19. Trä

Question 1

19.1. Beskriv hur en trädstam är uppbyggd, på makroskopisk nivå, samt hur tillväxt och näringstransport sker i trädstammen.

Answer 1

Ett tvärsnitt visar inifrån och ut:
- Märg

• Ved: vårved och sommarved beroende på när de bildas
  kambium sitter mellan barken och veden och där sker tillväxten - nya celler bildas
  Splint: här sker näringstransport i kärl eller hartzkanaler (tror, hittade inte något exakt)
  Kärna: bilda efter 30 år, fukt tas upp långsamt här. Transportvägarna i veden blockeras, kärnveden deltar inte i transportprocesser.

Bark: innerbark och ytterbark

Question 2

19.2. Beskriv skillnaden mellan kärnved och splintved?

Answer 2

Kärnved: Bildas efter ca 30 år, denna del deltar inte i transportprocesser i trädet. Fukt tas upp långsamt här jämfört med i splinten. I kärnan kan det finnas extraktiva ämnen lagrade som kåda och funguciter.

Splinten sitter utanför/runt om kärnveden. I splinten sker näringstransporten.

Question 3

19:3 Vilka egenskapsskillnader finns mellan kärnved och splintved?

Answer 3

Kärnan tar upp fukt mycket långsammare än splinten.

Question 4

19.4. Vilka är träets huvudriktningar?

Answer 4

Radiell
Tangentiell
Longitudinell

Question 5

19.5. Beskriv uppbyggnaden av en träfiber på mikronivå.

Answer 5

Veden byggs upp av avlånga celler längs stammens riktning.
- Cellerna är ihåliga, ca 2-6 mm långa. Kallas fibrer.
- Cellens vägg - primärväggen - består av cellulosa.
- Cellhålrum omringad av primärvägg, mittlamell och 3 st sekundärväggar
- Sekundärväggarna består av fibrillbunt - fibriller som är “trådar”
- Fibrillerna består av cellulosamolekyler som bildar en kristallstruktur

Trä består av 50% kol, 6% väte, 43% syre.

Inifrån och ut:
1. Cellulosakedjor som sammanlänkas till mikrofibriller
2. Mikrofibriller buntas ihop till fibriller (fibrillbuntar) som bildar lameller
3. Lamellerna bildar cellernas väggar i olika uttryck
3.1Sekundärvägg 3
3.2Sekundärvägg 2
3.3Sekundärvägg 1
3.4Primärvägg
3.5Mittlamell

Question 6

19.6. Beskriv uppbyggnaden av en, trakeid.

Answer 6

Trakeid = fibrer. De är långsmala celler med ringporer, som huvudsakligen finns i cellernas radiellt ställda väggytor. Uppbyggnad enligt 19.5.
Trakeidernas uppgift är att vara mekaniskt stödjande och vätske- och mineralledande.

Question 7

19.7. Beskriv uppkomst och konsekvenser av snedfibrighet.

Answer 7

Uppkomst:
- Trädet kan växa snett (spiralväxt)
- Trädet kan sågas snett
Konsekvenser:
- Ger lägre hållfsathet

Question 8

19.8. Varför är trä starkare i fiberriktningen jämfört med tvärs träfibern?

Answer 8

Pga att fibrerna ligger i denna riktningen och det är fibrerna som bygger upp träet.

Question 9

19.9. Vad är fibermättnadspunkten? Varför uppstår en markerad fibermättnadspunkt för trä?

Answer 9

Fibermättnadspunkt: den fuktkvot där krympning/svällning sker och de mekaniska egenskaperna påverkas. Då har allt fritt vatten i hålrummen torkat bort men cellväggarna är fortfarande fuktiga. När fukten från cellväggarna torkar sker krympning.

Sker alltså ingen volymökning, utan endast krympning när fukten torkar.

Question 10

19.10. Vilka materialegenskaper påverkas av fibermättnadspunkten? Vad händer med materialegenskaperna ovanför resp under fibermättnadspunkten?

Answer 10

Under fibermättnadspunkt:
- Hållfastheten ökar
- träet krymper
- värmeledningsförmågan minskar
Över fibermättnadspunkt:
- Hållfastheten är konstant
- Värmeledningsförmågan ökar

Question 11

19.11. Vilka ungefärliga fuktkvoter har trä vid fällning, vid fibermättnadspunkten och vid normalt rumsklimat?

Answer 11

Fuktkvot vid…
…fällning: upp till 50% i kärnan och upp till 160% i splinten
…fibermättnadspunkt: 23-34%
…rumsklimat: 7-18%

Question 12

19.12. I tidningen “Vi i villa” nr 1 2006 ställs bl.a. frågan: “Kan ved bli för gammal”? Den tillfrågade experten svarar då: “Ja, den kan bli för gammal! Den blir helt enkelt för torr och brinner då väldigt aggressivt och snabbt”. Stämmer detta? Kommentera detta påstående.

Answer 12

Nej. Torr ved kommer att gå mot jämnvikten med RF i omgivningen.

Question 13

19.13. Förklara varför korta virkesbitar torkar väsentligt fortare än långa.

Answer 13

Uttorkningshastighet
- Fiberriktning:radiell:tangentiell → 20:2:1
- I radiell riktning sugs vatten in dubbelt så snabbt som i tangentiell.
- I fiberriktningen 20 gånger så snabbt → viktig att skydda ändträ.

DVS uttorkningshastigheten är mycket snabbare i fiberriktningen, så en kort virkesbit torkar snabbare än en längre.

Question 14

19.14. Varför är det viktigt att välja rätt fuktkvot vid inbyggnad av virke?

Answer 14

Eftersom trä har stora fuktrörelser.
För att det inte ska svälla eller krympa efter konstruktion. Om fuktkvoterna skiljer kommer det inbyggda virket att försöka uppnå jämviktsfuktkvot. Då den är inbyggd finns inte utrymme för träet att svälla vilket orsakar betydande tryckspänningar i träet och anslutande konstruktioner.

Question 15

19.15. Beskriv hur träets hållfasthet, E-modul och fuktrörelser beror av fuktkvoten.

Answer 15

• E-modulen minskar med ökande fuktkvot upp till fibermättnadspunkt.
• Hållfastheten ökar ju lägre fuktkvoten under fibermättnadspunkt. Vid fibermättnadspunkten och över blir den konstant.
• Fuktrörelserna sker endast med vatten som upptas eller avges fram till fibermättnadspunkt.

Question 16

19.16. Träets hållfasthet påverkas av flera faktorer. Nämn 5 sådana och även hur träets hållfasthet påverkas.

Answer 16

1. Belastningstid - hållfasthet vid långtidsbelastning uppgår till ca 60% av hållfastheten vid korttidbelastningen.
2. Densitet - ungefär proportionerlig mot träts densitet i absolut torrt tillstånd.
3. Fuktkvot - minskar med ökande fuktkvot fram till fibermättnadspunkten där den sedan är någorlunda konstant.
4. Temperatur - ökad temperatur minskar hållfastheten. Vi längre påverkan av ökad temp blir förlusten i hållfasthet permanent.
5. Fiberstörning - hållfastheten är ca 2/3 av värden som uppnås på små och felfria virke.

Question 17

19.17. Beskriv hur brott sker vid drag och tryck i träets huvudriktningar.

Answer 17

• Högst hållfasthet: dragning i fiberriktning.
• Vid tryck i fiberriktningen uppnås halva hållfastheten → sker fiberknäckning.
• Vid böjning i fiberriktningen uppstår en hållfasthet mellan drag och tryck
• Tryck vinkelrätt i fiberriktningen ger en svag hållfasthet.

Vid drag uppnås den högsta hållfastheten i huvudriktningen och brottet är väldigt sprött. Vid tryck i huvudriktningen uppnås ca halva hållfastheten då fibrerna böjer sig och det uppstår en så kallad fiberknäckning.

Question 18

19.18. Vilka olika typer av organismer kan angripa trävirke?

Answer 18

Olika svampar, bakterier, insekter och havsorganismer.

Question 19

19.19. Nämn och beskriv några rötsvampar.

Answer 19

Äkta hussvamp:
- dess mycel bildar strängar som gör att svampen kan sprida sig över långa avstånd.
- Fuktkvot på 30% är mest gynnsam.
- Kvoten kan minska till 17% utan att svampen slutar växa.
- Bryter ned träets cellulosa, träet krymper och får en brun färg och spricker i tärningsformer.

Källarsvamp:
- kräver fuktkvot på 50-60% för tillväxt.
- Förekommer ofta vid läckage och angriper främst barrträd.

Question 20

19.20. Ge exempel på virkesförstörande insekter.

Answer 20

Husbock, pålmask och strimmig trägnagare. Angreppen sker dolt i virket och leder till sämre bärighet i konstruktionen.

Question 21

19.21. Vilka metoder finns för att skydda trä mot biologiskt angrepp?

Answer 21

Tryckimpregnering: använder vattenlösliga material som innehåller koppar - ger grön färg.

Vakuumimpregnering: ofärgade lösningsmedel
- All impregnering ska ske helt i splinten.

Värmebehandling: kan göras med både barr- och lövträ.
- Virket värms i en syrefri miljö och träet får lägre fuktupptagning och mindre fuktrörelser.
- Dock får det lägre hållfasthet och blir sprödare

Question 22

19.22. Vilka träskyddsklasser finns när det gäller impregnering av trä?

Answer 22

M - tryckimpregnering. Full inträngning i splintved
A - tryckimpregnering. Full inträngning i splintved
AB - tryckimpregnering. Full inträngning i splintved
B - Vakuumimpregnering. Minst 6 mm inträngning i splintved.

Question 23

19.23. Hur kvalitetsdeklareras trä efter utseende?

Answer 23

Visuellt eller med maskin. Kvaliteten baseras på kvistar, sprickor, snedfibrighet ex.
Ges siffra mellan 0-4. Kan sorteras på både flat- och kantsidan (G4) ELLER bara flatsidan (G2). Ex kan en bit få sortering G43.

Question 24

19.24. Vilka kriterier används för att kvalitetsdeklarera trä efter hållfasthet?

Answer 24

Hållfasthetssortering: virke som ska användas till bärande träkonstruktioner.

Kan ske visuellt eller i maskin

Visuellt: kollar kvistar, snedfibrighet, sprickor, svampangrepp osv
- Minst 95% av virket i sorteringen måste ha ett värde som är högre eller lika med det karakteristiska hållfastheten.

Maskin: kombinerade bestämningar av bl.a. densitet, e-modul eller inre struktur m.h.a. röntgen. Vanligast idag är att bestämma den dynamiska e-modulen genom mätning av resonansfrekvensen vid knackning i virkeänden.

Question 25

19.25. I vilka hållfasthetsklasser indelas trä?

Answer 25

Den CE-märks med hållfasthetsklasserna C14-C50

Question 26

19.26. Beskriv uppbyggnaden av en limträbalk

Answer 26

Limträ är sammanlimmade trälameller - raka (45mm tjocka) eller böjda (33mm tjocka). Limträ balk har en höjd på 900-2400 mm och bredd 35-225 mm.

Question 27

19.27. I vilka hållfasthetsklasser indelas limträ?

Answer 27

Limträ har hållfastheten GL30 i Sverige. Detta står för glued laminated timber och att den karakteristiska böjhållfastheten är 30 MPa. Det kan även läggas till ett c vilket innebär det är ett kombinerat limträ med minst 4 lameller.

Question 28

19.28. Varför blir hållfastheten bättre för limträ än för massivt trä med samma dimensioner?

Answer 28

För att limträ har en kombination av olika fiberriktningar vilket ger en bättre hållfasthet än ett massivt trä som endast har fibrer i en riktning.