Ritiro e rigonfiamento del legno: cause, conseguenze e soluzioni

Transcript

1 Ritiro e rigonfiamento del legno: cause, conseguenze e soluzioni Conoscere i meccanismi legati al ritiro e al rigonfiamento e' fondamentale per chi progetta strutture edili in legno I fenomeni di ritiro e rigonfiamento sono caratteristici del legno. Essi sono indotti principalmente dalle variazioni di umidità. Il legno delle piante da poco abbattute presenta un elevata umidità che diminuisce con l esposizione all aria durante la stagionatura. Il legno è infatti un materiale poroso e igroscopico e la sua umidità tende a equilibrarsi alle condizioni termoigrometriche dell ambiente. Il legno è pertanto soggetto a continui scambi di umidità con l atmosfera che lo circonda e a conseguenti variazioni dimensionali, anche se è in opera da molti anni. Ritiro e rigonfiamento sono processi reversibili, con andamento tendenzialmente lineare, che si verificano tra lo stato anidro e un umidità del legno fino al 30% circa, determinando anche variazioni di volume significative. Le variazioni dimensionali hanno diversa entità nelle tre direzioni principali (assiale, radiale e tangenziale) poiché il legno è un materiale anisotropo. In direzione tangenziale le variazioni dimensionali sono importanti, in direzione radiale la loro entità è circa la metà delle precedenti, in direzione assiale sono trascurabili

2 Deformazioni possibili sulle sezioni dei segati radiali e tangenziali per l anisotropia dei ritiri Ritiro e rigonfiamento comportano il manifestarsi di fessurazioni radiali che si presentano con una la tipica forma a V negli assortimenti di legno massiccio di sezione elevata contenenti il midollo, con l imbarcamento delle tavole ottenute dalle porzioni periferiche del tronco, con la falcatura, svergolamento, arcuatura o altre deformazioni, che si verificano in presenza di anomalie del legno.

3 Effetti del ritiro sulla planarità dei segati: arcuatura (A), falcatura (F), svergolamento (S), imbarcamento (I) Oltre a determinare possibili ripercussioni di tipo strutturale, le fessurazioni dovute al ritiro si legano

4 strettamente al fenomeno del biodegradamento: le fessurazioni costituiscono infatti vie di accesso preferenziali per gli agenti di alterazione anche nel legno che ha subito trattamenti di preservazione, poiché mettono in evidenza nuove superfici di materiale prive di protezione. A questo riguardo è bene ricordare che le fessurazioni da ritiro possono essere controllate tramite apposite lavorazioni che consistono, ad esempio, nell eliminare la presenza del midollo dagli assortimenti di legno massiccio, ottenendo così elementi anche detti fuori cuore, o nel realizzare uno o più tagli longitudinali, profondi fino a un terzo dello spessore, all estradosso o nella parte non a vista dell elemento considerato, in modo da concentrare su di essi gli effetti del ritiro. È possibile anche utilizzare elementi in legno lamellare che sono composti da segati di spessore ridotto, sottoposti a essiccazione artificiale preliminarmente al loro incollaggio, e quindi interessati dallo sviluppo di fessurazioni superficiali di entità ridotta. Anche i pannelli a base di legno possono evidenziare, seppure in minor misura, fenomeni di ritiro e rigonfiamento. In base alla norma UNI CEN/TS 12872:2008, si evince che le variazioni dimensionali più contenute sono quelle riferibili al compensato e all OSB. Ritiro e rigonfiamento variano anche in relazione alla specie legnosa considerata.

5 Ritiro del legno massiccio per variazioni di umidità comprese tra il punto di saturazione delle pareti cellulari e lo stato anidro I fenomeni di ritiro e rigonfiamento sono accentuati da alcuni fattori: impiego di un assortimento legnoso la cui umidità è molto diversa da quella di equilibrio con l ambiente di posa; variazioni elevate o molto rapide delle condizioni di umidità relativa dell ambiente con cui il legno è a contatto; progettazione e dettagli costruttivi non idonei a sopportare i movimenti dei diversi elementi lignei. Una attenta progettazione può limitare o anche superare alcune condizioni di criticità, portando a ottimi risultati nell impiego del legno. Vista la stretta relazione tra umidità e variazioni dimensionali del legno è sicuramente opportuno tenere sotto controllo il livello di umidità del legno e dell ambiente in cui esso viene prima stoccato e poi utilizzato. Si deve inoltre proteggere il legno dal contatto diretto con l acqua e

6 da modifiche troppo repentine delle condizioni termoigrometriche. In sostanza si dovrebbero progettare le strutture con tutti quegli accorgimenti idonei che contemplano la natura di questo materiale, soggetto a fenomeni di ritiro e rigonfiamento. L autore Roberto Zanuttini Ha operato nel comparto dell industria del legno con mansioni di responsabile di laboratorio e dell attività di ricerca e sviluppo di pannelli e compositi a elevato valore aggiunto. È stato professore associato di Tecnologia del legno e dei materiali legnosi presso la Facoltà di Ingegneria dell Università degli Studi di Trento, Dipartimento di Meccanica Strutturale e Progettazione Automatica. Dal 1995 è docente presso l Università degli Studi di Torino ove afferisce al Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari (DiSAFA). In tale sede svolge attività di ricerca e didattica presso il Corso di Studi in Scienze Forestali ed Ambientali ove è titolare di corsi che trattano discipline inerenti a tecnologia del legno e utilizzazioni forestali, lavorazioni e prodotti legnosi, normativa tecnica di settore e certificazioni di interesse per le filiere del legno.

7 Riferimenti Editoriali Legno Manuale per progettare in Italia Il volume presenta una panoramica sulla normativa italiana e i requisiti necessari per la sostenibilità, oltre a informare sulle caratteristiche del materiale e la progettazione di strutture in legno avvalendosi della collaborazioni di esperti al livello nazionale. Autore: Giachino Davide Editore: Utet Scienze Tecniche Anno: 2013 Vai all approfondimento tematico Copyright - Riproduzione riservata