Ce este lemnul stratificat şi unde se poate utiliza?

Uneori am fost pus în situaţia de a purta o discuţie despre utilizarea eficientă a resurselor lemnoase. Discuția recentă a pornit de la arsul lemnului. Din când în când mai întâlnesc tâmplari care nu au auzit de glulam, lemn încleiat, grinzi din răşini/adezivi şi lamele de lemn. Unii au încă impresia că cel mai bine este să se folosescă lemnul natural masiv. În special cei care îl au, dar nu pe meritul lor, ci pe costul pădurii. Nici nu au încredere în vreo combinaţie din mai multe lemne lipite într-un ansamblu.

Eu unul nu sunt de acord, prefer lemnul compus cu răşini şi sunt de parere că durata de viaţă, cantitatea de material şi rezistenţa la incendiu a lemnului stratificat depăşeşte cu mult orice aşteptare. Lemnul masiv devine o resursă din ce în ce mai scumpă și mai rară și nu poate fi o metodă principală de a aborda o structură de lemn. Spun asta indiferent de tipul de structură de lemn.

Ce este lemnul stratificat sau încleiat?

Accesul la lemn masiv este limitat. Buștenii rezultați din defrișări acoperă doar o parte din nevoile prezente. În momentul în care se dorește o grindă lungă și groasă sau un stâlp masiv din lemn, vom avea nevoie de un buștean pe măsură. Problema este că suprafața acoperită cu păduri este în continuă scădere. Acest lucru este adevărat la nivel mondial, dar în special valabil în Europa. Încercând să obții o grindă sau un stâlp din lemn masiv înseamnă uneori să tai atâți arbori câte grinzi și stâlpi sunt în planul construcție.

Pe de altă parte, lemnul încleiat și stratificat oferă posibilitatea de a transforma un arbore mai subțire sau mai puțin lung într-o grindă sau un stâlp, atât timp cât volumul grinzii nu este mai mare decât al arborelui. Stratificarea sau încleiatul scândurilor de lemn presupune amestecarea unor rășini și lipirea lor în forma dorită. De regulă se utilizează scânduri cu grosimea de 40 mm din molid. Aceste scânduri se numesc lamele și de aceea lemnul stratificat se mai numește lemn lamelar.

A nu fi confundat cu vreo formă de placaj de lemn. Molidul este un arbore care crește relativ repede și are o rezistență relativ mare raportată la densitatea lui. Aceste grinzi se pot confecționa din orice tip de lemn atât timp cât îndeplinesc clasă de rezistență pentru proiectul în temă. În concluzie, lemnul stratificat sau lamelar sau încleiat, este un bucată de lemn rezultat din lipirea cu rășini a unor lamele de 40 de mm de molid.

Când se poate utiliza lemul stratificat?

Grinzile confecționate din lemn stratificat, le pot înlocui cu success pe cele de beton armat sau de oţel. Este un material ecologic, disponibil pe o scară largă şi poate avea o durată de exploatare de sute de ani. Datorită greutăţii reduse în raport cu rezistenţa mecanică este preferat în favoarea betonului armat monolit sau a celui prefabricat. În comparaţie cu oţelul este mult mai apreciat datorită rezistenţei la foc. O grindă de lemn stratificat poate rezista 90 de minute la incendiu înainte să cedeze.

Datorită segmentării putem menţiona şi avantaje de rezistenţă la putrefacţie, putregaiul propagându-se mai mult pe lungimea fibrei unei singure scânduri şi nu pe întregul ansamblu lemnos. Scândurile ce intră în componenţa grinzii sunt total izolate de celelalte scânduri prin răşina ce nu poate fi mâncată de insecte sau de bacterii. Este imposibil să limitezi acest avans al putrefacției la o grindă masivă de lemn.

Cred că avantajul preferat al glulam-ului este modalitatea de a crea grinzi foarte lungi care în acelaşi timp oferă impresia că sunt alcătuite din aceeaşi bucată de lemn. Este destul de greu și scump să realizezi același lucru prin debitarea unui singur trunchi de copac. Aș spune că este imposibil având în vedere că unele stadioane se construiesc cu grinzi de lemn încleiat de 60 de metri lungime. Glulam-ul poate combina mai multe tipuri de lemn şi poate ordona fibra lemnoasă în aşa fel încât se pot obţine structuri foarte rezistente mecanic.

Lemnul încleiat, o alternativă la betonul armat sau oțel

Cu ajutorul lemnului stratificat, se pot construi structuri foarte mari, precum poduri, săli de sport cu deschideri mari, pontoane maritime, bazine de înot şi multe alte construcţii posibile doar prin utilazarea oţelului sau a betonului armat. Legăturile între elementele de glulam se fac de obicei cu oţel, însă se pot folosi şi anumite combinaţii între oţel şi lemn precum şi unele produse din policarbonat. Policarbonatul este un material plastic foarte rezistent din care se fac arme de foc sau armătură pentru beton.

În comparaţie cu structurile din oţel, cele construite cu ajutorul lemnului încleiat sunt ceva mai rigide. Sunt mai grele, dar mai rigide. Structurile din lemn încleiat, sunt ceva mai flexibile decât cele din beton armat monolit sau cele din prefabricate, dar sunt mai ușoare. Dacă tot eram la comparaţii am să menţionez ca în ambele cazuri, mă refer la oţel şi la beton armat, izolaţia termică este neglijabilă. Lemnul stratificat oferă o izolaţie termică bună.

 

Se pot utiliza diferite tipuri de lemn pentru a controla volumul de căldură pierdută prin elementele structurale din lemn stratificat. Asta nu înseamnă că nu trebuie să termoizolăm o astfel de structură, însă eforturile vor fi ajutate și de materialul din care este construită structura. Pe suprafața elementului structural final se pot aplica și diferite finisaje, vopsele, baițuri sau chiar placări pentru a se putea obţine rezultatul dorit şi protecţia necesară în funcţie de tipul de element structural, clima, destinaţie sau preferinţă.

Durabilitatea elementelor structurale din lemn stratificat

Grinzile sau structurile de glulam au nevoie de protecţie faţă de condiţiile exterioare ca toate celelalte materiale de contrucţii precum oţelul, betonul, lemnul sau cărămida. Chiar dacă ele sunt încleiate cu un adeziv, în unele cazuri sunt vulnerabile la variațiile de temperatură și la condiții de umezeală. Sunt două tipuri de rășini pe care le putem utiliza la lipirea lamelelor de lemn. Unele sunt pentru exterior și interior, altele doar pentru interior. Cele care sunt concepute pentru exterior pot rezista chimic, pe termen lung, la temperaturi de peste 50 de grade Celsius și la îngheț.

Primul argument care susține ideea că aceste elemente sunt elemente structurale este că lemnul este ales cu atenţie, gradat, marcat, testat, uscat şi debitat. Elementele structurale din lemn sunt compuse din anumite tipuri de lemn. Aici nu mă refer doar la specia arborelui din care provine lemnul. Nu se pot utiliza orice fel scânduri, cum ar fi, de exemplu, cele din care sunt construiți paleții de lemn. Majoritatea scândurilor din comerț nu sunt potrivite pentru a construi grinzi sau stâlpi. Am avut nevoie de multă educație pentru a fi capabil să fac o analiză corectă a lemnului structural.

Al doilea argument este acela că adezivii folosiţi nu sunt simple soluţii de lipit ci sunt nişte chimicale foarte atent alese şi combinate. Ele provin de la un producător care are o certificare europeană (EN) dar şi o reţetă ce trebuie urmată cu mare stricteţe. Nu este ușor să faci elemente de lemn încleiat, însă dacă se înțelege cu adevărat cum funcționează acest sistem în lipire, dar și alegerea corectă a lamelelor, se pot face forme foarte interesante și durabile. Este destul de ieftin să produci astfel de elemente struturale dacă știi ce faci.

Rezistența la foc a elementelor din lemn încleiat

În încheierea acestui articol aş dori să vorbim un pic despre rezistenţa la foc. Am să revin cu ceva detalii în momentul în care îmi fac timp să scriu despre cazuri concrete. Vreau să mă fac înţeles când spun că grinzile de lemn lamelar stratificat și încleiat au o rezistenţă la foc mult superioară oţelului neprotejat. Oțelul, pe la 650 de grade Celsiul începe să îşi piardă integritatea structurală. Grinzile de glulam au avantajul că adezivul şi segmentarea în material face ca propagarea flăcării prin masa lemnul să întârzie.

Există ecuații care calculează resistența la foc în funcție de laturile de contact cu focul, lățimea și înălțimea, etc. Ecuațiile sunt împărțite pe elemente struturale și orizontale și rezultatul calculului poate fi foarte precis. Distrugerea lemnului se face constant şi controlat, aşa cum şi structural se poate calcula cu certitudine capacitatea de portanţă a grinzii prin faptul că lemnul lamelat încleiat nu are goluri, imperfecţiuni, noduri, crăpături sau zone necunoscute în masa lemnului. Acest lucru oferă tot felul de avantaje.

În momentul de față, se construiesc blocuri din lemn. Exact așa cum se făcea cu beton prefabricat. Lemnul încleiat reprezintă un fel de avans tehnologic care poate transforma lemnul într-un material văzut altfel. Îi amplifică semnificativ toate punctele forte și îi reduce punctele slabe. Putem astfel să construim structuri cu o durată de exploatare mai mare decât este necesar pentru alți arbori să crească în locul celor tăiați. Doar de i-ar planta cineva.