Durabilit

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Durabilità e degrado del legno
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Durabilità e degrado del legno
Bernhard Elsener Professore di Scienza dei
Materiali Dipartimento di Chimica Inorganica ed
Analitica Università degli Studi di
Cagliari http//dipcia.unica.it/superf/ Email
belsener_at_unica.it
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1 Legno come materiale di costruzione

• Produzione mondiale di materiali di costruzione
  (1980)
• Acciaio 0.8 Mia t/a
• Alluminio 0.02 Mia t/a
• Polimeri 0.09 Mia /a
• Legno 3.0 Mia t/a (50 legno dopera)
• Riserve di legno 3 Mia m3

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1 Legno come materiale di costruzione
Bosco nei tropici del America del sud
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1 Legno come materiale di costruzione

• Percentuale di costruzione in legno
• USA 90 - 94
• Canada 5 - 85
• Scandinavia 80 - 85
• Austria 15
• Germania 6 - 7
• 50 del legno viene utilizzato in costruzione di
  edifici

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1 Esempi di costruzioni in legno
Abitazione nelle montagne svizzere (70 anni)
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1 Esempi di costruzioni in legno
Tetto della fiera a Hannover (Germania)
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1 Esempi di costruzioni in legno
Ponte moderno (Expo Svizzera 2002)
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1 Esempi di costruzioni in legno
Abitazione moderna (Svizzera, 2001)
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2 Composizione e struttura del legno

• Composizione chimica
• (legno è un materiale composto di macromolecole)
• Cellulose 40 - 60
• Emicellulosa 6 - 27
• Lignina 18 - 40 (conifere meno lignina)
• Altre sostanze 0.3 - 10 (organiche ed
  inorganiche)
• Composizione elementare
• carbonio 48 - 52
• Ossigeno 41 - 45
• idrogeno 6 - 7

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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,
  ..)

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2 Composizione e struttura del legno
Alerce 1500 anni Argentina del
sud Resistnetissima agli attacchi dei funghi
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2 Composizione e struttura del legno
Legno giovanile
Legno tardivo
Anelli
Alburno
Legno di cuore
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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).
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2 Composizione e struttura del legno
Microstruttura del legno Conifero (più
anziano) Latifoglia(più differenziato)
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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
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2 Composizione e struttura del legno
Microstruttura del legno (latifoglia)
A Zona tardiva B zona primaticcia C raggi
parenchimatici D vasi E parenchima assiale
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2 Composizione e struttura del legno
Maturazione del legno
alburno
Legno di cuore
Legno giovane
Legno maturo
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2 Composizione e struttura del legno
Fibre di legno
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2 Composizione e struttura del legno
Elementi strutturali

1. Vasi (anullare)
2. Vasi
3. Fibre di legno
4. Tracheide (giovanile)
5. Tracheide (maturo)
6. Raggio di legno
7. Raggio di legno

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2 Proprietà del legno
Proprietà meccaniche molto buone...
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2 Proprietà del legno
...se utilizzato bene
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2 Proprietà del legno
Il legno è ortotropico
L in direzione delle fibre T tangenziale R
radiale
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2 Proprietà del legno
Carico di rottura del legno (12 umidità)
Legno compressione flessione assiale trasverale
Abeti 380 720 Larice 500 930 Pini 440 95
0 Castagno 500 1100 Faggio 520 1100 Pioppi 34
0 600 Quercia 580 1100
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2 Proprietà del legno
Modulo di Elsticità del legno (12 umidità)
Legno tangenziale radiale fibre Coniferi 1 1.7
20 Latifoglia 1 1.7 13 Simile per la
resistenza meccanica ed il riganfiamento
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3 Legno e umidità
Aumento del volume con lumidità
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3 Legno e umidità
Deformazione del legno con lumidità
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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)
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4 Durabilità del legno
Attacco tramite funghi

• Condizioni favorevoli sono
• temperatura ne troppo bassa ne troppo alta (5 -
  30 C)
• umidità tra 15 e 30
• Per evitare
• essicazzione e stagionatura (ridurre lumidità)
• taglio degli alberi solo in inverno
  (circolazione ormoni)
• importanza degli estrattivi
• Legno molto durevole
• - rovere, larice, teak

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4 Durabilità del legno
Decomposizione del legno
Carie bruna (attacco della cellulosa)
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4 Durabilità del legno
Problemi utilizzando il legno
Deformazione , formazione di fissure Degrado
tramite funghi (umidità gt 20)