Durabilità e degrado del legno

Presentazione sul tema: "Durabilità e degrado del legno"— Transcript della presentazione:

1 Durabilità e degrado del legno
Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

2 Durabilità e degrado del legno
Bernhard Elsener Professore di Scienza dei Materiali Dipartimento di Chimica Inorganica ed Analitica Università degli Studi di Cagliari Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

3 1 Legno come materiale di costruzione
Produzione mondiale di materiali di costruzione (1980) Acciaio Mia t/a Alluminio 0.02 Mia t/a Polimeri 0.09 Mia /a Legno Mia t/a (50% legno d’opera) Riserve di legno 3 Mia m3 Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

4 1 Legno come materiale di costruzione
Bosco nei tropici del America del sud Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

5 1 Legno come materiale di costruzione
Percentuale di costruzione in legno USA % Canada % Scandinavia % Austria 15% Germania % 50% del legno viene utilizzato in costruzione di edifici Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

6 1 Esempi di costruzioni in legno
Abitazione nelle montagne svizzere (70 anni) Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

7 1 Esempi di costruzioni in legno
Tetto della fiera a Hannover (Germania) Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

8 1 Esempi di costruzioni in legno
Ponte moderno (Expo Svizzera 2002) Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

9 1 Esempi di costruzioni in legno
Abitazione moderna (Svizzera, 2001) Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

10 2 Composizione e struttura del legno
Composizione chimica (legno è un materiale composto di macromolecole) Cellulose % Emicellulosa % Lignina % (conifere meno lignina) Altre sostanze % (organiche ed inorganiche) Composizione elementare carbonio % Ossigeno % idrogeno % Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

11 2 Composizione e struttura del legno
Sostanze estrattivi Composti come terpeni, feoli e derivati, tannini, carboidrati, composti azotati, acidi grassi e steroidi. particolare odore o profumo, sapore, colore modificano proprietà fisiche (ritiro, permeabilità, .) difficoltà di verniciature, corrosività el legno miglioramento della durabilità (maggiore resistenza ad attacco di insetti e funghi) possibilità di sfruttamento industriale (colori, ..) Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

12 2 Composizione e struttura del legno
Alerce 1500 anni Argentina del sud Resistnetissima agli attacchi dei funghi Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

13 2 Composizione e struttura del legno
Legno giovanile Legno tardivo Anelli Alburno Legno di cuore Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

14 2 Composizione e struttura del legno
Microstruttura del legno Conifero (pino) Latifoglia(legno di pioppo) Zona tardiva (più densa), zona primaticcia (parete sottili, tracheidi ampie grossi vasi). Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

15 2 Composizione e struttura del legno
Microstruttura del legno Conifero (più anziano) Latifoglia(più differenziato) Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

16 2 Composizione e struttura del legno
Microstruttura del legno (conifero) A: Zona tardiva B: zona primaticcia C: tracheidi dei raggi D: parenchima E: canali resiniferi Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

17 2 Composizione e struttura del legno
Microstruttura del legno (latifoglia) A: Zona tardiva B: zona primaticcia C: raggi parenchimatici D: vasi E: parenchima assiale Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

18 2 Composizione e struttura del legno
Maturazione del legno alburno Legno di cuore Legno giovane Legno maturo Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

19 2 Composizione e struttura del legno
Fibre di legno Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

20 2 Composizione e struttura del legno
Elementi strutturali Vasi (anullare) Vasi Fibre di legno Tracheide (giovanile) Tracheide (maturo) Raggio di legno Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

21 Proprietà meccaniche molto buone...
2 Proprietà del legno Proprietà meccaniche molto buone... Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

22 ...se utilizzato bene 2 Proprietà del legno
Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

23 L in direzione delle fibre T tangenziale R radiale
2 Proprietà del legno Il legno è ortotropico L in direzione delle fibre T tangenziale R radiale Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

24 Carico di rottura del legno (12 % umidità)
2 Proprietà del legno Carico di rottura del legno (12 % umidità) Legno compressione flessione assiale trasverale Abeti Larice Pini Castagno Faggio Pioppi Quercia Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

25 Modulo di Elsticità del legno (12 % umidità)
2 Proprietà del legno Modulo di Elsticità del legno (12 % umidità) Legno tangenziale radiale fibre Coniferi Latifoglia Simile per la resistenza meccanica ed il riganfiamento Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

26 Aumento del volume con l’umidità
3 Legno e umidità Aumento del volume con l’umidità Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

27 Deformazione del legno con l’umidità
3 Legno e umidità Deformazione del legno con l’umidità Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

28 Attacco tramite funghi
4 Durabilità del legno Attacco tramite funghi Dal colore del residua si parla di carie bianco (attaccco della Lignina) o di carie bruna (attacco della cellulose) Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

29 Attacco tramite funghi
4 Durabilità del legno Attacco tramite funghi Condizioni favorevoli sono temperatura ne troppo bassa ne troppo alta ( °C) umidità tra 15 e 30% Per evitare essicazzione e stagionatura (ridurre l’umidità) taglio degli alberi solo in inverno (circolazione ormoni) importanza degli estrattivi Legno molto durevole - rovere, larice, teak Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

30 Decomposizione del legno
4 Durabilità del legno Decomposizione del legno Carie bruna (attacco della cellulosa) Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006

31 Problemi utilizzando il legno
4 Durabilità del legno Problemi utilizzando il legno Deformazione , formazione di fissure Degrado tramite funghi (umidità > 20%) Durabilità e degrado del legno Bernhard Elsener Degrado die materiali non-metallici Università di Cagliari AA 2005/2006