POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I IN

Ż

YNIERII

Ś

RODOWISKA

Instrukcja do zaj

ęć

laboratoryjnych z przedmiotu:

MATERIAŁY BUDOWLANE

Ć

W I C Z E N I E NR 6 (6N)

Temat

ć

wiczenia:

Materiały z drewna i
drewnopochodne –
rozpoznawanie wad drewna i
oznaczanie wilgotno

ś

ci tarcicy

Białystok 2011

Materiały z drewna ... Instrukcja ćwiczenia nr 6

________________________________________________________________________________________________________________________

Strona 2 z 6

1.

Wprowadzenie

1.1.

Podstawowe pojęcia i określenia

DREWNO – surowiec drzewny otrzymywany ze ściętych drzew i formowany przez obróbkę w
różnego rodzaju sortymenty; są to substancje lignocelulozowe zawarte między rdzeniem i korą
RODZAJE DREWNA STOSOWANE W BUDOWNICTWIE: sosna, świerk, jodła, modrzew,
dąb, jesion, buk
TARCICA – materiał uzyskany z przetarcia wzdłużnego drewna okrągłego (kloców drewna)
TARCICA SZORSTKA – tarcica nie poddawana dodatkowej obróbce maszynowej o ustalonych
dopuszczalnych odchyłkach
TARCICA WSTĘPNIE OBROBIONA (krawędziaki) – tarcica poddawana dodatkowej obróbce
maszynowej o ustalonych dopuszczalnych odchyłkach
TARCICA NIEOBRZYNANA – materiał uzyskany z przetarcia jednokrotnego drewna okrągłego
(ma dwie płaszczyzny równoległe i nieobrobione boki)
TARCICA OBRZYNANA – otrzymywana przed dwukrotne przetarcie w tartaku drewna
okrągłego (ma cztery płaszczyzny równoległe – przekrój prostokątny)
WILGOTNOŚĆ jest jedną z najważniejszych właściwości wpływających na inne właściwości
techniczne drewna. Drewno świeże po ścięciu ma wilgotność większą niż 35%, drewno w stanie
powietrzno-suchym – 15 do 20%, zaś drewno przechowywane w pomieszczeniach suchych – 8 do
10%.
Dopuszczalna wilgotność drewna iglastego, stosowanego na elementy konstrukcyjne, zależna jest
od warunków eksploatacji i od przyjętej technologii wytwarzania. Wymagania dotyczące
wilgotności drewna w zależności od zastosowania podano w tabeli 3.

Tabela 3. Wilgotność drewna w zależności od zastosowania

Zastosowanie

Wilgotność w %

Konstrukcje chronione przed zawilgoceniem

do 20

Konstrukcje znajdujących się na otwartym powietrzu

do 23

Konstrukcje klejone zgodnie z wymaganiami technologii klejenia

do 15

Stolarka zewnętrzna

od 12 do 19

Stolarka wewnętrzna do budynków nieogrzewanych

od 12 do 16

Stolarka wewnętrzna do budynków ogrzewanych o temperaturze
pomieszczeń od 12°C do 21°C

od 9 do 13

Stolarka wewnętrzna do budynków ogrzewanych o temperaturze
pomieszczeń powyżej 21°C

od 6 do 10

Elementy posadzek z drewna litego oraz posadzki deszczułkowe
łączone (w czasie opuszczania zakładu producenta)

od 7 do 11

Wilgotność należy oceniać za pomocą elektrycznego wilgotnościomierza oporowego stosując
metodę opisana w PN-EN 13183-2:2004 lub metodą pojemnościową opisana w PN-EN 13183-3. W
przypadku sporu należy zastosować metodę suszarkowo-wagową opisaną w PN-EN 13183-1
(metoda niszcząca).

GRZYBY PASOŻYTUJĄCE W DREWNIE (wg PN-EN 844-10)

•

grzyby najbardziej szkodliwe: grzyb domowy właściwy (zwany też stroczkiem łzawym),

grzyb piwniczny (zwany gnilicą mózgowatą), grzyb domowy biały (zwany porzycą
inspektową)

Materiały z drewna ... Instrukcja ćwiczenia nr 6

________________________________________________________________________________________________________________________

Strona 3 z 6

•

grzyby mniej szkodliwe: wrośniak sosnowy, grzyb podkładowy (zwany twardziakiem

łuskowatym) siatkowiec płótowy (zwany grzybem słupkowym)

•

grzyby mało szkodliwe: grzyb składowy (zwany powłocznikiem olbrzymim)

KLASY WYTRZYMAŁOŚCI DREWNA
Zgodnie z normą PN-EN 338:2004 populację drewna można zaliczyć do określonej klasy
wytrzymałości, jeżeli wartości charakterystyczne wytrzymałości na zginanie i gęstości są większe
lub równe wartościom podanym w tablicy 1 dla tej klasy, a wartość charakterystyczna modułu
sprężystości przy zginaniu jest większa lub równa 95% wartości podanej w wymienionej tablicy dla
tej klasy wytrzymałości.

Tabela 1. Klasy wytrzymałości drewna konstrukcyjnego [3]

Topola i gatunki iglaste

Gatunki liściaste

C14

C16

C18

C20

C22

C24

C27

C30

C35

C40

C45

C50

D30

D35

D40

D50

D60

D70

Właściwości wytrzymałościowe (w N/mm

2

) – wartości charakterystyczne

Zginanie

f

m,k

14

16

18

20

22

24

27

30

35

40

45

50

30

35

40

50

60

70

Rozciąganie
wzdłuż włókien

f

t,0,k

8

10

11

12

13

14

16

18

21

24

27

30

18

21

24

30

36

42

Rozciąganie w
poprzek włókien

f

t,90,k

0,4

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

0,6

Ściskanie
wzdłuż włókien

f

m,k

16

17

18

19

20

21

22

23

25

26

27

29

23

25

26

29

32

34

Ściskanie w
poprzek włókien

f

c,0,k

2,0

2,2

2,2

2,3

2,4

2,5

2,6

2,7

2,8

2,9

3,1

3,2

8,0

8,4

8,8

9,7

10,5

13,5

Ścinanie

f

c,90,k

1,7

1,8

2,0

2,2

2,4

2,5

2,8

3,0

3,4

3,8

3,8

3,8

3,0

3,4

3,8

4,6

5,3

6,0

Właściwości sprężyste (w N/mm

2

) – wartości charakterystyczne

Średni moduł
sprężystości
wzdłuż włókien

E

0,mean

7

8

9

9,5

10

11

11,5

12

13

14

15

16

10

10

11

14

17

20

5% kwanty
modułu
sprężystości
wzdłuż włókien

E

0,05

4,7

5,4

6,0

6,4

6,7

7,4

7,7

8,0

8,7

9,4

10,0

10,7

8,0

8,7

9,4

11,8

14,3

16,8

Średni moduł
sprężystości w
poprzek włókien

E

90,mean

0,23

0,27

0,30

0,32

0,33

0,37

0,38

0,40

0,43

0,47

0,50

0,53

0,64

0,69

0,75

0,93

1,13

1,33

Średni moduł
odkształcenia
postaciowego

G

mean

0,44

0,5

0,56

0,59

0,63

0,69

0,72

0,75

0,81

0,88

0,94

1,00

0,60

0,65

0,70

0,88

1,06

1,25

Gęstość (w kg/m

3

)

Gęstość

charakterystyczna

ρ

k

290

310

320

330

340

350

370

380

400

420

440

460

530

560

590

650

700

900

Średnia gęstość

ρ

mean

350

370

380

390

410

420

450

460

480

500

520

550

640

670

700

780

840

1080

Właściwości zamieszczone w tablicy są określone dla wilgotności drewna odpowiadającej
temperaturze 20°C i wilgotności powietrza 65%.

1.2.

Wady drewna

Drewno jest materiałem o unikatowych cechach technicznych, który niestety ma wiele wad, które
zostały znormalizowane (PN-EN 844-8:2000 i PN-EN-9:2002)
Przy ocenie jakości okrąglaka należy brać pod uwagę także liczbę sęków znajdujących się na 1 m
długości sztuki lub skupienie oraz odległości między okółkami.

Materiały z drewna ... Instrukcja ćwiczenia nr 6

________________________________________________________________________________________________________________________

Strona 4 z 6

Tabela 2. Klasyfikacja wad drewna okrągłego

Grupa

Rodzaj

Odmiana

S

ę

k

i

w

ed

łu

g

st

o

p

n

ia

z

ar

o

śn

ię

ci

a

sęk otwarty

w

ed

łu

g

stopnia zarośnięcia z
otaczającym drewnem

sęk zrośnięty

sęk częściowo zrośnięty

sęk niezrośnięty

stanu zdrowotnego

sęk zdrowy

sęk nadpsuty

sęk zepsuty

stopnia zgrupowania

sęk pojedynczy

skupienie sęków

sęk zrośnięty

postaci występowania guz

róża

brewki

P

ę

k

n

ię

ci

a

p

o

ło

ż

en

ia

pęknięcie czołowe

kształtu

pęknięcie rdzeniowe

pęknięcie okrężne

pęknięcie boczne

przyczyny powstania

pęknięcie z przesychania

pęknięcie mrozowe

pęknięcie czołowo-boczne

głębokości

pęknięcie głębokie

pęknięcie niegłębokie

pęknięcie przechodzące

W

ad

y

k

sz

ta

łt

u

krzywizna

postaci występowania krzywizna jednostronna

krzywizna dwustronna

krzywizna wielostronna

zbieżystość

spłaszczenie

zgrubienie odziomkowe

napływy korzeniowe

rak

obrzęk

W

ad

y

b

u

d

o

w

y

zakorek

w

ed

łu

g

stopnia zarośnięcia

zakorek otwarty

zakorek zarośnięty

martwica zabitka

stopnia zarośnięcia

martwica (zabitka) otwarta

martwica (zabitka) zarośnięta

rdzeń mimośrodowy

wielordzeniowość

nierównomierna szerokość słojów
rocznych

pęcherz żywiczny (gniazdo) żywiczne)

Z

ab

ar

-

w

ie

n

ie

wewnętrzny biel

sinizna

brunatnica

Z

g

n

il

iz

n

a

w

ed

łu

g

s

to

p

n

ia

ro

zk

ła

d

u

zgnilizna twarda

w

ed

łu

g

położenia

zgnilizna zewnętrzna

zgnilizna wewnętrzna

zgnilizna rozproszona

zgnilizna miękka

zgnilizna zewnętrzna

zgnilizna wewnętrzna

zgnilizna rozproszona

U

sz

k

o

d

ze

-

n

ia

m

ec

h

a-

n

ic

zn

e

chodniki owadzie

w

ed

łu

g

głębokości

chodniki powierzchniowe

chodniki płytkie

chodniki głębokie

Materiały z drewna ... Instrukcja ćwiczenia nr 6

________________________________________________________________________________________________________________________

Strona 5 z 6

2.

Cel i zakres ćwiczenia laboratoryjnego

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studenta z drewnem i materiałami drewnopochodnymi

stosowanymi w budownictwie, rozpoznawanie wad drewna oraz oznaczanie wilgotności tarcicy.

3.

Oznaczanie wilgotności tarcicy metodą suszarkowo-wagową

3.1.

Oprzyrządowanie stanowiska badawczego

•

waga z dokładnością ważenia 0,1g,

•

suszarka elektryczna umożliwiająca suszenie w temperaturze 103±2ºC

•

eksykator do utrzymywania stałej wilgotności

•

naczynie szklane lub torba z tworzywa (szczelnie zamykana)

3.2.

Przebieg realizacji eksperymentu

•

ważymy próbki laboratoryjne z dokładnością do 0,1g a otrzymane wyniki wpisuje my do

tabeli w sprawozdaniu,

•

wkładamy zważone próbki do suszarki i suszymy do stałej masy, tj. przy kolejnych

ważeniach wykonywanych w odstępie 2h różnica masy nie powinna być większa niż 1%;
suszenie nie powinno trwać dłużej niż 20h.

•

po wysuszeniu próbki laboratoryjne ważymy z dokładnością do 0,1g a otrzymane wyniki

wpisujemy do tabeli w sprawozdaniu,

•

wilgotność próbek b(

W

i

) obliczamy ze wzoru:

m

w

– masa próbki przed suszeniem, g,

m

d

– masa próbki po wysuszeniu, g,

a otrzymane wyniki wpisujemy do tabeli w sprawozdaniu,

•

ś

rednią wilgotność (

partii tarcicy obliczamy w % z dokładnością ze wzoru:

n – ilość desek kontrolnych, sztuki,

W

i

– wilgotność próbek, %,

a otrzymane wyniki wpisujemy do tabeli w sprawozdaniu.

3.3.

Wnioski

W oparciu o uzyskane wyniki należy dokonać oceny badanego materiału.

4.

Rodzaje, klasyfikacja materiałów i wyrobów z drewna i materiałów
drewnopochodnych

W oparciu o posiadane materiały rozpoznać i scharakteryzować (sklasyfikować) materiały i wyroby
przedstawione przez prowadzącego ćwiczenia (wypełnić tabelę 3 sprawozdania)

Materiały z drewna ... Instrukcja ćwiczenia nr 6

________________________________________________________________________________________________________________________

Strona 6 z 6

Literatura:
[1]

Szymański E.: Materiały budowlane. Tom I. Oficyna Wydawnicza WSFiZ w Warszawie,
Warszawa 2008.

[2]

Budownictwo Ogólne. Materiały i wyroby budowlane. Tom 1. Arkady, Warszawa 2007.

[3]

PN-EN 338:2004 Drewno konstrukcyjne. Klasy Wytrzymałości.

[4]

PN-EN 942:2008

[5]

PN-EN 408:2004 Drewno konstrukcyjne. Drewno konstrukcyjne lite i klejone warstwowo.
Oznaczanie niektórych właściwości fizycznych i mechanicznych.

[6]

PN-EN 13228:2004 Podłogi drewniane. Elementy posadzek z drewna litego oraz posadzki
deszczułkowe łączone.

[7]

PN-EN 13183-1:2004 Wilgotność sztuki tarcicy – część 1. Oznaczanie wilgotności metodą
susz arowo-wagową.

[8]

PN-EN 13183-2:2004 Wilgotność sztuki tarcicy. Część 2: Oznaczanie wilgotności za pomocą
elektrycznego wilgotnościomierza oporowego.

[9]

PN-EN 13183-3:2005 Wilgotność sztuki tarcicy – Część 3: Oznaczanie metodą pojemnościową

[10]

PN-EN 844-10:2001 Drewno okrągłe i tarcica. Terminologia. Terminy dotyczące przebarwień i
uszkodzeń grzybowych

[11]

PN-EN 844-8:2000 Drewno okrągłe i tarcica. Terminologia. Terminy dotyczące cech drewna
okrągłego

[12]

PN-EN 844-9:2002 Drewno okrągłe i tarcica. Terminologia. Część 9: Terminy dotyczące cech
tarcicy