lungimea produselor poate depăşi 20 m.

Produse din lemn lamelat KretoTabelul 1.19.

Lăţime (mm)Grosime (mm)

27 33 39 45 51 63 75200 x x x x x x x260 x x x x x x300 x x x x x360 x x x x400 x x x450 x x500 x x600 x900 x

Lemnul stratificat se caracterizează, faţă de lemnul natural, prin: durabilitate comparabilă, umiditate de echilibru în serviciu cu 2% mai mică, caracteristici mecanice superioare, variaţii dimensionale în funcţie de umiditate mai mici. Densitatea caracteristică este ρk = 500 kg/m3, iar densitatea medie are valoarea ρm = 520 kg/m3.

Având în vedere că un lemn fără defecte are rezistenţe de 2…4 ori mai mari decat cel cu defecte s-a căutat eliminarea neajunsurilor datorate defectelor prin desfacerea lemnului în lamele fine, de tipul furnirului, care apoi sunt lipite între ele pentru a se realiza un nou material.

Realizarea lemnului stratificat a pornit şi de la constatarea că un produs realizat din lemn incleiatat o rezistenţă mai mare decat lemnul component. Acest avantaj este mai mare dacă lemnul şi, implicit, defectele mari ale acestuia se împart în defecte mici prin divizarea lemnului în foi de 1… 5 mm grosime. Foile astfel realizate sunt lipite cu adezivi şi presate la o temperatură de 150˚ C.

Lemnul stratificat se diferenţiază de placaj prin aceea că orientarea fibrelor tuturor foilor, sau a majorităţii lor este paralelă, astfel încat se pot obţine dimensiuni cu mult mai mari.

Valorile caracteristicilor de calcul pentru lemnul laminat Kreto-LVL sunt date in tabelul 1.20.

Valorile caracteristicilor pentru lemn laminat Kreto – LVL Tabelul 1.20.

Caracteristica: Notatie Valoare ( N/ mm2)Încovoiere- pe cant- pe suprafaţă

fm,k 5148

Întindere- paralelă cu fibrele- perpendicular pe fibre

ft,0,kft,90,k

420.6

Compresiune paralelă cu fibreleCompresiune perpendiculară pe fibre- paralelă la planul de încleiere- perpendiculară la planul de încleiere

fc,0,k

fc,90,k

42

96



Forfecare- pe cant- pe suprafaţă- între plăci din încovoiere cu încărcareperpendiculară pe suprafaţă

fν,0,k

fν,90,k

fr,k

5.13.01.5

Modulul de elasticitate- minim- mediu

E0.05

E0.mediu

12 40014 000

Modulul de forfecare- minim- mediu

G0.05

G0.mediu

820960

În figura 1.13 se prezintă o comparaţie a caracteristicilor de rezistenţă pentru lemnul masiv, lemnul încleiat şi lemnul laminat iar în figura 1.12 sunt prezentate trei secţiuni transversale realizate cu cele trei materiale pentru aceeaşi capacitate portantă la încovoiere.

În Romania lemnul laminat, denumit lemn stratificat, se obţine prin încleierea furnirelor tehnice de fag. Acest produs, după gradul de presare, poate fi:

lemn stratificat nedensificat (LSN), cu densitate de 800 kg/m3; lemn stratificat densificat (LSD), cu densitate de 1200kg/m3.

După modul de orientare a fibrelor straturilor de furnire tehnice lemnul stratificat se împarte în trei tipuri:

tipul A având straturile cu fibrele orientate paralel cu una din laturi; tipul B cu grupe de zece straturi respectiv cinci pană la zece, la cel durificat, orientate

paralel cu una din laturi, alternând cu un strat cu fibrele orientate perpendicular pe aceeaşi latură;

tipul C cu straturile alăturate orientate perpendicular.

Fig. 1.12. Secţiune cu aceaşi capacitate de rezistentă la încovoiere:a) – lemn masiv (C24); b) – lemn încleiat (GL32); c) – lemn laminat (LVL)



Fig. 1.12. Valorile caracteristicilor lemnului masiv (C24), lemnului lamelat încleiat (Gl32) şi ale lemnului laminat (LVL)

E - modul de elasticitate; fm , ft , fc , fv – rezistenţele caracteristice la încovoiere, întindere, compresiune, respectiv forfecare.

Lemnul stratificat nedensificat (STAS 10031-80) se produce cu grosimi de 10…40 mm din 5 in 5 mm şi cu formate de 1250 x 920 mm şi 2000 x 920 mm, iar lemnul densificat (STAS 10032-80) se produce cu grosimi de 10…50 mm din 5 în 5 mm şi cu formate de 1250 x 920 mm, 1250 x 2000 mm şi 1250 x 2220 mm.

Principalele caracteristici ale celor două categorii de lemn stratificat sunt date in tabelul 1.21.

Caracteristicile lemnului stratificat produs în Romania Tabelul 1.21.

Caracteristica:Lemn nedensificat Lemn densificat

Tip A Tip B Tip C Tip A Tip B Tip CUmiditatea la livrare (%) 8 8

Densitatea aparentă (g/cm3) 8 1.2

Absorţia de apă după 24 de ore deimersie (%)

- 14

Rezistenţa la compresiune paralelăcu fibrele straturilor exterioare (N/mm2)

70 80 55 140 130 100

Rezistenţa la încovoiere staticăperpendiculară pe straturi (N/mm2)

100 100 80 180 130 100

Rezistenţa la tracţiune paralelă cufibrele straturilor exterioare (N/mm2)

- - - 220 200 100

1.7.9. Produse din lemn fasonat

În tehnica construcţiilor sunt utilizate in mod curent diferite piese din lemn fasonate precum: scânduri sau dulapi pentru pardoseli, lambriuri si închideri la tavan, cu canturi drepte

rindeluite pe o faţă (fig. 1.14., a);



scânduri sau dulapi pentru pardoseli, lambriuri şi închideri la tavan, cu canturi profilate cu nut si fader (fig. 1.14., b);

scânduri sau dulapi pentru lambriuri şi închideri la tavan, cu canturi înclinate şi profilate cu nut si fader (fig. 1.14., c si fig. 1.14., d);

stalpi şi balustrade pentru scări prefabricate din lemn (fig. 1.14., e); lamele pentru parchet cu nut si fader (lambă si uluc) realizate din lemn de stejar, fag, brad,

sau esente nobile (fig. 1.14., f); parchet laminat stratificat cu grosimea de 0.6 ... 1.2 cm, lăţimi de 6 ... 12 cm şi lungimi de

1.00 ... 1.50 m, cu faţa finisată din fabricaţie; plăci de şiţă, şindrilă sau draniţă utilizate pentru învelitori la construcţii civile şi uneori la

finisajul exterior al pereţilor (fig. 1.14., g).

Fig. 1.14. Produse din lemn fasonat

1.8. Produse derivate pe bază de lemn, utilizate în tehnica construcţiilor

Produsele care nu păstrează structura lemnului au apărut din necesitatea de a înlătura inconvenientele lemnului legate de dimensiunile naturale şi de anizotropie şi complectează



produsele din lemn compozit care păstrează structura lemnului (lemn încleiat, placaje, lemn stratificat).

Panourile din lemn compozit sau din lemn reconstituit prezintă, în raport cu lemnul masiv, o serie de avantaje şi anume:

nivelul de dispersie a caracteristicilor mult redus; anizotropie redusă; stabilitate a dimensiunilor în plan ; o varietate mai mare a dimensiunilor.

Panourile pe bază de lemn au o gamă largă de aplicare în numeroase industrii dar peste 50% se folosesc în construcţii pentru planşee, acoperişuri, şarpante, cofraje, scări, uşi, etc.

Pentru a înlătura inconvenientele lemnului legate de dimensiuni şi anizotropie în timp au fost căutate noi soluţii de utilizare a lemnului. O primă cale de rezolvare în acest sens o constituie placajele şi lemnul stratificat care au la bază furnirele şi adezivi de legătură. O a doua rezolvare o constituie elementele tip realizate din particule din lemn (fibre, lamele, aşchi, etc.) aglomerate cu aditivi, asigurând astfel punerea în valoare a tuturor rezervelor forestiere, inclusiv a deşeurilor şi a elementelor mici de lemn elemente, în care particulele reprezintă aproximativ 85% din volumul panoului şi au la bază în principal lemnul de răşinoase.

1.8.1. Panouri din aşchii de lemn (PAL)

Plăcile din aşchii de lemn sunt produse semifabricate care se obţin prin presarea la cald a particulelor mici, fine sau a lamelelor de lemn amestecate cu un liant.

Normele Europene CEN disting panourile propriu-zise din particule de lemn şi panourile din lamele de lemn ( OSB – Oriented Strand Board).

La panourile propriu-zise alcătuite din particule de lemn, sunt folosite elemente de lemn (aşchii) care pot fi fine, normale (lungime maximă 20 mm) şi mari (lungime minimum 32 mm). În masa panoului pot exista un singur tip de particule sau tipuri diferite; structura plăcilor poate fi omogenă sau stratificată cu trei sau cinci straturi. În cazul folosirii tipurilor diferite la suprafaţă se folosesc particule foarte fine, sub acestea se folosesc particule fine (maxim 30 mm) iar particulele mari formează zona centrală; orientarea particulelor fiind aleatorie.

Ca liant se folosesc răşini sintetice conţinutul fiind de aproximativ 11% din masa totală, pentru straturile exterioare şi 5% pentru zona centrală. Presarea se realizează perpendicular pe feţe sau paralel cu feţele (extrudare).

În produs pot fi introduse diferite substanţe pentru îmbunătăţirea unor caracteristici iar suprafaţa exterioară poate fi prelucrată (şlefuită) sau acoperită cu alte substanţe (caşerată, furniruită, armată, melaminată, emailată etc.). Pe plan mondial se produc panouri cu grosimi de 6mm…40mm, densităţi de 450 kg/m3 ….700 kg/m3 şi dimensiuni de pană la 5m lungime şi până la 2,5m lăţime; elementele sunt debitate la dimensiuni de 2,4m x 1,2m pentru pereţi şi 2,4m x 0,6m pentru planşee.

În Romania, în funcţie de densitate, plăcile din PAL (STAS 6769-87) sunt clasificate în: uşoare, cu densitatea sub 400 kg/m3; semigrele, cu densitatea de 400 kg/m3…800 kg/m3; grele, cu densitatea peste 800 kg/m3.

Plăcile din aşchii de lemn se pot folosi în interior sau exterior pentru mobilier, înnobilare sau pentru construcţii.

Plăcile din interior antiseptizate şi ignifugate PAL-AI (STAS 10146-80), se fabrică in 3 clase de calitate (A, B, C) avand grosimea de 8; 10; 12; 16; 18; 22 mm şi dimensiuni de 3660x1830 mm şi 1830 x 1830 mm.

Principalele caracteristici fizico-mecanice ale plăcilor de interior sunt date in tabelul 1.22.

Caracteristicile fizico-mecanice ale plăcilor de interior



Tabelul 1.22.

Caracteristică:PAL cu feţe normale PAL cu feţe fine

Cal. A, B Cal. C Cal. B Cal. B Cal. CDensitatea ( kg/m3 ) 550 - 800 680 -850

Umiditate la livrare (% ) 8±2 8±2Umflarea în grosime după

2h imersie în apă (% )Max 14 Max 16

Rezistenţa la încovoiere statică (N/mm2) pentru:- plăci de 8-12 mm- plăci de 16-18 mm- plăci de 22 mm

20.018.016.0

18.016.014.0

20.518.516.5

20.518.516.5

19.017.015.0

Plăcile de exterior PAL – CON ( STAS 10371-86), încleiate cu răşini fenolice, au grosimi de 8; 12; 16; 18; 22; 25 mm şi dimensiuni de 2500x1220 mm şi 3000x1220 mm. Plăcile de exterior se produc în două tipuri:

I.100, cu încleiere rezistentă la fierbere în apă; I.100, cu încleiere rezistentă la fiertul în apă, la atacul ciupercilor şi al insectelor.

Plăcile din aschii de lemn pot fi realizate cu structura omogenă (figura 1.15, a), stratificate, materialul mai dens fiind dispus către zonele extreme (figura 1.15, b) sau stratificate, realizate cu goluri (figura 1.15, c). Canturile placilor pot fi drepte sau cu lamba si uluc (nut si feder).

Fig. 1.15. Plăcile din aschii de lemn

1.8.2. Panouri OSB (Oriented Strand Board)

Panourile OSB se realizează din lamele de lemn legate cu răşini sintetice, care reprezintă 2 … 4 % din masa totală.

În America se folosesc lamele de dimensiuni mari având secţiune pătrată cu latura de 75 mm şi grosime de 0.4 mm … 0.6 mm iar în Europa lamelele folosite sunt cu secţiune rectangulară de lungime 50 mm …70 mm şi lăţime de 20 mm …30 mm.

Panourile se realizează din trei straturi. Straturile exterioare, egale ca grosime, au lamelele orientate paralel cu lungimea panoului iar stratul interior, care reprezintă aproximativ 50% din volum, are lamelele orientate perpendicular pe lungimea panoului.

Grosimea panoului este de 6 ... 40 mm (uzual de maximum 25 mm), iar densitatea este de 550 …750 kg/mc.

În Europa, panourile OSB sunt realizate de grupul elveţian KRONO iar în Romania se folosesc produsele KRONOPOL (Polonia) care au caracteristicile din tabelul 1.23.

Conform standardului european produsele OSB se fabrică în următoarele sortimente: OSB2, de uz general utilizate în mediu uscat, la interior; OSB 3, utilizate la interior şi exterior în mediu cu umiditate moderată; OSB 4, utilizate ca elemente structurale în medii cu umiditate ridicată.

Plăcile se pot folosi la realizarea pereţilor structurali, la realizarea elementelor planşeelor (plăci, grinzi cu inimă plină sau cu goluri, etc.) sau ca astereală la şarpante.

Caracteristicile panourilor KRONOPOL Tabelul 1.23.

Caracteristică:Tipul produsului

OSB2 OSB3 OSB4



Grosime (mm) 6...10>10...<18

18...25 6...10>10...<18

18...25 6...10>10...<18

18...25

Densitate (kg/m3) 620 600 580 680 660 640 700 690 680Rezistenţa laîncovoiere(N/mm2)- longitudinal- transversal

2211

2010

189

2211

2010

189

3016

2815

2614

Rezistenţa la întindere (N/mm2)

0.34 0.32 0.30 0.34 0.32 0.30 0.50 0.45 0.40

Modulul deelasticitate(N/mm2)- longitudinal- transversal

35001400

35001400

48001900

Umflarea îngrosime după24h (%)

20 15 12

1.8.3. Panouri lemn – ciment

Aceste tipuri de panouri s-au dezvoltat între anii 1950 şi 1960 şi se obţin din aşchii fine de lemn sau particule de lemn legate cu ciment. Particulele, care au o orientare aleatorie, se amestecă cu ciment şi apă în raport 3:1:1 şi cu eventuale substanţe acceleratoare de priză.

Amestecul se pune în operă de obicei în 3 straturi presate, după care panourile se usucă la 70 ... 80°C timp de 6 … 8 ore, iar apoi se taie la dimensiuni şi se lasă 12 ... 18 zile pentru a se realiza priza cimentului.

Grosimea panourilor este de 6 … 40 mm şi au densitate de aproximativ 1200 Kg/mc.

1.8.4. Panouri din fibre de lemn (P.F.L)

Panourile sunt fabricate din fibre lignocelulozice, a căror coeziune se realizează fie prin presare la cald sau uscare, fie datorită proprietăţilor adezive proprii, fie prin adăugare de lianţi. In acest produs pot fi incorporaţi diferiţi adjuvanţi (adezivi, hidrofuganţi, antiseptizanţi, ignifuganţi, etc), în scopul modificării uneia sau a mai multor proprietăţi.

Pe plan internaţional se fabrică, prin procedeul umed sau uscat, 7 tipuri de panouri, diferenţiate în funcţie de densitatea şi proprietăţile lor (tabelul 1.24).

Prin procedeul umed, fără a folosi presarea, se pot realiza:- panouri izolante cu grosime de 9…25 mm şi densitatea de 200…400 kg / mc;- panouri semidure, cu grosimi de 6…13 mm şi densitate de 400…900kg/ mc;- panouri dure, cu grosime de 3…8 mm şi densitate de 900…1100 kg / mc.

Panourile semidure şi dure se obţin prin presare la temperatură de 160…180 C.Se pot obţine şi panouri extra - dure din panourile dure prin tratare într-o baie de huilă caldă

cu amelioratori de rezistenţă sub formă de răşini.

Tipuri de panouri din fibre de lemn Tabelul 1.24



Procedeul de obţinere

DensitateaScazuta

<400 kg/m3Medie

400 ... 900 kg/m3Mare

≥900 kg/m3

UmedIzolant SB

MediuDensitate scazuta MLB

Dur HB

Impregnat SBIMediu

Densitate mare MBHExtra-dur MBI

Uscat MDF

Procedeul uscat foloseşte ca lianţi răşini sintetice în proporţie de 10% din masă şi tehnologia presării. Produsul obţinut are grosimi de până la 40 mm şi densitate de 600…1100 kg / mc.

În Romania plăcile din fibre de lemn PFL (STAS 6986-88) pot fi realizate cu structură omogenă, dintr-un singur strat sau cu structură stratificată (STAS 8561-80) compusă dintr-un miez şi două straturi exterioare. Pentru fabricare se folosesc trei procedee (STAS 6964-88): umed, uscat şi semiuscat.

Plăcile fibrolemnoase realizate în ţară se împart în următoarele sortimente:- plăci moi, nepresate cu densitate mai mică de 350 kg/m3 realizate în trei tipuri (standard – S, bitumate – B, bitumate şi antiseptizate – BA);- plăci semidure, presate, cu densitate de 350 Kg/m3…800 kg/m3;- plăci dure, presate, cu densitate mai mare de 800 kg/m3.

1.9. Exigenţe şi criterii de performanţă aferente construcţiilor de lemn

Pe plan internaţional, conceptul de performanţă a fost abordat pe linie ISO de o multitudine de norme: ISO 6240-1980, ISO 6241-1984, ISO 6242-1992. Conceptul de performanţă în construcţii, prezentat de norma ISO 6240-1980, este structurat pornind de la „Condiţiile necesare de utilizare” (cerinţele utilizatorilor), cărora le corespund „exigenţele de performanţă”, care traduc aceste cerinţe în calităţi ale construcţiei în exploatare, respectiv ale dotărilor sau părţilor de construcţie.

Norma ISO 6241-1984 detaliază conceptul de performanţă prin: categoriile de exigenţe de performanţă ce corespund cerinţelor utilizatorilor; tipurile de construcţii care răspund la diferite necesităţi de utilizare; natura factorilor care influenţează performanţele.

Norma ISO 6241-1984 prezintă exigenţele utilizatorilor ca fiind următoarele: exigenţe de stabilitate; exigenţe de siguranţă la foc; exigenţe de etanşeitate; exigenţe higrotermice; exigenţe privind puritatea aerului; exigenţe acustice; exigenţe vizuale; exigenţe tactile; exigenţe dinamice; exigenţe privind igiena; exigenţe de adaptare a spaţiilor funcţionale; exigenţe de durabilitate; exigenţe economice.

În completarea conceptului de performanţă în construcţii, în anul 1992, a fost elaborată norma ISO 6242 în care se utilizează termenul de „obiectiv al utilizatorului” cu semnificaţii de cerinţe ale utilizatorului.



Categoriile de construcţii realizate parţial sau integral din lemn şi/sau produse pe bază de lemn, grupate în „clase de clădiri” pentru care apare necesitatea elaborării unui sistem de prescripţii privind exigenţele utilizatorilor şi criteriile de performanţă pot fi:

clădiri de locuit; clădiri comerciale, magazine, clădiri pentru alimentaţie publică; clădiri pentru învăţământ, şcoli, grădiniţe, internate, cămine; clădiri din reţeaua sanitară – dispensare, policlinici, cămine pentru vârstnici,

creşe, spitale; clădiri pentru manifestări culturale – săli acoperite, muzee, expoziţii, biblioteci; clădiri pentru turism – hoteluri, moteluri; clădiri administrative; săli de sport, bazine de înot.

Sistemul de prescripţii tehnice privind criteriile de performanţă trebuie să aibă în vedere: exprimarea specificaţiilor de performanţă; metodele de evaluare a performanţelor în faza de concepţie; metodele de verificare „în situ” sau în laborator a construcţiei sau elementelor de

construcţie.În domeniul prescripţiilor privind criteriile de exigenţe în construcţii, acestea necesită a fi

organizate după un algoritm care să cuprindă: prescripţii „pe verticală”, care să trateze o anumită categorie de exigenţe pentru

toate nivelurile de structurare, luând în considerare toate clasele de clădiri; prescripţii „pe orizontală” care să trateze un anumit nivel de structurare din

punct de vedere al tuturor categoriilor de exigenţe, luând în considerare toate clasele de clădiri;

prescripţii „pe clase de clădiri” în funcţie de destinaţia acestora.În algoritmul din figura 1.14 este prezentată o schemă logică privind criteriile care stau la

baza alegerii soluţiilor arhitectural-tehnologice şi a celor pentru structura de rezistenţă, în corelare cu exigenţele şi criteriile de performanţă pe care trebuie să le îndeplinească o construcţie realizată din lemn.

Mic

roam

pla

sam

ent,

co

nfi

gura

ţie

tere

n

Fu

ncţ

ion

alit

ate,

gab

arit

Con

cep

ţie

arh

itec

tura

lă

(in

teri

oară

, ext

erio

ară)

Ilu

min

are,

inst

alaţ

ii

Con

diţ

ii g

eote

hn

ice

Pro

tecţ

ie t

erm

ică

şi

acu

stic

ă

Pro

tecţ

ie îm

pot

riva

b

iod

egra

dăr

ii ş

i a f

ocu

lui

Soluţii

arhitectural tehnologice

Soluţii pentru structura de

rezistenţă

Alegerea materialelor

Fundaţii

Forma în elevaţie Distribuţia Tehnologia lucrărilor de execuţie şi consolidare a construcţiilor din lemn 1.32


şi secţiuneîncărcărilor

în plan

Mod de asamblare, detalii

Distribuţia

încărcărilor în elevaţie

Elemente de închidere

Sisteme construc-tive principale şi secundare (formă

şi deschidere)Prefabricarea elementelor

Transport,montaj

Sisteme construc-tive terţiare

(formă şi deschidere)

Impregnare, ignifugare

Asigurarea stabilităţii spaţiale

a structurii de rezistenţă

Fig. 1.16. Exigenţe şi criterii de performanţă


Documents

Capitolul 1 Master