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Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 1 Il Legno Il legno è un MATERIALE BIOLOGICO, prodotto da organismi viventi. La STRUTTURA MICROSCOPICA è

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Presentazione sul tema: "Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 1 Il Legno Il legno è un MATERIALE BIOLOGICO, prodotto da organismi viventi. La STRUTTURA MICROSCOPICA è"— Transcript della presentazione:

1 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 1 Il Legno Il legno è un MATERIALE BIOLOGICO, prodotto da organismi viventi. La STRUTTURA MICROSCOPICA è costituita da elementi cellulari sottili ed allungati, variamenti disposti a seconda della specie, con orientamento, generalmente, parallelo allasse del tronco. Il legno è un MATERIALE ANISOTROPO.

2 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 2 Classificazione del Legname In base alla durezza – Legni DOLCI: conifere (abete bianco, abete rosso, larice, pino silvestre) – Legni DURI: latifoglie (castagno, ciliegio, faggio, noce, pioppo) In base alla provenienza – Legni EUROPEI – Legni ESOTICI O EXTRAEUROPEI

3 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 3 Struttura Anatomica Corteccia – formata da cellule morte Alburno – parte giovane e attiva che si forma ogni anno sotto la corteccia Durame – parte centrale, più compatta dura e scura dellalburno. Le cellule morte svolgono funzione di sostegno del fusto Midollo e raggi midollari

4 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 4 Altre caratteristiche macroscopiche Anelli di accrescimento: consentono di conoscere letà dellalbero e come è cresciuto Colore: può essere diverso tra alburno e durame Fibratura: disposizione delle cellule nella loro successione spaziale. La fibratura normale è diritta e parallela allasse del fusto. Venatura: laspetto con il quale compaiono sulle sezioni longitudinali gli anelli di accrescimento.

5 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 5 Composizione Chimica CellulosaLigninaEmicelluloseAltre Conifere50%18%26%6% Latifoglie47%27%22%4% Una maggiore quantità di lignina rispetto alla cellulosa determina un legno più duro e compatto.

6 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 6 Caratteristiche fisiche Colore Odore e sapore Umidità Difetti ed alterazioni degradative

7 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 7 Umidità Viene indicata in forma percentuale dal rapporto tra: acqua contenuta e peso anidro del legno. Tale valore è generalmente pari a 12%. Variazioni igrometriche dellambiente possono creare forti variazioni dimensionali (fenomeni di RITIRO e RIGONFIAMENTO). Movimenti del legno dovuti a variazioni di umidità determinano delle deformazioni diverse per aspetto ed entità a seconda dellorientamento dei pezzi rispetto agli anelli di accrescimento.

8 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 8 In realtà il legno esposto all'aria non raggiunge mai, anche in tempi lunghissimi, la secchezza assoluta (stato anidro) ma perviene soltanto a un equilibrio igrometrico con l'ambiente. Inoltre il fenomeno di adeguamento del legno allumidità dellambiente esterno è in continuo divenire. In effetti, il legno manifesta un continuo interscambio di umidità con l'aria e solo in presenza di uguaglianza delle pressioni tra i due mezzi si ha l'equilibrio igroscopico e il legno raggiunge la cosiddetta "umidità di equilibrio". Se l'umidità del legno è più elevata dellumidità di equilibrio, il legno trasferisce umidità allambiente (fenomeno di essiccazione o desorbimento). Se l'umidità del legno è inferiore allumidità di equilibrio, l'umidità si trasferisce dallambiente esterno al legno (fenomeno di inumidimento adsorbimento). Per cui, essendo l'igroscopicità del legno una proprietà naturale permanente e non eliminabile, il raggiungimento dellequilibrio igroscopico del legno con l'ambiente risulta inevitabile. Per questo, durante l'essiccazione, il legno attraversa due momenti critici di vulnerabilità dovuti a: - attacco da parte di funghi e insetti, con conseguenti alterazioni cromatiche, disintegrazione, gallerie; - azione di ritiro, con il manifestarsi di tensioni interne, variazioni dimensionali, deformazioni e fessurazioni.

9 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 9 La variazione di umidità allinterno del legno in opera comporta variazioni dimensionali, che a causa dellanisotropia, risulteranno diverse nelle tre direzioni principali. Il RITIRO RADIALE è circa la metà di quello TANGENZIALE. Le procedure adottate per lessicamento, naturale o artificiale, se mal condotte, realizzate con rapidi cambiamenti di umidità possono portare a tensioni interne con conseguenti deformazioni. Per limitare gli scambi di umidità da e verso lesterno del materiale in opera possono essere utili vernici superficiali o sostanze idrorepellenti, che però dovranno essere valutate caso per caso in quanto possono causare alterazioni cromatiche.

10 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 10 Nelle tavole Le tavole radiali sono meno soggette a deformazioni rispetto a quelle tangenziali (fenomeno dellimbarcamento) Nei tronchi e nelle travi La differenza tra ritiro radiale e ritiro tangenziale crea delle aperture a V partenti dal midollo ed orientate radialmente. Le fenditure da ritiro sono meno pericolose quando orientate in direzione del carico e non perpendicolarmente. Movimenti

11 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 11 Caratteristiche meccaniche RESISTENZA MECCANICA di un materiale: carico massimo oltre il quale il campione sottoposto a sforzo si rompe. Nel legno tale resistenza varia: - per specie diverse; - per grado di stagionatura e compattezza; - per direzione dello sforzo rispetto alla direzione delle fibre.

12 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 12 Caratteristiche meccaniche Resistenza alla compressione Resistenza alla trazione Resistenza alla flessione Resistenza al taglio Resistenza alla penetrazione Moduli di elasticità Comportamento al fuoco

13 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 13 Resistenza alla Compressione Reazione che il legno oppone a forze che tendono ad opprimerlo. La resistenza a compressione è massima nella direzione delle fibre e compresa in media tra 40 e 50 N/mm 2. Laumento di umidità determina una diminuzione della resistenza a compressione.

14 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 14 Metodi di Prova Prova di compressione

15 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 15 Resistenza alla Trazione Il legno costituito da lunghe fibre, strettamente connesse e compenetrate le une con le altre, è particolarmente adatto a resistere a trazione, con resistenze due o tre volte superiori rispetto a quelle di compressione (con sforzo applicato in direzione assiale). Nelle altre direzioni, direzione tangenziale e direzione radiale, la resistenza a trazione è molto ridotta in quanto si ha il distaccamento degli anelli di accrescimento. Laumento di umidità non è influente sulla resistenza a trazione.

16 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 16 Metodi di Prova Prova di Trazione

17 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 17 Resistenza alla Flessione Capacità del legno a riprendere la sua forma originaria al termine dellapplicazione di una forza che tende a fletterlo. Tale forza non deve superare il limite di elasticità del materiale. Resistenza al Taglio La resistenza a taglio varia da 4 a 12 N/mm 2 nella direzione delle fibre e dal triplo al quadruplo nella direzione normale alle fibre

18 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 18 Moduli di Elasticità Il modulo di elasticità varia a seconda del variare dellumidità, della temperatura e del peso specifico. Lanisotropia del legno determina diversi moduli di elasticità a seconda della direzione di applicazione della forza. Elasticità maggiore nel caso di forze applicate nel senso delle fibre (assiale) rispetto a forze perpendicolari ad esse.

19 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 19 Comportamento al fuoco Il propagarsi del fuoco è determinato dalla conducibilità termica del materiale. Il legno, sottoposto allazione del fuoco, forma in superficie uno strato di carbone (tra i 100 e i 300°C) che riduce notevolmente la conducibilità termica. (Conducibilità termica del carbone 6 volte minore del legno) La carbonizzazione riduce il propagarsi del fuoco, quindi si può aumentare la resistenza al fuoco del legno - aumentandone la sezione resistente - trattandolo con sostanze ignifughe. I prodotti ignifughi non devono essere tossici alle basse od alte temperature, non devono favorire attacchi da parte di funghi o insetti, nè alterare eventuali materiali metallici.

20 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 20 Pregi e Difetti Leggerezza, economicità, elevata resistenza a compressione e a trazione, inattaccabilità da parte di agenti chimici, "stabilità" termica (essendo quasi non dilatabile al variare della temperatura), capacità termoisolante e facilità di lavorazione sono i punti di forza del legno rispetto agli altri materiali. Non omogeneità costituzionale e lanisotropia tridimensionale dovute l'una alla diversità degli elementi costituenti e l'altra al loro orientamento; la sensibilità alle variazioni di umidità ambientale (igroscopia); la sensibilità allazione deteriorante da parte di insetti, microrganismi o funghi; gli eventuali difetti costitutivi del tessuto legnoso (nodi) e le deviazioni della fibratura, che ne possono diminuire la resistenza e, infine, l'infiammabilità.

21 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 21 I prodotti derivati dal legno Compensati, multistrati e paniforti (colle sintetiche) Pannelli di particelle (resine sintetiche termoindurenti) Pannelli di fibra M.D.F. (Medium Density Fibre-board) Pannelli in lana di legno Pannelli sandwich e compositi Pannelli tamburati Legno lamellare Lego a listelli paralleli (PSL)

22 Corso di Consolidamento e Recupero - Il Legno 22 Prossime lezioni Elementi strutturali in legno Il legno lamellare Norme Tecniche per le Costruzioni D.M


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