Il legno è igroscopico, il che significa che è un materiale che assorbe l’acqua. L’acqua entra nel legno in tre modi: come fluido attraverso i lumi cellulari attraverso la tensione capillare, come vapore attraverso i lumi cellulari e come diffusione molecolare attraverso le pareti cellulari. Il contenuto di umidità del legno indica la relazione tra la massa d’acqua in esso contenuta e la massa del legno senza acqua. (Ad esempio, se un pezzo di legno del peso di 100 kg contiene 50 kg di acqua, la percentuale di umidità è quindi del 100%). Il contenuto di umidità del legno appena segato è solitamente del 40-200%. Nell’uso normale il contenuto di umidità del legno varia tra l ‘ 8% e il 25% in peso, a seconda dell’umidità relativa dell’aria.
Il contenuto di umidità di equilibrio del legno è uno stato corrispondente alla temperatura dell’aria e all’umidità relativa, in cui il contenuto di umidità del legno rimane costante. Va notato sul contenuto di umidità di equilibrio del legno che è determinato dall’umidità relativa dell’aria, non dalla sua umidità assoluta. L’umidità relativa dell’aria è il rapporto tra la quantità di acqua nell’aria e la quantità massima di acqua che l’aria potrebbe contenere alla temperatura dell’aria prevalente. Il legname pre-essiccato raggiunge il suo contenuto di umidità di equilibrio in un paio di settimane. Il punto di saturazione della venatura del legno indica il rapporto di umidità nel legno quando le pareti cellulari sono sature di acqua, ma nessuna acqua libera appare nella cella lumina. Mentre si asciuga, il legno inizia a contrarsi, quando il suo contenuto di umidità scende al di sotto del punto di saturazione. Corrispondentemente, quando il legno si bagna, l’espansione termina nel punto di saturazione. Nelle principali specie arboree finlandesi, il punto di saturazione a + 20 C è di circa il 30%. La capacità del legno di assorbire e rilasciare umidità (capacità di umidità) può essere utilizzata come vantaggio strutturale, ad esempio utilizzando l’isolamento termico a base di legno nella costruzione, che equilibra il movimento dell’umidità nelle strutture.
Il legno si contrae e si espande in modi diversi nelle direzioni radiali e tangenziali degli anelli di crescita e nella direzione del grano. Questo fenomeno va sotto il nome di anisotropia. Mentre si asciuga, il legno si restringe da completamente bagnato a assolutamente asciutto, nella direzione tangenziale di una media dell ‘ 8%, nella direzione radiale di circa il 4% e nella direzione del grano solo dello 0,2-0,4%. Durame è sempre più secco di legno di superficie, che rende il legno essiccazione impegnativo. L’anisotropia e le tensioni interne del legno sono anche causate dalla deformazione del legno mentre si asciuga. La dinamica dell’umidità del legno deve sempre essere presa in considerazione nella costruzione. La dinamica dell’umidità può causare, ad esempio, il telaio di un edificio ad affondare nel mezzo. Inoltre, il grande restringimento del legno nella direzione tangenziale causa la rottura di legname di grandi dimensioni. Il legno di solito si incrina nel punto in cui la distanza dalla superficie al nucleo è più breve.
All’aumentare della densità del legno, il restringimento e l’espansione causati dall’umidità di solito aumentano. Mentre il legno si asciuga, le sue proprietà di resistenza migliorano. Ad esempio, la resistenza alla compressione e alla flessione del legno aumenta di circa due volte quando il legno si asciuga dal fresco al 12-15%. La resistenza alla trazione del legno è al massimo nella gamma del contenuto di umidità 6-12%. Quando il legno si asciuga, le sue proprietà di resistenza migliorano significativamente quando il contenuto di umidità scende al di sotto del punto di saturazione del grano. Anche nel dimensionamento delle strutture in legno, il contenuto di umidità del legno deve essere preso in considerazione, perché influisce sulla resistenza del legno.
Il legno inizia a subire danni se il suo contenuto di umidità rimane superiore al 20% per lunghi periodi di tempo. L’umidità relativa dell’aria circostante è quindi di solito circa 80-90% o più. Il legno inizia a diventare ammuffito entro pochi mesi se l’umidità relativa dell’aria circostante rimane superiore all ‘ 80% durante questo periodo. Il 70% di umidità relativa dell’aria può essere considerato un valore critico. Quando l’umidità relativa dell’aria supera il 90%, il legno inizia a marcire. Un prerequisito per lo stampaggio e la decomposizione del legno, tuttavia, è che la temperatura sia compresa tra +0 e + 40 C. Sebbene nelle temperature sotto lo zero l’umidità relativa dell’aria possa essere superiore all ‘ 85% per lunghi periodi, il legno non subisce danni, perché la temperatura è insufficiente per lo sviluppo di funghi e decomposizione. Al fine di prosperare, spore fungine e marciume fungo anche bisogno di ossigeno e sostanze nutritive, di cui ci sono di solito un sacco sia nel legno e nell’aria circostante.
Il fungo non può penetrare più in profondità della superficie del legno, quindi non è dannoso dal punto di vista della resistenza del legno. Le spore diffuse dal fungo sono, tuttavia, dannose per la salute, perché possono dare alle persone diverse reazioni allergiche e lievi sintomi di avvelenamento, come un naso che cola continuamente, vertigini e mal di testa. Per questo motivo, il verificarsi di muffa deve sempre essere preso sul serio. Gli agenti atmosferici del legno sono spesso erroneamente paragonati ad esso che va ammuffito. L’alterazione del legno è la pigmentazione causata dalla macchia blu, che raggiunge anche più in profondità nella struttura del legno. La macchia blu si diffonde come spore o come crescita miceliale ed è particolarmente diffusa nelle conifere che immagazzinano CO2. La macchia blu non può svilupparsi a una temperatura inferiore a + 5 C. Gli agenti atmosferici non influenzano essenzialmente la resistenza del legno.
La dipendenza del contenuto di umidità dei prodotti di legno su temperatura e l’umidità relativa dell’aria
Esempio di applicazione (linea rossa tratteggiata)
– Fonte dati:
– aria interna temperatura + 22 ° C
– umidità relativa dell’aria interna RH 50%
La tabella mostra che il contenuto di umidità del legno è di circa il 9,5% nel caso in base all’origine dati
