Λύσεις — Κεφάλαιο 12 · Ξυλεία (σελ. 184) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΔΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Β ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 12 · Ξυλεία (σελ. 184)

Απαντήσεις στις Ερωτήσεις του βιβλίου.

Κατηγορίες ξυλείας

Ερώτηση: 1. Από ποιες κατηγορίες δέντρων προέρχεται η δομική ξυλεία και σε ποιες κατηγορίες αυτή κατατάσσεται;

Απάντηση:

• Τα δέντρα διαιρούνται σε ενδογενή και εξωγενή. Η δομική ξυλεία προέρχεται από τα εξωγενή δέντρα, στα οποία η ανάπτυξη γίνεται με στρώματα κυτταρινικών ινών ανάμεσα στον φλοιό και τον κορμό.
• Τα εξωγενή κατατάσσονται σε κωνοφόρα (βελονόφυλλα), που δίνουν τη «μαλακή» ξυλεία (πεύκο, έλατο — το μεγαλύτερο ποσοστό της δομικής ξυλείας), και πλατύφυλλα, που δίνουν τη «σκληρή» ξυλεία (δρυς, οξιά — για πατώματα και στέγες).
• Επιπλέον η ξυλεία διακρίνεται σε φυσική (πριστή) και τεχνητή ξυλεία.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Από εξωγενή δέντρα: κωνοφόρα (μαλακή ξυλεία) και πλατύφυλλα (σκληρή ξυλεία)· κατατάσσεται σε μαλακή και σκληρή, φυσική και τεχνητή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: εξωγενή δέντρα + κωνοφόρα/πλατύφυλλα με το είδος ξυλείας που δίνουν.

Υγρασία, ξήρανση ΚΑΙ αποθήκευση

Ερώτηση: 2. Πώς επηρεάζει η υγρασία την παραγωγή της ξυλείας και πώς αυτή ξηραίνεται; 3. Με ποιο τρόπο αποθηκεύονται τα ξύλα (ανάλογα με τη σκληρότητά τους);

Απάντηση:

• Υγρασία: μετά την κοπή το ξύλο έχει υγρασία περίπου 50% κατά βάρος (μέχρι 140% η οξιά και 250% το έλατο του ξηρού βάρους). Για ελάχιστη διακύμανση διαστάσεων και μικρότερη προσβολή από μικροοργανισμούς η υγρασία πρέπει να είναι < 20%· κατά την ξήρανση εμφανίζονται παραμορφώσεις (συρρίκνωση), γι’ αυτό η ξήρανση είναι βασικό στάδιο της παραγωγής.
• Φυσική ξήρανση: με κυκλοφορία αέρα ανάμεσα στις στρώσεις της ξυλείας σε ντάνες, με πήχεις 2 - 4 cm μεταξύ τους, σε υπόστεγα και 0,5 m από το έδαφος· μειονέκτημα η μεγάλη διάρκεια και η αδυναμία επίτευξης της επιθυμητής υγρασίας.
• Τεχνητή ξήρανση: σε θαλάμους (ξηραντήρια) με ρυθμιζόμενη υγρασία και θερμοκρασία, με ατμό ή θερμό αέρα· γρηγορότερη και πιο ομοιόμορφη.
• Αποθήκευση: σε χώρους προφυλαγμένους από την υγρασία και καλά αεριζόμενους, χωρίς επαφή με το έδαφος. Τα σκληρά ξύλα τοποθετούνται σε στρώσεις, ενώ τα μαλακά όρθια.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η αρχική υγρασία (~50%) πρέπει να μειωθεί κάτω από 20% με φυσική (ντάνες με πήχεις) ή τεχνητή ξήρανση (θάλαμοι)· αποθήκευση σε στεγνό, αεριζόμενο χώρο εκτός εδάφους: σκληρά σε στρώσεις, μαλακά όρθια.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: όριο υγρασίας < 20% + δύο τρόποι ξήρανσης + σωστή διάκριση αποθήκευσης σκληρών/μαλακών.

Αντοχή ΚΑΙ εχθροί

Ερώτηση: 4. Ποιοι παράγοντες επιδρούν στην αντοχή του ξύλου; 5. Ποιοι οι μεγαλύτεροι εχθροί του ξύλου και ποια τα μέτρα προστασίας του;

Απάντηση:

• Αντοχή: επιδρούν η διεύθυνση της φόρτισης ως προς τις ίνες (ανισότροπο υλικό), η ελαστικότητα, η σκληρότητα και η υγρασία (όσο σκληρότερο και ξηρότερο, τόσο μεγαλύτερες δυνάμεις παραλαμβάνει), η ύπαρξη ρόζων και η αλλαγή διεύθυνσης των ινών.
• Εχθροί: οι μύκητες, τα έντομα, η υγρασία και η φωτιά.
• Μύκητες (υγρασία > 25%, θερμοκρασία 10 - 35 °C): καλή ξήρανση, αντισηπτικές ουσίες, επάλειψη, βάπτισμα, εμποτισμός.
• Υγρασία: ξέπλυμα και έκθεση σε ξηρό περιβάλλον, καλός αερισμός, εμποτισμός με ελαιώδεις ουσίες ή ρητίνες, επάλειψη με πίσσα, βαφή με ελαιοχρώματα ή βερνίκια.
• Έντομα: διατήρηση των επιφανειών χωρίς σχισμές, επάλειψη με βερνίκι ή ελαιόχρωμα· αν προσβληθεί, εμποτισμός με ουσίες που νεκρώνουν τα έντομα.
• Φωτιά: επάλειψη με άκαυστα υλικά (χρώματα φωτιάς) ή επένδυση με λεπτά μεταλλικά φύλλα ή γυψοσανίδες.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αντοχή: διεύθυνση ινών, ελαστικότητα, σκληρότητα, υγρασία, ρόζοι· εχθροί: μύκητες, έντομα, υγρασία, φωτιά, με ξήρανση, αντισηπτικά, εμποτισμό, βαφές και πυράντοχες επικαλύψεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: παράγοντες αντοχής + οι τέσσερις εχθροί με μέτρα προστασίας.

Ελληνικά ξύλα

Ερώτηση: 6. Ποια τα κυριότερα είδη των Ελληνικών ξύλων που χρησιμοποιούμε στη δόμηση και σε ποια δομικά στοιχεία χρησιμοποιούμε το καθένα απ’ αυτά;

Απάντηση:

• Έλατο: ξυλότυποι, στέγες, κουφώματα, ικριώματα (μικρή διάρκεια ζωής).
• Πεύκο (π.χ. το λαρτσινό πεύκο που αναπτύσσεται στην Ελλάδα, με αντοχή στις τριβές): πατώματα, κλιμακοστάσια, κουφώματα, ικριώματα.
• Δρυς: πατώματα (και έπιπλα), κουφώματα, γέφυρες — βαρύ, σκληρό ξύλο με μεγάλη διάρκεια ζωής.
• Οξιά: δάπεδα και επιπλοποιία (παίρνει σχήματα με βρέξιμο και θέρμανση).
• Καστανιά: δάπεδα, γέφυρες, επιπλοποιία.
• Κέδρος: κυρίως στέγες (και γέφυρες).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Έλατο (ξυλότυποι, στέγες, κουφώματα), πεύκο/λαρτσινό (πατώματα, σκάλες, κουφώματα), δρυς (πατώματα, κουφώματα, γέφυρες), οξιά (δάπεδα, έπιπλα), καστανιά (δάπεδα, γέφυρες), κέδρος (στέγες).

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: αρκετά είδη με σωστή αντιστοίχιση σε δομικά στοιχεία κατά τον πίνακα του βιβλίου.

Τεχνητή ξυλεία ΚΑΙ κοπή

Ερώτηση: 7. Ποια υλικά χρησιμοποιούμε στην παραγωγή τεχνητής ξυλείας και ποια τα κυριότερα είδη της; 8. Ποιο είδος τεχνητής ξυλείας έχει μεγαλύτερη αντοχή και πού το χρησιμοποιούμε; 9. Περιγράψτε τρόπους κοπής των ξύλων καθώς και τα προϊόντα που παίρνουμε από κάθε τύπο κοπής.

Απάντηση:

• Υλικά: τα λεγόμενα άχρηστα υλικά της υλοτομίας (κλαδιά, φύλλα κ.ά.) και τα απορρίμματα της επεξεργασίας του ξύλου, που με μηχανικές και χημικές μεθόδους δίνουν τεχνητό ξύλο σε φύλλα, πλάκες και δοκούς.
• Κυριότερα είδη: τα αντικολλητικά φύλλα (κόντρα πλακέ), η συγκολλητή ξυλεία και οι ινοσανίδες - μοριοσανίδες (νοβοπάν, χάρντμπορντ).
• Μεγαλύτερη αντοχή: η συγκολλητή ξυλεία (μεγαλύτερες μηχανικές αντοχές, δεν απορροφά υγρασία, διάφορες μορφές όπως τόξα, τρίγωνα). Χρήση: δοκοί ως φέροντα στοιχεία πλακών, πατωμάτων, στεγών και διαχωριστικών πετασμάτων.
• Κοπή: αρχικά αφαιρούνται οι τέσσερις καμπύλες πλευρές (καπάκια) και ο κορμός κόβεται ώστε να προκύψουν πλάκες, δοκοί, σανίδες. Για ελάχιστες παραμορφώσεις ο πριονισμός γίνεται κατά τη χορδή, που δίνει μεγαλύτερο ποσοστό χρήσιμης ξυλείας και είναι ευκολότερος, και κατά την ακτίνα, που δίνει ξυλεία που δεν συρρικνώνεται και δεν παραμορφώνεται κατά την ξήρανση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Υλικά: υπολείμματα υλοτομίας και επεξεργασίας· είδη: κόντρα πλακέ, συγκολλητή ξυλεία, ινοσανίδες - μοριοσανίδες· ισχυρότερη η συγκολλητή ξυλεία (φέρουσες δοκοί)· κοπή κατά τη χορδή (περισσότερη ξυλεία) και κατά την ακτίνα (χωρίς παραμορφώσεις), για πλάκες, δοκούς, σανίδες.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: υλικά + τρία είδη + συγκολλητή ως ισχυρότερη + οι δύο τρόποι κοπής με το αποτέλεσμά τους.

Αντοχή ΚΑΙ διεύθυνση ινών

Ερώτηση: 10. Δικαιολογήστε τη διαφορά αντοχής του ξύλου σε σχέση με τη διεύθυνση των ινών του.

Απάντηση:

• Το ξύλο αποτελείται από παράλληλες λεπτές ίνες κυτταρίνης ενωμένες με λιγνίνη. Οι ίνες δίνουν αξιόλογη αντοχή κατά μήκος της διεύθυνσής τους, ενώ κάθετα προς αυτές η αντοχή είναι σημαντικά χαμηλότερη· το ξύλο είναι ανισότροπο υλικό.
• Η αντοχή σε εφελκυσμό παράλληλα στις ίνες είναι 10 φορές μεγαλύτερη από την αντίστοιχη κάθετα σε αυτές, ενώ κατά το βιβλίο η αντοχή σε θλίψη παράλληλα στις ίνες είναι μικρότερη από την κάθετη.
• Σε κάμψη η μεγαλύτερη αντοχή εμφανίζεται όταν η δύναμη είναι κάθετη στις ίνες, γιατί τότε οι εφελκυστικές (κάτω) και θλιπτικές (άνω) δυνάμεις που αναπτύσσονται είναι παράλληλες προς τις ίνες.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Λόγω της ανισοτροπίας από τις παράλληλες ίνες κυτταρίνης: μεγάλη αντοχή κατά μήκος των ινών (εφελκυσμός 10 φορές μεγαλύτερος), μικρή κάθετα· σε κάμψη μέγιστη όταν η δύναμη είναι κάθετη στις ίνες.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Κριτήριο: αιτιολόγηση με τη δομή των ινών + εφελκυσμός/κάμψη.