معماری, مواد و مصالح, چوب

چوب یکی از مصالح ساختمانی است که یا مستقیماً از درخت به دست می‌آید و یا اینکه از خرده‌چوبها و چسبهای مخصوص ، طی فرایندهای خاص تولید می‌شود و در قسمتهای مختلف ساختمان مانند تیر، ستون، خرپا ، نما، داربست ، قالب بندی و کف به مصرف می‌رسد.
چوب یکی از قدیمی‌ترین مصالح ساختمانی است . بشر پیش از دستیابی به فلزات و به خصوص آهن ، در مواردی که مقاومت فشاری حائز اهمیت بود از قوس ، و در مواردی که مقاومت خمشی مهم بود از چوب استفاده می‌کرد.
چوب یک بافت سلولزی آلی است که بخش عمدة آن را ترکیبات هیدراتهای کربن تشکیل می‌دهد. درختها با جذب از هوا و نیز آب و مواد معدنی از زمین ،‌این ترکیبات کربوهیدراتی را ساخته ، در بافتهای خود ذخیره می‌کنند.

Fiv33e 300x300 چوب

 


امروزه با پیدایش جایگزینهای مناسبی همچون مصالح فلزی و نیز پلاستیکها ، کاربردهای چوب در ساختمان تا حد قابل توجهی محدود شده است. چوب یکی از مصالح ساختمانی گران محسوب شده، دارای معایب دیگری از قبیل پوسیدگی ، کفک زدگی ، خورده شدن توسط موریانه و … نیز می‌باشد؛ ولی هنوز هم در صنعت ساختمان به علت داشتن برخی امتیازات به کار می‌رود.

امتیازات چوب
ـ کار کردن با چوب ساده است؛ بریدن، سوراخ نمودن ، میخ کردن و چسباندن آن راحت می‌باشد.
ـ چوب یک مصالح ساختمانی سبک می‌باشد.
ـ به علت داشتن زیبایی هنری آن ، کاربردهای تزئینی فراوانی دارد. (همانند روکش‌های درونی ، سقفهای چوبی، پارکت کف و … .)
ـ چوب یک عایق حرارتی مناسب می‌باشد. چوب علاوه برکاربرد در صنعت ساختمان، در پارچه بافی، مبل سازی، صنعت کاغذ و … نیز بکار می‌رود.
کاربردی جدید برای چوب در صنعت ساختمان
یکی از کاربردهای نسبتاً جدید چوب ، استفاده از چوب در صنعت بتن بعنوان قالبهای چوبی می‌باشد. البته قالبهای فلزی هم وجود دارند؛ ولی قالبهای چوبی سبکتر بوده ، کارکردن با آنها راحت‌تر است. امروزه عمدتاً برای ساختن قالبهای بتن از تخته‌های چند لای آغشته به رزین (Resin) استفاده می‌کنند که می‌توانند برای مدت طولانی در آب دوام بیاورند. از این قالبها می‌توان بیش از ۳۰ بار برای قالب‌گیری بتن استفاده کرد.
قالبهای چوبی دو نوعند:
۱ـقالبهای چوبی تونلی
۲ـ قالبهای چوبی که برای ساختن سقف و دیوار بصورت سر هم بکار می‌روند.
ساختمان چوب درختهای به کار رفته در صنعت ساختمان
درختانی که چوب آنها در صنعت ساختمان بکار می‌رود دو دسته‌اند: سوزنی برگها و پهن برگها . برش عرضی سوزنی برگها، ساده ، هندسی و منظم می‌باشد در حالی که برش عرضی پهن برگها، نامنظم و درهم می‌باشد. هر چه بافت چوب نامنظمتر بوده و مقطع آن خلل و فرج بیشتری داشته باشد، چوب پوکتر و سبکتر بوده، مقاومت کمتری از خود نشان می‌دهد و آب بیشتری جذب می‌نماید.
رطوبت چوب
پس از بریدن درخت ، در چوب مقدار قابل ملاحظه‌ای رطوبت وجود دارد که میزان آن به حدود ۲ تا ۳ برابر وزن چوب خشک می‌رسد. آب چوب یکی در منافذ بین سلولی بصورت آب آزاد و دیگر در جدار سلولها و چسبیده به تارهای چوب بصورت آب نم وجود دارد . آب درون چوب را نسبت به وزن چوب خشک می‌سنجند:

خواص فیزیکی چوب شدیداً تحت میزان رطوبت قرار می‌گیرد که چوب را بر اساس میزان رطوبت آن به ۳ گروه زیر تقسیم می‌کنند :
۱ـ چوب مرطوب: چوبهای با میزان رطوبت %۳۵ و بیشتر (چوب درختان تازه بریده ) ۲ـ چوب نیمه خشک : چوبهای بامیزان رطوبت %۱۵ تا %۲۰ (چوبهای خشک شده در هوا)
۳ـ چوب خشک: چوبهای با میزان رطوبت %۸ تا %۱۳ (چوبهای خشک شده در اتاق)
پس از بریدن درخت، چوب تر به تدریج رطوبت خود را از دست می‌دهد؛ ابتدا آب آزاد از دست می‌رود و سپس آب نم از بین جدار سلولها خارج می‌گردد تا به نقطه‌ای می‌رسیم که در بین الیاف آبی وجود نداشته باشد. این نقطه را ً نقطة‌ اشباع الیاف یا تارها ً گویند.
چوب ماده‌ای است جاذب‌الرطوبة و در هر درجه حرارت و شرایط رطوبتی ،‌مقدار معینی رطوبت را در خود نگه می‌دارد که به این رطوبت اصطالحاً ً رطوبت نسبی تعادل ً می‌گویند. از زمانی که آب بین سلولی شروع به از بین رفتن می‌نماید، جمع شدگی در چوب آغاز می‌گردد. در زیر نقطه اشباع چوب ، جمع شدگی در جهات مختلف برابر نیست. جمع شدگی در امتداد طول الیاف ناچیز است و درامتداد عرض الیاف (و یا در امتداد شعاع برش عرضی) قابل ملاحظه می‌باشد. جمع شدگی در امتداد شعاعی است.
اگر نابرابری جمع شدگی در جهات مختلف به حد قابل توجهی برسد، چوب ترک می‌خورد.
برای اینکه جمع شدگی را تحت کنترل درآورده و از ترک خوردن چوب جلوگیری نمود، باید چوب را به عمل آورد.
عمل آوردن چوب
چوب را باید پیش از مصرف خشک کرد. خارج نمودن آب اضافی از چوب تا اینکه رطوبت چوب به حدی مشخص برسد و کمترین صدمه را ببیند اصطلاحاً ً عمل آوردن چوب‌ً نامیده می‌شود .
معمولاً رطوبت چوب را تا حدی کاهش می‌دهند که در تعادل با محیط باشد . عمل آوردن ، چوب را در برابر ترک خوردن و نیز تغییر شکل حفظ می‌کند. نکته قابل توجه این است که در رطوبتهای کمتر از حد اشباع ، کلیة خصوصیات مقاومتی چوب با کاهش رطوبت نسبی آن ، افزایش می‌یابد. در ضمن پوسیدگی چوب، رویش‌ قارچها و… معمولاً در رطوبتهای نسبی بیش از %۲۰ اتفاق می‌افتد.
درختهای بریده شده را نمی‌توان به همان صورت برید شده عمل آورد. برای به عمل آوردن چوب ، تنه درخت را به صورت چار تراش و یا الوار برش می‌دهند و پس از برش دادن به عمل می‌آورند.

روشهای مختلف عمل آوردن:
۱ـ روش طبیعی : در این روش چارتراش و الوارها را بر روی زمین خشکی که هوا در اطراف آن جریان دارد می‌خوابانند تا رطوبت درون چوب به کمتر از %۲۰ وزن خشک آن برسد. این روش معمولاً روشی زمانبر و طولانی است و ممکن است تا ۲ چند سال به طول بیانجامد . چوبهای به دست آمده از این روش از کیفیت مطلوب برخوردار نیستند. زیرا معمولاً رطوبت از چوب بطور یکنواخت خارج نمی‌شود .
۲ـ روش کوره : در این روش ، چارتراش و الوارها را درون اتاقکهای مخصوصی که جریان هوای گرم در آنها جریان دارد می‌خوابانند . دمش هوای گرم ( حدود ۶۰ تا ۹۰ درجه سانتی گراد) در حدود ۳ الی ۴ روز ، رطوبت چوب را تا حدود %۱۰ وزن خشک آن کاهش می‌دهد.
پس از عمل آوردن، می‌ توان به منظور مقاوم کردن چوب در برابر آتش به آن مواد ضد آتش تزریق نمود . چوبهایی که در کشورهای خارجی استفاده می‌شوند، اغلب این گونه‌اند . در این چوبها ، تا زمانی که شعله بر روی چوب قرار دارد، چوب به صورت نیم‌سوز دود می‌کند و پس از برداشتن شعله دیگر نمی‌سوزد.
خواص فیزیکی چوب
جمع شدگی در جهت مماس ۲ برابر جمع شدگی در امتداد شعاعی چوب است.
• میزان رطوبت موجود در چوب به طور قابل ملاحظه‌ای در کلیة خواص مقاومتب چوب تأثیر می‌گذارد؛ به طوری که در رطوبتهای کمتر از حد اشباع ، هر چه رطوبت نسبی چوب کاهش یابد، مقاومت چوب افزایش خواهد یافت.
• وزن مخصوص خالص چوب برای تمامی انواع آن یکسان بوده و به طور متوسط برابر با ۵۴/۱ می‌باشد. ولی وزن مخصوص انبوهی ( حجمی) چوب بستگی به حجم منافذ دارد.
• قابلیت انتقال حرارت چوب کم است و بستگی به تخلخل ،‌رطوبت نسبی و جهت گیری الیاف دارد. ضریب انتقال حرارتی در امتداد تارهای چوب ۸/۱ برابر بیشتر از مقدار آن در جهت عمود بر تارهاست.
• سرعت انتقال امواج صوتی در چوب، ۲ تا ۱۷ برابر بیشتر از مقدار آن در هواست.
• چوب در محیطهای اسیدی و قلیایی مقاومت نمی‌کند و می‌پوسد. درختان سوزنی برگ در محیط‌های اسیدی مقاومترند.
• مقاومت مکانیکی چوب در جهتهای مختلف ، متقاوت است؛ بنابراین اگر بخواهیم مقاومت آن را در آزمایشگاه تعیین کنیم، باید جهت تارها را هم معین نماییم.
• مقاومت فشاری چوب در امتداد تارها بالا می‌باشد. هر چه چوب فشرده‌تر گردد، مقاومت آن افزایش می‌یابد. بیشترین مقاومت فشاری زمانی ایجاد می‌شود که چوب کاملاً متراکم شده و به حدود حجم اولیه رسیده باشد. درضمن مقاومت فشاری چوب در جهت عمود بر تارها بسیار کمتر از مقاومت آن در جهت تارهاست.
• مقاومت کششی چوب در امتداد تارها نسبتاً بالاست. چوب را به ندرت در جهت عمود بر تارها تحت بار کششی قرار می‌دهند.
مسایل زیست محیطی
از آنجا که چوب می‌پوسد و در مدت کوتاهی به چرخة حیات باز می‌گردد، برای محیط زیست آلودگی ندارد؛ اما ممکن است برخی مواد محافظت کنندة آن در برابر عوامل مختلف ، آلودگیهایی برای محیط زیست ایجاد کنند.
ملاحظات و توصیه‌ها
• چوبی که در صنعت ساختمان به مصرف می‌رسد باید از نظر بافت و ظاهر ، یکنواخت ،تمیز و عاری از ترک و صمغ ، فاقد تابیدگی ، پیچیدگی و سایر معایب باشد. وجود گره ، قسمتهای پوسیده و خشک شده و تجمع شیره گیاهی و صمغ بر روی سطوح مرئی چوب، نشانة نامرغوب بودن آن است.
• چسبی که برای متصل کردن قطعات چوبی به کار می‌رود، باید با شرایط آب و هوایی سازگاری داشته باشد.
• استفاده از چسبهای با منشاء حیوانی برای نقاطی که امکان رشد قارچ ، کفک و دیگر میکروارگانیسمها وجود دارد مجاز نیست؛ زیرا به رشد این موجودات زنده کمک می‌کند.
• انبار مواد چوبی باید به دور از مواد قابل اشتعال بوده و دارای سیستمهای اعلام و اطفای حریق باشد.

+ نوشته شده توسط سجاد لرستانی در یکشنبه بیست و پنجم مهر 1389 و ساعت 12:29 |