تاریخ خبر 1396/03/02

مشخصات فنی چوب

مشخصات فنی چوب

مشخصات فنی چوب

چوب یكی از قدیمی‌ترین مصالح ساختمانی است که بشر پیش از دستیابی به فلزات از آن در ساخت خانه بهره می گرفت

امتیازات چوب

ـ كار كردن با چوب ساده است؛ بریدن، سوراخ نمودن ، میخ كردن و چسباندن آن راحت می‌باشد

- به علت داشتن زیبایی هنری ذاتی چوب ، خانه چوبی از محیطی به مراتب زیباتر ، گرم تر و دلنشین تر برخوردار می باشد

ـ چوب یك عایق حرارتی مناسب می‌باشد به همین دلیل خانه های تمام چوب صرفه جوییه قابل توجهی در مصرف انرزی اللخصوص در مناطق سرد سیر را دارا می باشد

-به دلیل سبکی و خاصیت میراگری بسیار بالا ( جذب و استهلاک نیروهای وارده بر سازه در اثر لرزه ) و یکپارچه بودن آن ، چوب متریالی کاملا ضد زلزله و ایمن در برابر لرزه های بسیار شدید می باشد .

- سرعت بالا در ساخت و بهره برداری و به تبع آن بازگشت سرمایه چوب را متریالی مقرون به صرفه و اقتصادی کرده است

- به علت طبیعی بودن چوب ، خانه های چوبی از هماهنگی بسیار زیادی با محیط زیست برخوردار می باشد که همین امر باعث عدم آسیب رساندن به آن می باشد    

 

مشخصات مکانیکی چوب

مقاومت کششی و فشاری چوب

باید در نظر داشت که مقاومت کششی چوب در جهت الیاف 120MPa است در حالی که مقاومت فشاری بتن ساختمانی حداکثر 90MPa  و مقاومت فولاد  480MPa می‌باشد. وزن ساختمان‌های چوبی کمتر از یک دهم ساختمان‌های فولادی است و این خود باعث نقصان قابل ملاحظه بار وارده بر ساختمان و مقاومت بیشتر آن در برابر نیروهای لرزه‌ای می‌شود.

 

ردیف مصالح مقاومت  کششی چگالی مقاومت نسبی
1 چوب 120 550 21.8
2 فولاد 480 7800 6.1
3 آلومینیوم 144 2700 5.3
3 بتن 90 (فشاری) 2350 3.8

 

همانطور که ملاحظه می کنید چوب ساختمانی نسبت به وزن خود از مقاومت بسیار بالایی برخوردار است، بگونه‌ای که مقاومت نسبی آن 3/6 برابر مقاومت نسبی فولاد،4/1 برابر مقاومت نسبی آلومینیوم و 5/7 برابر مقاومت نسبی بتن است.

 

ضریب انتقال حرارت

چوب به طور کلی یک عایق حرارتی است هر چه وزن مخصوص چوب کمتر باشد هدایت حرارتی آن کمتر می شود. هر چه هوای موجود در چوب بیشتر باشد هدایت آن کمتر می شود. یعنی چوب های سبک و متخلخل هدایت حرارتی کمتری دارند.  خلل و فرجی که در ساختارچوب وجود دارد یک عایق خوب محسوب می شود. ضریب انتقال حرارت الوارهای کاج بسیار کم است.در درخت صنوبر و کاج ضریب انتقال حرارت 0/13 W/m.°C است که در مقایسه با آجر با مقدار 35/1 W/m.°C  و بتن با ضریب انتقال حرارت 1/75 W/m.°C  چوب عایق گرمایی بهتری نسبت به مصالح ساختمانی دیگری است.

انبساط حرارتی >چوب با فولاد و بتن فرق دارد و این مقدار آنقدر ناچیز است که می توان در ساخت و ساز ساختمان آن را در نظر نگرفت.چوب دارای چگالی خام بسیار کم است و این مشخصه باعث می شود توانایی نگهداری حرارت در آن نسبت به مصالح ساختمانی جامد دیگر، مثل ملات یا بتن، کمتر باشد. ضریب نگهداری گرما در الوارهای چوب درختان کاج و صنوبر برابر 350 wh/mk است، در صورتی که این ضریب برای بتن استاندارد برابر 660wh/mk است.

 

خاصیت اکوستیک چوب:

چوب خاصیت آکوستیک یا جذب صوت را داشته و می تواند بخشی از انرژی صوتی را جذب کند و شدت صوت را کاهش می دهد. و چوب های سبک و تخته فیبر عایق به عنوان عایق استفاده می شود.

در سالن های اجتماعات و سینما و غیره از چوب یا تخته فیبر عایق در سقف و دیوار استفاده می شود و باعث جذب و عدم انعکاس می شود.

 

رطوبت چوب

پس از بریدن درخت ، در چوب مقدار قابل ملاحظه‌ای رطوبت وجود دارد كه میزان آن به حدود 2 تا 3 برابر وزن چوب خشك می‌رسد. آب چوب یكی در منافذ بین سلولی بصورت آب آزاد و دیگر در جدار سلولها و چسبیده به تارهای چوب بصورت آب نم وجود دارد . آب درون چوب را نسبت به وزن چوب خشك می‌سنجند:

خواص فیزیكی چوب شدیداً تحت میزان رطوبت قرار می‌گیرد كه چوب را بر اساس میزان رطوبت آن به 3 گروه زیر تقسیم می‌كنند :

1ـ چوب مرطوب: چوبهای با میزان رطوبت %35 و بیشتر (چوب درختان تازه بریده ) 2ـ چوب نیمه خشك : چوبهای بامیزان رطوبت %15 تا %20 (چوبهای خشك شده در هوا)

3ـ چوب خشك: چوبهای با میزان رطوبت %8 تا %13 (چوبهای خشك شده در کوره)

پس از بریدن درخت، چوب تر به تدریج رطوبت خود را از دست می‌دهد؛ ابتدا آب آزاد از دست می‌رود و سپس آب نم از بین جدار سلولها خارج می‌گردد تا به نقطه‌ای می‌رسیم كه در بین الیاف آبی وجود نداشته باشد. این نقطه را ً نقطة‌ اشباع الیاف یا تارها ً گویند.

چوب ماده‌ای است جاذب‌الرطوبة و در هر درجه حرارت و شرایط رطوبتی ،‌مقدار معینی رطوبت را در خود نگه می‌دارد كه به این رطوبت اصطالحاً ً رطوبت نسبی تعادل ً می‌گویند. از زمانی كه آب بین سلولی شروع به از بین رفتن می‌نماید، جمع شدگی در چوب آغاز می‌گردد. در زیر نقطه اشباع چوب ، جمع شدگی در جهات مختلف برابر نیست. جمع شدگی در امتداد طول الیاف ناچیز است و درامتداد عرض الیاف (و یا در امتداد شعاع برش عرضی) قابل ملاحظه می‌باشد. جمع شدگی در امتداد شعاعی است.

اگر نابرابری جمع شدگی در جهات مختلف به حد قابل توجهی برسد، چوب ترك می‌خورد.

برای اینكه جمع شدگی را تحت كنترل درآورده و از ترك خوردن چوب جلوگیری نمود، باید چوب را به عمل آورد.

چوب را باید پیش از مصرف جهت نیل به اهداف ذیل می بایست خشك كرد.

– همکشیدگی چوب در حین مصرف کم می شود و از بوجود آمدن عیب هایی نظیر پیچیده شدن و ترک برداشتن جلوگیری می گردد.

– چوب در مقابل حمله قارچ ها، پوسیدگی و رنگی شدن حفاظت می شود.

– از وزن چوب و هزینه حمل و نقل آن کاسته می شود.

– بدون به وجود آمدن عیبی در چوب، مقاومت آن زیاد می شود.

– بر مقاومت چوب برای نگهداری میخ افزوده می شود.

– رنگ آمیزی، پرداخت و عملیات حفاظت چوب بهتر صورت می گیرد.

– درجه حرارت بالا در کوره چوب خشک کنی، قارچ ها و حشرات از بین می برد.

– ماشین کاری چوب خشک بهتر و آسانتر انجام می شود.

– مقاومت اتصال میان چسب و چوب خشک شده بیش تر است

خارج نمودن آب اضافی از چوب تا اینكه رطوبت چوب به حدی مشخص برسد و كمترین صدمه را ببیند اصطلاحاً ً عمل آوردن چوب‌ً نامیده می‌شود .

 

 

عمل آوردن چوب

معمولاً رطوبت چوب را تا حدی كاهش می‌دهند كه در تعادل با محیط باشد . عمل آوردن ، چوب را در برابر ترك خوردن و نیز تغییر شكل حفظ می‌كند. نكته قابل توجه این است كه در رطوبتهای كمتر از حد اشباع ، كلیة خصوصیات مقاومتی چوب با كاهش رطوبت نسبی آن ، افزایش می‌یابد. در ضمن پوسیدگی چوب، رویش‌ قارچها و… معمولاً در رطوبتهای نسبی بیش از %20 اتفاق می‌افتد.

درختهای بریده شده را نمی‌توان به همان صورت برید شده عمل آورد. برای به عمل آوردن چوب ، تنه درخت را به صورت چار تراش و یا الوار برش می‌دهند و پس از برش دادن به عمل می‌آورند.

 

روشهای مختلف عمل آوردن:

1ـ روش طبیعی : در این روش چارتراش و الوارها را بر روی زمین خشكی كه هوا در اطراف آن جریان دارد می‌خوابانند تا رطوبت درون چوب به كمتر از %20 وزن خشك آن برسد. این روش معمولاً روشی زمانبر و طولانی است و ممكن است 2 تا چند سال به طول بیانجامد . چوبهای به دست آمده از این روش از كیفیت مطلوب برخوردار نیستند. زیرا معمولاً رطوبت از چوب بطور یكنواخت خارج نمی‌شود .

2ـ روش كوره : در این روش ، چارتراش و الوارها را درون اتاقكهای مخصوصی كه جریان هوای گرم در آنها جریان دارد می‌خوابانند . دمش هوای گرم ( حدود 60 تا 90 درجه سانتی گراد) در حدود 3 الی 4 روز ، رطوبت چوب را تا حدود %10 وزن خشك آن كاهش می‌دهد.

پس از عمل آوردن، می‌ توان به منظور مقاوم كردن چوب در برابر آتش به آن مواد ضد آتش تزریق نمود. در این چوبها ، تا زمانی كه شعله بر روی چوب قرار دارد، چوب به صورت نیم‌سوز دود می‌كند و پس از برداشتن شعله دیگر نمی‌سوزد.

 

حفاظت از چوب

اگر مقاومت چوب را در مصارف عادی با دیگر مواد مقایسه كنیم ، متوجه می شویم كه چوب از این نظر ارزش زیادی دارد مثلا ، چوب مانند بیشتر فلزات تحت تاثیر اكسیژن هوا اكسیده نشده و مانند بعضی از سنگ ها (سنگ های آهكی ) و مصالح دیگر در مقابل گاز كربنیك و رطوبت هوا تجزیه نمی شود .

چوب مانند بتن بر اثر یخ بندان ، خرد نمی شود و مانند پلاستیك بر اثر مرور زمان ، پودر و شكننده نمی شود. چنانچه سایر مقاومت های چوب را نیز مانند مقاومت آن در برابر حرارت ، الكتریسیته، رطوبت و... در نظر بگیریم ،متوجه ارزش حیاتی این نعمت ارزنده ی خداوند می شویم .

چوب با این همه خصوصیاتی كه دارد ، در بعضی از شرایط محیط مورد تهدید عوامل مخرب بیولوژیكی و غیره قرار می گیرد كه مهم ترین آن ها قارچ ها و حشرات چوب خوار و پوسیده شدن در اثر عوامل طبیعی هستند .

سرعت انجام عمل پوسیدن و تجزیه به عواملی چون آب و هوای منطقه و ضخامت چوب مورد استفاده بر می گردد به این معنی که هرچه رطوبت بیشتر باشد سرعت پوسیده شدن در اثر عوامل طبیعی و همچنین بستر مناسب جهت رشد قارچها فراهم تر می شود و هرچه ضخامت چوب بیشتر باشد مدت زمان بیشتری طول میکشد تا مراحل تجزیه به اتمام برسد.

حال برای استفاده از چوب با طول عمر بسیار بالا در تمامی اقلیمها اعم از سرد ، گرم ، خشک و مرطوب ناگزیر به از بین بردن عوامل تجزیه هستیم

همانطور که در بالا اشاره شد یکی از موثر ترین راه های حفاظت از چوب ، خشک کردن آن به روش کوره می باشد که در آن به علت حرارت زیاد تمامی قارچها و حشراتی که از مبدا استحصال در چوب موجود بوده از بین رفته و چوب استریل می شود

حال برای جلو گیری از هجوم عوامل خورنده در مقصد باید چاره ای اندیشید .

بهترین راه برای افزایش عمر مفید چوب ها و مقاوم كردن آن ها در برابر پوسیدگی و هجوم حشرات بسته به اینکه چوب مورد استفاده به چه ضخامت و در چه محیطی قرار می گیرد و کاربری آن چیست انواع روشهای حفاظت شیمیایی چوب است كه عبارت از آغشته كردن و اشباع چوب با مواد شیمیایی است . اگر مواد شیمیایی مانند كرئوزوت (از تقطیر زغال سنگ یا چوب به دست می آید) و مواد مناسب دیگر را تا عمق لازم در چوب وارد كنیم ، عمر مفید چوب را 5 تا 10 برابر افزایش داده ایم

روشهای آغشته كردن (اشباع) چوب

به طور كلی، روشهای اشباع چوب با مواد حفاظتی به دو گروه عمده تقسیم می شوند : روشهای فشاری و روشهای غیر فشاری .

روش های فشاری : یکی از روشهای صنعتی اشباع چوب، روش فشاری است. اصول كار در این روشها به این صورت است که چوب ها را در مخازن غیر قابل نفوذ قرار می دهند و مواد شیمیایی ضد عفونی كننده مانند كرئوزوت را با فشار وارد مخزن كرده و چوب ها را اشباع می كنند . به این روش "اشباع فشاری "می گویند .

معمولاً در مواردی كه میزان جذب و نفوذ بیشتر مواد حفاظتی به داخل چوب مورد نظر است، به عنوان مثال اشباع تراورسهای راه آهن، تیرهای ارتباطات، پایه های اسكله و سازه های دریایی برجهای خنک کن در مجتمع های پتروشیمی و نیروگاهها و غیره كه باید چوب در برابر حملات قارچها، حشرات یا موجودات دریایی مقاومت بیشتری از خود نشان دهند، از روشهای فشاری اشباع چوب استفاده می شود

2- روشهای غیر فشاری : چوب را در محلول ماده محافظت‌کننده ( عمدتا رنگهای مخصوص و یا مواد بی رنگ و بو ) فرو می‌برند و یا با قلم مو بر روی آن پخش می‌کنند و یا با پمپ می‌پاشند. در این روش ماده محافظت‌کننده بر روی سطح چوب باقی مانده و یک تا دو میلی‌متر به داخل آن نفوذ می‌کند.

در حال حاظر، روشهای غیر فشاری زیادی برای آغشته كردن چوبهای مصرفی مورد استفاده قرار می گیرند كه مهمترین آنها عبارتند از : روشهای قلم مو كشیدن و اسپری، غوطه ور كردن، حمام سرد و گرم، روشهای دیفیوژن، روش بانداژ كردن و غیره . در شكلهای زیر چند روش ساده آغشته كردن نشان داده شده است.

 

آخرین اخبار و مقالات

-
-
-