TECHNOLOGIA DREWNA

Fenomen drewna klejonego

Zastępowanie betonu i stali materiałami naturalnymi doprowadziły do szybkiego rozwoju technologii drewna klejonego. Po ponad stu latach od opatentowania klejenia drewna, na całym świecie wybudowano wiele nowoczesnych obiektów o skomplikowanej strukturze konstrukcyjnej oraz bardzo dużych, nawet ponad stumetrowych rozpiętościach.

Pokonywanie dużych przestrzeni wcześniej zarezerwowanych dla stali, teraz można realizować stosując różne systemy z drewna klejonego. Technologia ta nazywana jest technologią przyszłości, ze względu na wykorzystywanie surowców odnawialnych i łatwość ich utylizacji. Coraz lepszą markę „doskonałego materiału” drewno klejone zdobywa nie tylko z powodu jego naturalności, ale także precyzji i łatwości, z jaką można montować i rozbierać konstrukcje, oraz dużej wytrzymałości ogniowej. Z normowych specyfikacji właściwości drewna wynika, że drewno klejone ma własności wytrzymałościowe na poziomie około 2-krotnie wyższym od standardów właściwych dla surowego, typowego drewna budowlanego.

Ze świerku i sosny
Drewno klejone warstwowo to element konstrukcyjny utworzony w wyniku sklejenia warstw drewna o równoległym układzie włókien klejem melaminowym i rezorcynowym. Technologia ta nie wpływa w żaden sposób na naturalne walory drewna, gdyż spoiny klejone są niemal niewidoczne, ale za to w znaczny sposób podnosi parametry wytrzymałościowe. Do produkcji drewna klejonego najczęściej stosuje się tarcice drzew iglastych: świerku i sosny. Oba gatunki posiadają podobne podstawowe właściwości, są bardzo mocne, łączą niski ciężar z dużą wytrzymałością. W związku z podobieństwami biologicznymi, które są niemal identyczne, oba gatunki są razem ujmowane w Polskich i Europejskich normach.
Po posmarowaniu klejem elementy w specjalnych ściskach są formowane w żądane kształty, następnie obrabiane i szlifowane.

Warstwowe klejenie drewna pozwala na pokonywanie rozpiętości nawet 200 m i daje możliwość kształtowania belek w łuki, bez dodatkowych kosztów, a belkom prostym przy dużych obciążeniach nadawania niewielkiego łuku –odwrotnej strzałki ugięcia.
Wielkości elementów wykonanych z drewna litego są ograniczone do wielkości surowca, przekrycia drewniane osiągają zazwyczaj kilkanaście metrów, a wraz ze wzrostem rozpiętości wzrasta stopień skomplikowania i wysokość więźby.
Elementy z drewna klejonego powstają przez obróbkę i sklejanie tarcicy – desek o wysokości 33 mm (belki łukowe) i 40 mm (belki proste), łączonych na długości na tzw. połączenia klinowe.

Transport wielkiego formatu
Transport elementów do 30 m i szerokości transportowej do 3,5 nie stanowi problemu. Gdy te wielkości zostają przekroczone, mamy do czynienia z transportem specjalnym.
W przypadku transportu bardzo długich elementów, w zależności od trasy, przewóz dźwigarów może się okazać niemożliwy. Dla porównania: najdłuższy element przewieziony w Niemczech to 70 m, w Polsce: 40,5 – 45 m. Przy elementach 45 m są już problemy. Trzeba bardzo precyzyjnie zaplanować trasę a bezpośrednio przed przejazdem usunąć wszystkie przeszkody.
Z powodu zazwyczaj dużych wymiarów i stosunkowo smukłej formy elementów należy podczas transportu, składowania i montażu szczególną uwagę zwrócić na ich prawidłowe ułożenie na miejscu składowania, zabezpieczenie pionowej stateczności (przed wywróceniem się elementów) oraz stężanie. Do rozładunku i montażu wskazane jest zastosowanie takich zawiesi, które będą chroniły przede wszystkim (ale nie tylko) pas dolny podnoszonego elementu z drewna klejonego.

Ogień nie ma szans
Drewno klejone ma bardzo wysoką odporność ogniową i bez problemu spełnia wymogi normowe w każdej klasie odporności ogniowej, co czyni je szczególnie przydatne przy projektowaniu budynków użyteczności publicznej, gdzie często wymagana jest nawet godzinna odporność. Podczas pożaru, o ile przekroje są właściwie dobrane i jeśli elementy nie znajdują się bezpośrednio w ogniu, płomień gaśnie niemal samoczynnie nie mając się czego „uchwycić”. Wokół nienaruszonego rdzenia elementu nośnego tworzy się zwęglona warstwa zmniejszająca dopływ tlenu i ciepła do rdzenia, co znacznie spowalnia dalsze spalanie. Zwęglona powłoka chroni przed zniszczeniem struktury wewnętrzne elementu konstrukcyjnego, dzięki czemu może długo zachować nośność. Wiele innych materiałów osiąga stan plastyczności, gdy temperatura się podnosi do pewnego poziomu i konstrukcja zawala się pod własnym ciężarem.

Elementy klejone sklasyfikowane są przez Instytut Techniki Budowlanej jako:
• SRO (Słabo Rozprzestrzeniające Ogień) przy grubościach poniżej 12cm
• NRO (Nierozprzestrzeniające Ognia) przy grubościach powyżej 12cm lub poniżej 12cm w wypadku zabezpieczenia środkiem ogniochronnym.

Elementy posiadają klasy odporności ogniowej elementów nośnych niepełniących funkcji oddzielających F 0,5 (R30) i F 1 (R 60) w zależności od przyjętych wymiarów. Odporność ogniową można zwiększać dodając do szerokości 12 cm (NRO) po około 2 cm z każdej strony na 30 min. R – wyraża czas, w którym elementy nośne zachowują nośność ogniową. Przy wymogu klasy F 1 szczególną uwagę należy zwrócić na projektowanie elementów połączeń, które w przypadku złączy stalowych umieszczane są w drewnie. Elementy z drewna można także impregnować preparatami ogniochronnymi.

Po co jeszcze impregnować?
Impregnacja odbywa się w fabryce metodą nakładania powierzchniowego lub inną (według wytycznych producentów impregnatów) na wyraźne życzenie klienta. Impregnowanie przeciwko grzybom, pleśniom i owadom lub ogniochronne, malowanie i lakierowanie dekoracyjne nie jest standardem, tak więc rodzaj impregnacji musi także być wyraźnie określony (odporność ogniową uzyskuje się przez sam przekrój elementu). W Niemczech i krajach Skandynawskich impregnacja elementów znajdujących się wewnątrz budynku nie jest konieczna, gdyż przy pozyskiwaniu, selekcji i obróbce tarcicy przestrzega się określonej technologii, która utrzymuje naturalną odporność drewna na korozję. Argumentem przeciwko chemicznej impregnacji jest też powszechne przekonanie, że może ona być w jakiś sposób szkodliwa dla ludzi (skoro jest trująca dla owadów). Gdy konstrukcja jest dobrze zaprojektowana, znajduje się w zamkniętym, dobrze przewietrzanym budynku, drewno zachowa swoje walory i nośność przez wiele lat. Możliwa jest jedynie zmiana koloru na ciemniejszy. Polski ITB mówi jednak o konieczności stosowania każdorazowo impregnacji przeciwko korozji biologicznej.
Drewno klejone stosowane na zewnątrz, narażone na działanie wody i wpływ czynników atmosferycznych, powinno być zabezpieczone preparatami przeciwko korozji biologicznej w połączeniu ze środkiem zabezpieczającym powierzchnię przed wodą, powinno być także starannie konserwowane przynajmniej raz na kilka lat.
Właściwe drewnu wysychanie w suchych warunkach może powodować powstawanie szczelin na drewnie klejonym, jednakże takie szczeliny czy pęknięcia do głębokości 1/6 szerokości pojedynczego elementu z drewna klejonego nie stanowią zagrożenia dla stateczności elementu z drewna klejonego
Przed powtórnym malowaniem impregnatem należy ustalić, jaki jest skład zastosowanego pierwotnie w zakładzie produkcyjnym środka impregnującego, tak aby skład nowo nakładanego impregnatu nie wywołał nieporządnych skutków.
Powtórna impregnacja będzie najwcześniej wymagana na elementach z drewna klejonego, które są bezpośrednio wystawione na działanie czynników atmosferycznych. Najodpowiedniejszą porą dla impregnacji są miesiące letnie. Podczas malowania impregnatem należy zwrócić szczególną uwagę na to, by środek dotarł do wewnątrz istniejących już szczelin lub pęknięć.

Alicja Grześkowiak
Gazeta Przemysłu Drzewnego

2005-11-30 opr. (mari)