TRÄ OCH FUKT

Trä är ett material med stor porositet. Denna porositet medför att trä kan uppta stora mängder vatten. För tall och gran kan fuktkvoter på 150-180 % uppnås i splintveden hos det levande trädet. Cellväggen är hygroskopisk och strävar med hänsyn till fukt mot ett jämviktsläge som svarar mot omgivande lufts fuktinnehåll. Det är därför som trä torkas till fuktkvoter som ska har­

monisera med det tänkta jämviktsläge som den framtida placeringen av trästycket ska ha. Fuktinnehållet hos trä uttrycks vanligtvis som % av virkets torra vikt och kallas då fuktkvot. För Nordiska förhållanden har trä i utomhus­

miljöer normalt en jämviktsfuktkvot på ca: 12-18 % om det skyddas mot direkt nederbörd. När cellväggen är fuktmättad har cellen uppnått fibermätt- nadspunkten, fuktkvoten är då ca 28-30 %. De fuktbetingade rörelserna hos trä (svallning eller krympning) sker först när vattnet upptas eller avgår ur cellväggen, således vid fuktkvoter under fibermättnadspunkten.

Trä kan i vattenmättat tillstånd ha fuktkvoter över 200 %.

Träets rötbeständighet beror i första hand pä dess förmåga att hålla fukt­

kvoten på en för mikroorganismerna för låg nivå >22-30 %. Det är alltså främst så kallat fritt vatten ovan fibermättnadspunkten som är orsaken till rötangrepp på virke. Genom att höja fuktkvoten till nivåer som ger en syre- fattig miljö, skapas ogynnsamma förhållanden för insekter och svampar. För att skydda timret under den varma årstiden våtlagras timret i syfte att skapa sådana miljöer.

Uttorkningshastigheten är väsentligt olika i träets tre huvudriktningar, största uttorkningshastigheten har träet i fiberriktningen, mindre i radieil led och minst i tangentiell led. Förhållandet i torkningshastighet i dessa olika rikt­

ningar är approximativt 20:2:1. Relativt sett är förhållandet detsamma för träets fuktupptagning förutom i fiberriktningen där skillnaden kan vara ännu större. Variationerna i fuktupptagning kan vara stora mellan olika träslag, mellan träd av samma trädslag och inom respektive trädslag och exempelvis för furans splint och kärna (2,3,4).

(Utdrag från Kollman, F., Schneider, A. & Serrand, W. München, 1966.

Undersökningar beträffande inflytande av dimensioner och ytbehandlingar på hastigheten av fuktkvotsändringar i konstant klimat och på fuktkvotsvariationer i naturligt växlande klimat.)

Etapp 1 - Provbitar med olika längd av gran som konditionerades till 3, 35, 65 eller 95 % RH.

Den relativa fuktupptagningshastigheten visade sig vara högre ju lägre luftfuk­

tigheten (respektive jämviktsfuktkvoten) var. Vid samma utjämningsfuktighet var relativa fuktupptagningshastigheten högre ju större fuktighetsområde som skulle passeras. Fuktavgivningen gick snabbare än fuktupptagningen.

När desorptionen är större än absorptionen, kommer medelfuktkvoten i träet i ett växlande klimat att bli lägre än jämviktsfuktkvoten för medelklimatet, dvs träet blir torrare än vad som svarar mot luftfuktighetens medelvärde.

Fuktupptagning respektive fuktavgivning sker huvudsakligen genom ändträ för korta provbitar och genom långsidor för långa provbitar. Fuktupptagning i fiberriktningen är relativt sett större vid låg fuktnivå än vid hög.

Etapp 3 - Fuktkvotsväxlingar på obehandlat och ytbehandlat trä under natur­

liga klimatväxlingar under ett år.

Proverna förvarades på två ställ i det fria, där det ena stod under tak som

skyddade mot nederbörd och solljus. Tre olika trädslag användes (gran, bok, ek) samt plywood, spânskiva, skiktträ och träfiberskivor. Fem olika dimensioner och 23 olika ytbehandlingar, totalt 837 prover.

På de oskyddade proverna var fuktkvotsvariationen upp till 16 % under en vecka. Högsta uppmätta fuktkvot var 31 %.

För ytbehandlade prover under skyddstak var årsmedelvärde hos fuktkvoten så låg som 9 - 10 % och därmed långt under jämviktsfuktkvotens årsmedel­

värde. Underskridande av jämviktsfuktkvotens årsmedelvärde gällde också för obehandlade träprover.

Slutsats: För trä i utomhusmiljöer är det fritt vatten, och då huvudsakligen nederbörd som är orsaken till fuktkvoter som överstiger jämviktsfuktkvoten.

Rötskador kan inte uppstå på trä genom ensidig fuktpåverkan från utomhus­

klimatets luftfukt.

Vid ytbehandling av trä är det alltid viktigt att träet har en relativt låg och jämn fuktkvot. Vid användning i miljöer där träet utsätts för nederbörd och stora variationer i den omgivande luftens fuktighet ställs stora krav på yt behandlingen. Träet kommer att krympa och svälla vilket gör att ytbehand­

lingen måste ha en bra elastisk förmåga. Den ideala ytbehandlingen är en tät färg som gör att träet inte påverkas av den omgivande miljön. Risken med täta färger är att om ytbehandlingen skadas eller om ytbehandlingen inte täcker alla träytor kommer vatten att tränga in och spridas i träet. Detta medför att vatten ackumuleras i träet med åtföljande svällning som skapar stor påkänningar för ytbehandlingen. Om träet inte förmår torka ut riskerar träet att utsättas för mikrobiella angrepp. Vid användande av "öppna" ytbe­

handlingar förlitar man sig mer på träets egen förmåga att uppta och avge vatten. Sådana färger ger ett visst skydd vid nederbörd men skapar ingen större barriär för vatten i ångform. Ytbehandlingar där fukt förmår tränga in i träet ställer stora krav på ytbehandlingens elasticitet. Även ytbehand­

lingen i sig påverkas negativt av vatten. Vilken typ av ytbehandling som ska rekommenderas för olika användningsområden är därför omtvistat. Stor del av forskningen som berör ytbehandling av trä är därför ofta inriktat på hur träet och ytbehandlingen uppför sig vid olika fuktbelastningar. Undersök­

ningarna sker antingen i laboratorium där man försöker utröna vilken permea- bilitet ytbehandlingar har. En annan metod är att genom olika

exponeringar av ytbehandlat trä försöka få fram så realistiska resultat som möjligt. Detta är ofta en ganska dyr och tidsödande metod, varför man på olika sätt använder sig av accelererande metoder där man simulerar fram miljöer som efterliknar den tilltänkta användningen. Det är viktigt att ha i åtanke att de flesta undersökningar som görs är behäftade med svagheter i testmetodiken. Men det bästa resultatet fås om undersökningen är så lik den tilltänkta miljön som det är möjligt att få. Vid framtagande av nya ytbehand­

lingar används ofta flera testmetoder för att få ett så realistiskt utfall som möjligt.

Vid testningar av olika ytbehandlingar på trä används oftast en effektiv ändträförsegling. På detta sätt får man fram en mer homogen bild av fukt­

vandringen in och ut i träet genom den exponerade ytbehandlingen vid klimat­

påfrestningar. En stor felkälla med denna metod är att vid konventionell användning används sällan så effektiva ändträförseglingar och ofta ingen ändträförsegling alls, trots att träet har den största fuktvandringen i fiber­

riktningen.