Kvalitetssäkring vid arbete
med fukt i virke
Framtagande av fuktprogram
Högskolan Halmstad
Sektionen för Ekonomi och Teknik Byggingenjörsprogrammet
Examensarbete 15p
Handledare: Margaretha Borgström Halmstad Maj 2009
Kontaktuppgifter:
Andreas Ölmeby 0735-710877 Douglas Strid 0708-617577
Abstract
There are many factors in a building project that has to collaborate with one another in order to reach the desired end result, how you work with moisture issues in timber is a very important one. While constructing Varbergs Hospital, the building company Skanska came in contact with the issue of extra high demands on the moisture content in timber. What they requested from us was a moisture program in which you clearly could follow the routines regarding work with moisture in timber. The aim is to use this program as a help during the work, in order to achieve a good result.
We have developed this study in addition to the moisture program. The aim is that this study will give you a deeper understanding of the important factors to consider. In order to understand why you should work with timber in a certain way to avoid future problems, you have to understand the characters of timber and how moisture will affect it. In this study we have established that the entire timber handling process is very important and there are many steps that you have to take into consideration. Working with moist related issues in a qualitative way will create additional effects by increasing the quality of the other parts in the building process.
Förord
Detta examensarbete är skrivet under vårterminen 2009 och ingår som slutmoment i Byggnadsingenjörsutbildningen på Högskolan i Halmstad. Vi vill tacka vår
kontaktperson Jonas Andersson och hans medarbetare på Skanska i Varberg för samarbetet under hela processen
Vi vill också tacka vår handledare Margaretha Borgström för alla tips, råd och synpunkter längs arbetets gång som har hjälpt oss att slutföra detta examensarbete. Dessutom vill vi rikta ett tack till de som har ställt upp på intervjuer, rekommenderat bra referensmaterial samt hjälpt till med justeringar och korrekturläsning.
Högskolan Halmstad Maj 2009
Douglas Strid Andreas Ölmeby
Sammanfattning
Det är väldigt många faktorer i ett byggprojekt som måste fungera för att man ska nå fram till ett önskat slutresultat och arbete med fukt i virke är en mycket viktig sådan.
Bakgrunden till detta arbete är en förfrågan från Skanska, som upplevde att de kunde göra vissa förbättringar i sitt kvalitetsarbete när det gäller arbete med fukt i virke. Detta blev extra aktuellt för dem vid byggnationen av sjukhuset i Varberg där kraven på fuktnivåerna var högre än normalt. Vad som efterfrågades av Skanska var ett
fuktprogram där man på ett tydligt och pedagogiskt sätt kunde följa tillvägagångssättet och alla steg som krävs vid den här typen av arbete för att uppnå bästa möjliga resultat.
Vi har, förutom fuktprogrammet, tagit fram denna litteraturstudie som syftar till att ge en djupare förståelse för de faktorer som är viktiga att ta hänsyn till. För att man tydligare ska förstå varför man bör gå tillväga på föreslaget sätt så är det viktigt att man har information om träets egenskaper och hur det påverkas av fukt på olika sätt. Vi har konstaterat att hela virkeshanteringen är en viktig process och det är många steg att hålla ordning på. Allt ifrån vilka krav man bör ställa vid inköp, via hantering och lagring, till olika typer av mätningar vid inbyggnadsskedet. Ett noggrant och genomgående fuktarbete i hela kedjan ger också, som ringar på vattnet, ett mer övergripande sammantaget kvalitetstänk i de övriga delar i byggprocessen.
Innehållsförteckning
1 Inledning ... 1
1.1 Bakgrund... 1
1.2 Syfte ... 1
1.3 Avgränsning... 1
1.4 Metodbeskrivning ... 2
2 Träets uppbyggnad ... 3
3 Fuktupptagningsförmåga... 5
4 Fuktbetingade rörelser ... 6
4.1 Distorsion... 7
5 Fuktpåverkan ... 9
5.1 Jämviktsfuktkvot och sorptionskurvor... 10
5.2 Fuktvariationer... 11
5.2.1 Variationer i luftens relativa fuktighet ... 11
5.2.2 Variationer som beror på placering i konstruktionen... 12
5.3 Fuktrelaterade skador... 12
5.3.1 Rötsvampar ... 13
5.3.2 Blånadssvampar ... 13
5.3.3 Mögelsvampar... 13
6 Kravnivåer för fuktkvot ... 15
6.1 Kravspecificering vid inköp av virke... 15
6.1.1 Bygghandlarna köper in sortiment ... 16
6.2 Klassning av virke... 16
6.2.1 Kvalitetsklasser för rundvirke ... 16
6.2.2 Handelssortering ... 17
7 Hantering av virke ... 19
7.1 Leveranser... 20
7.2 Skydd och upplag... 20
7.3 Virkets väg ... 22
7.3.1 Sågverket ... 22
7.3.2 Grossisten... 22
7.3.3 Byggarbetsplatsen ... 23
8 Torkprocessen ... 24
8.1 Uppvärmning ... 24
8.2 Avgång av fritt vatten ... 24
8.3 Avgång av bundet vatten ... 25
9 Defekter som kan uppstå vid torkning... 27
10 Torkanläggningar ... 28
11 Metoder för fuktmätning ... 30
11.1 Mätning med fuktkvotsmätare ... 31
11.2 Riktlinjer för fuktmätning ... 31
11.2.1 Att välja mätpunkter... 32
12 Framtagande av fuktprogram ... 33
12.1 Fuktkritiska moment och konstruktioner ... 33
12.2 Inköp ... 33
12.3 Fuktsäkring under produktion... 34
13 Slutdiskussion... 35
14 Resultat ... 38
15 Referenser ... 39
Bilagor... 41
1 Inledning
1.1 Bakgrund
Att kunna hålla fuktkvoterna inom rimliga gränser när man bygger är en förutsättning för att kunna uppnå önskat resultat. Det finns en mängd olika processer och ansvarsområden som måste ”klicka” för att virket man bygger in håller den standarden som krävs, från uppsågning på sågverket till själva inbyggnadsproceduren och allt vad den innebär.
I dagsläget uppstår det ofta problem med att hålla sig inom de angivna gränserna vad gäller arbete med fukt i trä och det har många gånger lett till oönskade konsekvenser. Det finns en mängd orsaker till fuktigt virke. Det kan till exempel handla om felaktig hantering vid byggarbetsplatserna – både vid lagringen av virket och under byggnationsmomenten. Det kan också vara så att leverantören har använt sig av undermålig täckning vid lagring eller transport. Sen kan det ju också vara så att virket är felaktigt torkat eller lagrat vid sågverket, den beställda fuktkvoten är felaktig, eller så har man överhuvudtaget inte ställt några krav. En slutsats man kan dra av detta är att kunskapen om att bygga torrt är relativt låg på byggarbetsplatserna och behovet av utbildning är stort. Det är inte det att kunskapen inte finns men det handlar om att kunna sprida den vidare och det är där problemet ligger. Vi har efter att ha varit i kontakt med en projektchef på Skanska, kommit fram till att de upplever att de själva har vissa brister i hur de arbetar med fukt i virke.
Skanska jobbar utefter en databas med arbetsbeskrivningar och checklistor. Denna databas som Skanska kallar Vårt Sätt Att Arbeta (VSAA) är, enligt våran handledare Jonas Andersson, något bristfällig när det gäller arbete med fukt i virke. Det gäller virke som är extra torkat för att hålla nere byggfukten. Jonas Andersson kom i kontakt med detta vid byggnationen av Sjukhuset i Varberg, där fuktkraven var så stränga att de var tvungna att använda sig av sådant virke. Problemet som vår handledare framställer är att de beskrivningar och anvisningar som Skanska har till de flesta andra arbetsområden, inte finns när det gäller detta arbetsmoment
1.2 Syfte
Jonas Anderssons önskemål var att vi arbetade fram ett fuktprogram som var upplagt efter de mallar som VSAA är uppbyggt efter. Fuktprogrammet skulle innehålla mall för fuktplan, checklistor, riskanalys mm. Dessa checklistor skulle bland annat täcka mottagningskontroller, utförande och fuktkontroller under inbyggnadsskedet. Vi har utöver detta också sammanställt ett arbete som visar på hela informationsprocessen, från virkets uppbyggnad och tillverkningen till själva inbyggnaden. Detta för att man ska kunna sätta sig in i och tydligare förstå varför det är så viktigt att de olika stegen följs.
1.3 Avgränsning
Givetvis finns det andra faktorer att ta hänsyn till när det gäller att hålla nere byggfukten i
1.4 Metodbeskrivning
Informationen till detta arbete har samlats in genom dokumentundersökningar och intervjuer med sakkunniga i ämnet, framförallt personal från Skanska.
Dokumentundersökningen innefattar material från Skanskas Vårt Sätt Att Arbeta, rapporter från Sveriges provnings- och forskningsinstitut, rapporter och tidskrifter från olika databaser samt litteratur som berör ämnet.
Vi har även använt oss av det fuktprogram som Jonas Andersson har tagit fram för Sjukhusprojektet i Varberg. Det har fungerat som ett första utkast och ligger tillgrund för de anvisningar, checklistor och protokoll som vi har utformat i detta examensarbetet.
Intervjuerna har till en början vara relativt öppna med tanken att vi skulle skapa oss en uppfattning om problemet och vad de anställda inom Skanska ser som de mest bristfälliga momenten i denna process. Därefter har vi successivt gått över mot ett mer strukturerat förhållningssätt när vi har gått in på mer specifika problem. Vi har gjort både telefon- och personliga intervjuer. Vi har även gjort ett par studiebesök där vi har observerat olika moment, till exempel fuktmätningar på byggarbetsplatsen och virkeshanteringen hos leverantören.
2 Träets uppbyggnad
När virke utsätts för fukt reagerar det på ett mycket speciellt sätt. Anledningen till detta är dess säregna uppbyggnad som skiljer sig avsevärt från de flesta andra byggnadsmaterial.
Uppbyggnaden skiljer även mellan olika träslag och beroende på dess specifika egenskaper används de till passande ändamål. Gran är det trädslag som används mest till byggnationsvirke. Till lister och paneler används vanligtvis furu men gran är även lämpligt att använda till detta. Lövträd används fördelaktigt till golv och möbelvirke.
Virkets materialegenskaper varierar mellan olika trädslagen men även mellan virke från samma trädslag, beroende på vart trädet växer. Men den största skillnaden hittar man i ett och samma träd /8/. Där egenskaperna kan variera kraftigt beroende på från vilken del av stammen virket kommer ifrån.
Gran och tall, som är de vanligaste träslagen att använda till byggnationsvirke, är uppbyggda på ett likartat sätt. (se figur: 1) I mitten av stammen finns märgen som går upp genom hela trädet. Runt märgen sitter veden, som är uppbyggd av kärnved och splintved.
Kärnveden bildas först hos träd som är ca 30 år gamla /1/ och är helt uppbyggd av döda celler. Dessa celler är till stor del är tilltäppta med de safter som bildas inne i trädet och sedan stelnar, såkallade hartser eller kåda. Denna tilltäppning göra att cellerna inte kan leda vatten och till följd av detta har kärnveden relativt låg fuktkvot, mellan 30 och 50 %.
/8/ Fuktkvot är ett mått på hur mycket vatten träet innehåller och är kvoten av förångningsbara vattnets vikt och virkets torra vikt. Fuktkvot behandlas närmare i tredje stycket i kapitel fem.
Splintveden är också till stor del, 90-95 %, uppbyggd av döda celler. Dessa döda celler är dock inte tilltäppta med harts och kan därför transportera vatten. De resterande 5-10 procenten består av närningsledande parenkymceller. Splintveden står därmed för transporten av vatten och näringssalter från rötterna ut till barren och har därför en betydligt högre fuktkvot än kärnveden. Fuktkvoten i splintveden kan variera mellan 120 och 160 %./8/
Splintveden omsluts av ett skikt som kallas kambium. I kambiet sker stammens tillväxt genom att celldelning, vissa celler bildar ved inåt och vissa celler bildar bark utåt. Barken som omger kambiet är uppdelat i två lager. Det innersta lagret bastbarken eller floemet har till uppgift att transportera näring ned genom stammen och distribuera näringen till de levande cellerna i trädet. För transport av näring inåt i trädet är floemet i förbindelse med märgen genom märgstrålar. Barkens yttersta lager, ytterbarken skyddar trädet mot uttorkning och mot angrepp från olika parasiter.
Figur 1. Stammens olika delar samt dess vatten och näringsströmning./10/
Veden är till största del, 90-95 %, uppbyggd av långa ihåliga celler som, till stor del, är orienterade i stammens längdriktning. Cellerna kallas inom industrin för fibrer. Fibrerna är formade som rör och tunna som hårstrån och mellan 2 och 6 mm långa /1/. Fibrernas karakteristiska utseende gör att träet uppbyggnad ofta liknas vid en bunt rör. Det är dessa fibrer och på det sätt de växer som gör att virke är ett såpass anisotropt material samt förklaringen till virkets fuktupptagningsförmåga.
När trädet växer under sommarhalvåret bildas nya celler i kambiet. Veden som bildas under vår och försommar kallas för vårved och består av korta men breda celler som har tunna väggar för att optimera vattentransporten. Detta leder till att vårveden får en låg torr rådensitet. Torr rådensitet innebär att man tar ett virkesprov och mäter upp volymen, sedan torkar man provet och mäter vikten för att därefter räkna ut kvoten av den torra vikten och den råa volymen. Detta görs för att få ett bättre och mer lättjämförligt mätvärde mellan olika prover på grund av att den volymändring som sker när virket torkar varierar kraftigt mellan olika prover.
De vedceller som bildas under sommaren och bygger upp sommarveden är längre och har betydligt mycket tjockare cellväggar. Detta innebär att vedcellerna som bildas under sommaren är tyngre än de som bildas under våren. Sommarveden har därmed en betydligt mycket högre torr rådensitet, ca 900kg/m³ jämfört med vårveden som bara väger runt 300kg/m³ /8/. Denna skillnad i densitet gör att vårveden blir ljusare än sommarveden och man kan dela in varje årsring i vårvedzon och sommarvedzon.. Eftersom densiteten är en viktig faktor för virkets tekniska egenskaper har sommarvedens andel av årsringens totala bredd stor betydelse. Hur årsringarna utvecklas och hur förhållandet är mellan vår och sommarveden påverkas av klimatet samt läge i stammen. Den veden som finns längst in vid märgen har ofta breda årsringar med liten del sommarved. Årsringarna blir smalare
3 Fuktupptagningsförmåga
Virkets fuktupptagningsförmåga är helt beroende på träets och dess fibrers uppbyggnad.
Som nämnt ovan kan fibrerna liknas vid en sammanfogad rörbunt. Fukttransporten går därför lätt i fiberriktningen där fukten kan passera igenom fibrernas ihåliga inre. När fukt ska ta sig tvärs fiberriktningen måste den passera igenom fibrernas cellväggar vilket leder till att fukttransporten tar längre tid. Förhållandet mellan uttorkningshatigheterna i fiberriktningen, i radiell riktning och i tangentiell riktning, är ungefär 20:2:1 /2/. Samma förhållande gäller för hygroskopisk fuktupptagning, det vill säga när virket tar upp fukt från vattenångan i luften. När virke tar upp vatten kan vattnet lagras i cellernas kemiska skelett. När cellskeletten är fulla med vatten har virket uppnått fibermättnadspunkten som motsvarar ca 28-30 % /5/ fuktkvot eller jämvikt med 100 % /1/ relativ fuktighet. Vatten utöver fibermättnadspunkten påverkar inte virkets hållfasthet eller fuktrörelser.
När virket har nått fibermättnadspunkten kan det endast ta upp mer vatten genom kapillärsugning. Vattnet som sugits upp kapillärt lagras i fibrernas cellihåligheter.
Uppfuktningen som sker när virket är i kontakt med fritt vatten går många gånger fortare än när virket uppfuktas via luften, dock går fortfarande kapillärsugningen tvärs fibrerna betydligt långsammare än den som sker från ändträ i fiberriktningen. När virket tar upp fukt kapillärt kan fuktkvoten bli betydligt mycket högre än den vid fibermättnadspunkten.
Till exempel kan gran hygroskopiskt ta upp 115 kg vatten/m³ och suga upp ytterligare 500 kg vatten/m³ kapillärt. Då uppnår granvirket kapillärmättnadspunkten som motsvarar en fuktkvot på cirka 160 % /5/. Uttorkning av virke, som har varit i kontakt med fritt vatten, tar många gånger längre tid än tiden det tog fukta upp. Anledningen till detta är att den upptagna fukten enbart kan avges som ånga. Det går att torka ut kapillärt vatten genom att centrifugera virket, men det är både dyrt och komplicerat.
Hygroskopisk uppfuktning och torkning går ungefär lika snabbt, när virkets fuktinnehåll ligger under fibermättnadspunkten. Exempelvis tar det cirka fyra dygn att torka ut fritt stående regelvirke(50x100) från 20 till 15 procents fuktkvot om luftens relativa fuktighet är 20 % och temperaturen är 20 grader. Det tar ungefär samma tid att fukta upp samma virke från 15 till 20 procent om luftens relativa fuktighet höjs till 90 %./5/
4 Fuktbetingade rörelser
Fuktlagringen i träets fibrer ger upphov till stora fuktrelaterade rörelser. När luftfuktigheten ökar eller minskar sväller respektive krymper trä och träbaserade material på grund av lagringen av fukt i träets cellväggar. Vid torkning avgår först det fria vattnet i cellhåligheterna och efter fibermättnadspunkten börjar fukten i cellväggarna att torka ut.
Upptagningen eller avgången av fukt i cellväggarna gör att fibrerna sväller respektive krymper. Formändringen i fibrerna påverkar hela virkesstycket på samma sätt.
Den största formändringen sker tangentiellt, längs årsringarna, men formändringen sker också radiell, tvärs årsringarna, och i fiberriktningen. Formändringens olika riktningar förhåller sig på liknade sätt som riktningarna för uttorkning. Den tangentiella formändringen är dubbelt så stor som den formändring som sker i radiell riktning och 20 gånger större än den som sker i fiberriktningen./2/
Storleken på rörelserna varierar stort mellan olika träslag och virkesstycken trots samma fuktkvotsförändringar. Den huvudsakliga anledningen till detta är variationen i densitet hos de olika virkesstyckena. Krympningen och svällningen blir större ju högre densitet virket har /5/.
Årsringarna i en bräda eller en planka är näst intill alltid mer eller mindre krökta, se figur 2. Därmed är det ytters ovanligt med en ren tangentiellt eller radiell rörelse vilket uppstår vid helt raka årsringar. Därför räknar man, enligt standarderna för dimensionskontroll, med att den genomsnittliga svällningen/krympningen för brädans bredd och tjocklek är 0.25 % för varje procent som fuktkvoten ändras. Virkets dimensioner gäller vid fuktkvoten 20 % och justeras därefter med 0.25% per fuktkvotsprocent. Detta innebär att en regel som är 45x95 när fuktkvoten är 20 % krymper till cirka 44x92 om fuktkvoten minskar till 8 %.
Figur 2. Deformationer hos virke beroende på hur de är utsågade. /11/
I en del konstruktioner är det av stor vikt att eventuella rörelser mellan virkesstyckena är så lika som möjligt. Golvbjälkar och golvreglar bör till exempel krympa så lite och så lika som möjligt, för att minimera risken för golvknarr. För det ultimata resultatet ska virket torkas till högst 12 % och ha en liten fuktkvotsspridning, hyvlas vid 12 % och byggas in med samma fuktkvot. Byggs reglar in med medelfuktkvoten 12 % för att sedan komma i jämvikt med inomhusluft som har en fuktkvot på 9 %, krymper reglarna mycket jämt.
Bygger man däremot in reglar med en medelfuktkvot på 18 % blir krympningarna mycket mer varierande./5/ Golvbjälkarnas dimensioner bör också vara lika då fuktrörelsen i trä är ganska långsam och ju större dimensioner ju långsammare går fuktrörelsen.
4.1 Distorsion
De deformationer som drabbar trä på grund av krympning och svällning är skevhet, kupning, kantkrok och flatböj, som illustreras i figur 3, där skevhet i allmänhet påverkar deformationen mest och flatböj har minst inverkan. Dessa olika distorsioner beror på att virket krymper olika i tre dimensioner på grund av svällningen/krympningen i fibrerna och att fibrerna inte har exakt samma orientering./2/ Ett lätt sätt att illustrera hur vridningen kommer att arta sig är att de krökta årsringarna kommer att räta ut sig, det vill säga bli rakare och kortare. Sågat virke med en fuktkvot över fibermättnadspunkten har i regel en obetydlig formändring, men ju torrare virket blir ju större blir distorsionen. Vid inbyggnad av virke med för hög fuktkvot finns risken att hela byggnationselement deformeras när fuktkvoten sjunker. Riktigt stora deformationer i hela element är väldigt ovanligt idag då byggindustrin kräver ganska låga fuktkvoter för att gardera sig mot mikrobiella angrepp, då är virket till viss del redan deformerat vid inbyggnad. /5/ Därmed ska inte kraven på virkets fuktkvot vara onödigt låga utan bör balansera mellan vad som är lämpligt, både för att undvika mikrobiella angrepp och för deformerat virke.
Levereras virke med för hög fuktkvot kommer virket få en allt ökande skevhet när virkets fuktkvot minskar. Skevheten beror på fibrerna lutar i förhållande till virkets längdriktning /11/. Vinkelskillnaden tillsammans med krökningen på årsringarna gör att virket vrider sig när det torkar. Ju starkare krökning det är på årsringarna ju större blir skevheten, därmed blir virke mer skevt ju närmare märgen det är utsågat. Konsekvenserna av ökad skevhet kan till exempel vara ökade fogsprång. Skevhet är den deformation som vållar mest problem inom byggbranschen./5/
Kupning uppstår på grund av att virket krymper mer tangentiellt än radiellt. Virke med hög densitet har lägre kupnings benägenhet än virke med låg densitet /5/. Anledningen till detta är att virke med låg densitet ofta har större årsringar jämfört med virke med hög densitet som ofta har smala årsringar. Större årsringar bidrar mer till kupningen än vad smala gör. Ju närmare märgen virket är utsågat och ju bredare virket är desto större blir kupningen. Centrumvirke som är bett och tunt påverkas således mest och får en stor kupning.
Kantkrok och flatböj uppstår av samma anledning. Beroende på virkets anisotropa uppbyggnad, varierar krympningen även inom en och samma regel. När krympningen längs med virket inte är lika stor över hela ytan kan en del krympa mer än en annan och därmed skapa olika längsgående böjningar.
Figur 3. Vanliga formförändringar hos virke /11/
5 Fuktpåverkan
Trä är ett hygroskopiskt material, det vill säga ett material som kan ta upp och avge vattenånga direkt från den angränsande luften. Det innebär att trä, likt många andra byggmaterial, strävar efter att ställa in sig i fuktjämvikt med den omkringliggande luften.
Virke påverkas mycket snabbt av fuktigheten i luften och kan hygroskopiskt ta upp stora mängder fukt, ca 150 kg/m³ /2/. Det går särskilt snabbt om virket ligger fritt, är tunt och har låg densitet. Temperaturen påverkar också, ju varmare det är ju fortare går fukttransporten mellan luften och virket.
Luftens fuktinnehåll anges som relativ fuktighet vilket är kvoten av det verkliga fuktinnehållet och mättnadsvärdet vid samma temperatur. Mättnadsvärdet för luftens vatteninnehåll innebär att luften innehåller maximal mängd vattenånga /8/. Är luften mättad och temperaturen sjunker, sjunker även mättnadsvärdet och då fälls det överflödiga vattnet ut i form av kondens. När temperaturen stiger ökar mättnadsånghalten i luften, luften kan hålla mer vatten utan att den kondenseras. Detta innebär att den relativa fuktigheten är lägst under sommaren och högst under vintern men luftens fuktinnehåll är högst på sommaren och lägst på vintern. Vid låg relativ fuktighet tar trä huvudsakligen upp fukt hygroskopiskt via adsorption. Adsorption betyder att vattenmolekyler binds till träets cellväggar genom attraktionskrafter. När den relativa fuktigheten stiger kan flera lager av fukt bindas och träets fuktinnehåll ökar. Vid hög relativ fuktighet börjar den andra fasen i hygroskopisk fuktupptagning. Då startar kapillärkondensationen som med hjälp av kapillärkraft, som skapas i träets porer tack vare adsorptionen, binder ytterligare vatten i virket./2/
För att ange hur mycket fukt trä innehåller används i huvudsak två storheter, fukthalt och fuktkvot. Fukthalt innebär hur mycket fukt i kilo det finns i förhållande till virkets volym (kg/m³). Fuktkvot, som är den storhet som vanligtvis används i byggbranschen, är kvoten av det förångningsbara vattnets vikt i virket och virkets torra vikt. Resultatet ges då i kg/kg och anges vanligtvis i viktprocent./2/
5.1 Jämviktsfuktkvot och sorptionskurvor
Trä eftersträvar att ställa in sig i jämvikt med omgivningen och uppnå en såkallad jämviktsfuktkvot. Jämviktsfuktkvoten styrs av omgivningens relativa luftfuktighet och temperatur. Temperaturen inverkar inte direkt lika mycket som luftens relativa fuktighet.
Vid en temperaturförändring från 17ºC till 21ºC, med konstant relativa fuktighet i luften, ändras jämviktstemperaturen inte mer en fuktkvotsprocent./5/ Temperaturen har dock indirekt stor betydelse för jämviktsfuktkvoten, då en liten förändring i temperaturen leder till stor förändring gällande den relativa luftfuktigheten och därmed även för jämviktsfuktkvoten./1/
Beroende på om virkets fuktkvot ligger över eller under den rådande jämviktsfuktkvoten kommer virket att fuktas upp eller torka. Virket kommer att svälla respektive krympa.
(Svällning och krympning beskrivs i kapitel 4.)
För att undvika att virket sväller, krymper eller deformeras på något annat sätt, i den färdiga konstruktionen, är det nödvändigt att virket torkas till en fuktkvot som svarar mot den jämviktsfuktkvot som virket kommer att anta i den färdiga konstruktionen. Är medelvärdet för den relativa fuktigheten känd kan man läsa ut jämviktsfuktkvoten med hjälp av en sorptionskurva (se figur 4.) för det specifika virket.
Figur 4. Sorptionsdiagram, desorptionskurva (övers) och absorptionskurva (nederst)/12/
Varje virkessort har egna sorptionskurvor beroende på trädslag och densitet.
Sorptionsdiagrammen innehåller två stycken kurvor. Det beror på att virket inte följer samma kurva när det avger som när det tar upp fukt. Fuktavgivningen, desorption, som ger en något högre jämviktsfuktkvot följer den övre kurvan och uppfuktningen,
mellan desorptionen och absorptionen ganska stor, runt 1 – 4 % vid 50 % relativfuktighet.
Men för varje gång som ett virkesstycke torkas och sedan fuktas upp igen minskar skillnaden och tillslut när skillnaden närmar sig noll pratar man om att virket är ”dött”
/12/.
5.2 Fuktvariationer
5.2.1 Variationer i luftens relativa fuktighet
Luftens relativa fuktigheten varierar under året och det är stor skillnad mellan den relativa fuktigheten utomhus och inomhus, framför allt på vintern. Detta beror på att den kalla luften utifrån värms upp när den kommer in i byggnaden och då sjunker den relativa fuktigheten dramatiskt. Den relativa fuktigheten i luften, styr jämviktsfuktkvoten som virket eftersträvar att komma i balans med. Jämviktsfuktkvoten varierar alltså på samma sätt som den relativa fuktigheten gör under året /5/. Utomhus är den relativa fuktigheten och därmed jämviktsfuktkvoten högst under de kalla månaderna av året. Detta medför att virke som är placerat i utomhus miljö kan utsättas för fuktkvoter över 22 %. Så höga fuktkvoter är fullt tillräckligt för att det ska vara risk för mögel, men genom att temperaturen är låg kan inte mögel gro eller växa. Under sommarhalvåret när temperaturen stiger, sjunker den relativa fuktigheten och därmed också jämviktsfuktkvoten. Inomhus är det precis tvärtom, där den relativa fuktigheten är lägst på vintern och högst på sommaren.
Figur 5. Den relativa fuktighetens variation inomhus och utomhus under året./12/
När virke beställs ska det ha en fuktkvot som ligger nära den fuktkvot som virket kommer att få i medeltal under ett år i den färdigställda konstruktionen. Det är ofta en fördel att ha något lägre fuktkvot än den framtida jämviktsfuktkvoten då virket ofta tar
5.2.2 Variationer som beror på placering i konstruktionen
Fuktkvoten varierar mellan olika konstruktioner, över året och beroende på konstruktionens geografiska läge i Sverige, men den varierar också inom konstruktionen.
Fuktkvotsvariationen är stor inom en konstruktion och man pratar framförallt om två olika indelningen. Den första är virke som helt utsätts för utomhusklimat, så som ytterpanel, vindskivor osv. Den andra är virke som helt utsätts för inomhusklimat, så som innerpanel, reglar i inneväggar mm. Utöver dessa två indelningar finns det virke som befinner sig mitt emellan och är påverkade av båge utomhus och inomhusklimatet. Denna mellan indelning innehåller virke som till exempel är placerat i klimatskärmen, på vindsvåningar och i källare. Förväntad fuktkvot är lätt bedöma i de fall där det rör sig om en placering i ren utomhus eller inomhusmiljö./5/ Det är mer komplicerat att bedöma framtida fuktkvot för virke som är placerat på sådant sätt att det påverkas av båda klimatförhållandena, då fuktkvoten påverkas av de konstruktionstekniska lösningarna i en större utsträckning.
Fönsterkarmen är den del av klimatskärmen där man enklast kan bedöma medelfuktkvoten. Den påverkas av både utomhus och inomhusklimatet och om medelfuktkvoten på fönsterkarmens inneryta är 7 % och medelfuktkvoten på ytteryta är 17 % kan medelvärdet av dessa, 12 %, motsvara karmens ungefärliga medelfukt under året. Tolv procents fuktkvot är också den fuktkvot som rekommenderas för fönstertillverkning enligt fönsterstandarden./5/
5.3 Fuktrelaterade skador
Vid tillräckligt hög fuktighet i virke uppstår skador pga. mikrobiell tillväxt. Det är främst olika sorters svampar men i vissa fall även bakterier, insekter och alger. Det finns tre olika svamptyper som angriper virke, röt, blånads, och mögelsvampar. Varje svamp typ består av flera olika arter. Bakterieangrepp leder i likhet med blånads- och rötsvampsangrepp, till förändringar för vikets permeabilitet. Försämringarna för virkets permeabilitet leder till ökad fuktupptagning och därmed ökad svamptillväxt. Det är naturens återvinningsprocess som startar./5/ De olika svamparterna kräver olika förutsättningar för att växa och därmed angripa virket. En vanlig illustration för de olika förutsättningarna som svamparna behöver är fyra cirklar som står för olika förhållanden, se figur 6. De olika förhållandena varierar från art till art. Där de överlappar varandra är risken för angrepp överhängande. Uppfylls inte förhållandena i en cirkel försvinner risken för angrepp. Den cirkel som praktiskt är påverkningsbar är den cirkel som illustrerar fukt /13/.
Figur 6. Illustration av de fyra olika faktorerna som måste verka samtidigt för att röta skall uppkomma. /13/
5.3.1 Rötsvampar
Rötangrepp påverkar i stor utsträckning virkets hållfasthet då svampen bryter ner träets cellulosafibrer för att få näring. Spridningen av rötsvampens porer kan ske när det finns tillgång på fritt vatten. Det vill säga när virket utsätts för fuktkvoter över fibermättnadspunkten. Rötsvampar växer i temperaturer mellan 0 och 40, dock sker den optimala tillväxten mellan 25-32°C /5/. Rötsvamparna överlever temperaturer under fryspunkten men då avstannar tillväxten. Det samma gäller tillgången på fukt, rötsvamparna klara långa perioder utan fukt för att sedan frodas när fuktkvoten återigen stiger i virket. Den optimala tillväxten sker vid fuktkvoter mellan 40-80%.
5.3.2 Blånadssvampar
Blånadssvamparna behöver ungefär samma förutsättningar gällande temperatur och fuktkvot som rötsvamparna. Blånadssvamparna tål dock inte några längre perioder utan fukt utan dör om den torkar ut. Det finns två sorters blånadssvamp. Den ena drabbar framförallt osågat timmer av furu. Svampen är insektsburen och kommer i kontakt med timret under våren när insekterna som bär svampen svärmar. Den andra är en luftburen variant som angriper fuktigt virke. Denna blånadssvamp förväxlas ofta med mögel, men skrapar man bort det som syns på ytan och ser att virket har blånat rör det sig om blånadssvamp. Blånadssvamp tar sin näring från de radiella märgstrålarna i virket och påverkar på så vis inte virkets hållfasthet./13/ Däremot påverkas virkets permeabilitet och virket kan på så sätt utsättas för lokalt förhöjd fuktkvot som blir en grund för rötangrepp.
5.3.3 Mögelsvampar
Jämfört med röt och blånadssvampar är mögelsvamparna betydligt mer tåliga, de kan till exempel växa i temperaturer som uppgår till 53°C. Mögel kan drabba sågat virke som har
synligt fören svampsporerna har hunnit gro och bildat mycel och nya porer. Detta kan beroende på svampsort ta allt från några dagar till några veckor.
Villkoren för att mögel skall etablera sig varierar kraftigt mellan olika svampsorter.
Mögelsvamparna kräver även olika förutsättningar för tillväxt av mycel och sporbildning.
Några exakta värden för de olika utvecklingsstegen är svårt att ange./13/ Dock etablerar sig mögel betydligt sämre på kärnved än splintved. Dessutom är splintved från furu nästan dubbelt så mögelbenäget än splintved från gran./5/
Mögel framträder bara på virkets yta och påverkar inte dess celler. Därför är torkningsprocessen ett viktigt steg för att undvika framtida mögelproblem. Om virket torkas under för lång tid kan påväxten ske redan under torkningen. Ju snabbare virket torkas desto mer näring lagras i virkesytan och därmed ökar mögelbenägenheten hos virket. Torkas virket däremot vid temperaturer över 100°C dödas alla svampar och virket steriliseras./5/
6 Kravnivåer för fuktkvot
6.1 Kravspecificering vid inköp av virke
Kravspecificering är viktigt vid upphandligt av virke. Det är av stor vikt att de som beställer virket från sågverken har tydliga kvalitetskrav och vet hur man ska utforma kraven på ett korrekt sätt. Virkesbeställaren måste också vara noggrann med att följa upp och kontrollera att det levererade virket är av den virkeskvaliteten som har beställts.
Eftersom rena materialfel i sig sällan är problemet, utan det är bristande krav som gör att virket i ett senare skede kan uppfattas som problemkällan /13/. Virket ska genast reklameras om de specificerade kraven inte helt stämmer överens med det som har levererats. Japanska virkesinköpare, som inhandlar mycket granvirke från norden, är betydligt mycket bättre på att ställa tydliga krav se till att de efterlevs än vad de svenska inköparna är /5/. Japanernas krav har gjort att många svenska sågverk har ökat sin kvalitetsmedvetenhet. De har också i större utsträckning skaffat mätutrustning och rutiner för att tillmötesgå japanernas krav.
Jämfört med den japanska är den svenska byggindustrin sämre på att ta reda på vilka krav som gäller, hur dessa ska specificeras och kontrolleras. Dessutom är de relativt dåliga på att ta fram lämplig kvalitet för ett visst ändamål. Bristerna gäller framförallt fuktkvotskraven och de rekommendationer som finns för byggvirke, efterlevs allt för sällan. Det är också vanligt att kraven som ställs är felaktigt uttryckta. Det leder till att leveranskontrollerna kan bli felaktiga och vid en eventuell reklamation uppstår lätt en tvist mellan beställaren och leverantören, då specifikationerna om vilken kvalitet som gäller kan ses som otydlig. Det är vanligt med denna typ av affärsuppgörelser utförs utan tillräckligt specificerade kvalitetskrav och ofta saknas fuktkvotskrav helt och hållet.
Kvaliteten hos virke kan specificeras in i ett stort antal parametrar, till exempel kvistar, sprickor, snedfibrighet mm. Trä har fler kvalitetsparametrar än de flesta andra byggmaterial och virkes delas därför in i olika klasser för att gruppera de olika parametrarna. Virkesproducenterna tilldelar virket sin klass efter olika standarder, till exempel Nordiskt Trä, SS-EN 1611-1, SS 232740 och SS-EN 14298.
Kraven och rekommendationerna för virke är olika för olika träprodukter. Det skulle vara oerhört dyrt och irrationellt för virkesproducenterna att tillhandahålla alla klasser av virke som skulle krävas för att tillgodose rätt kvalitet till alla träprodukter. I praktiken är det därför stort sätt omöjligt för virkesbeställaren att inskaffa i exakt rätt virkeskvalitet för ändamålet. Därför blir det alltid en fråga om hur stor avvikelse man kan tolerera.
Kunskapen om hur man på rätt sätt preciserar och hur stor avvikelsen får vara är trotts allt relativt låg./5/
Kraven på kvalitetsmärkning bör bli högre för att öka kvalitetsarbetet. När virke som är
medelfuktkvot och fuktkvotsspridning. Dessutom bör bygghandelgrossisterna, som köpt in virke från sågverken, föra över fuktkvotsinformationen när de paketerar om virket.
Blandar grossisten virke från olika leveranser eller paket finns det en stor risk att fuktkvotspridningen öka ordentligt. Därför bör detta undvikas så gott det går och nya mätningar av fuktkvot och fuktkvotsspridning är att rekommendera.
6.1.1 Bygghandlarna köper in sortiment
Om ett sågverk skull tillhandahålla ett urval av träslag, dimensioner, hyvlat, ohyvlat samt olika kvaliteter och fuktkvoter /8/ skulle de få tillverka flera tusen olika produkter. Detta gör de inte eftersom det skulle leda till dålig ekonomi. Ett sågverk har vanligtvis några hundra olika produkter. Det är vanligt att sågverken har specialiserat sig på enbart ett träslag för att på så sätt halvera sortimentet. I takt med att efterfrågan på speciella fuktkvotshalter blir mer vanligt är det viktigt att bygghandelsgrossisterna har ett brett nätverk av sågverk. Detta för att inte tvinga sågverken att tillhandahålla flera fuktkvotsnivåer av samtliga virkesdimensioner som standardsortiment. Sågverken kan istället välja ut några fuktkvoter till sitt sortiment och på så sätt begränsa antalet produkter. Mindre sågverk kan då bli såkallade nischsågverk och specialisera sig på särskilda fuktkvoter.
6.2 Klassning av virke
När virkesinköparen inhandlar ett parti virke från ett sågverk eller en grossist kan köparens kvalitetskrav antingen vara rättade helt efter sågverkets egna sortering eller på köparens egna kvalitetskrav. När köparen ställer egna, och då ofta udda kvalitetskrav, kräver vanligtvis sågverken att det ska vara av stor volym. De kräver ofta en volym som motsvarar den mängd virke som ryms i en kammartork /14/. Köparen måste utforma och precisera fuktkvotskravet på ett korrekt sätt. I köpeavtalet ska både medelfuktkvot och maximal fuktkvotsspridning anges.
6.2.1 Kvalitetsklasser för rundvirke
Råmaterialet för sågverken är rundvirke (timmer), av detta sågar och producerar sågverket de olika virkessorterna som finns i deras sortiment. Sågverken köper ofta in allt timmer som de kan få tag på, eftersom det många gånger efterfrågad råvara /5/. Timret kan köpas in lokalt, nationellt eller i vissa fall även internationellt. Sågverken köper timret kvalitetsklassat eller osorterat. Det osorterade timret kvalitetsklassas och sorteras efter grundprinciperna, ändamålsklassning och mantelytebedömning. Rundvirke från gran sorteras in i klasserna 1-4 och rundvirke från tall(furu) delas in i klasserna 1-5, se figur 7. Konstruktionsvirke kommer till exempel lämpligen från grantimmer klass 3 eller i vissa fall från furutimmer klass 4. Kvalitetssorteringen av rundvirke hjälper sågverken att producera de virkeskvaliteter som de har planerat.
Figur 7. Virkesklasser 6.2.2 Handelssortering
Det sågade virkets kvalitet kan specificeras utifrån ett stort antal parametrar, till exempel kvistar, snedfibrighet, missfärgningar, deformationer, svampangrepp /8/. De olika parametrarna bedöms vid en sortering och beroende på egenskaper delas virket in i olika kvalitetsklasser. De olika kvalitetsklasserna kallas sorter. Förr sorterades virke enbart visuellt, enligt reglerna i Sortering av sågat virke av furu och gran, populärt kallad
”Gröna boken”. Enligt den Gröna boken sorterades virke i fyra olika sorter, som benämndes: osorterad kvalitet, kvinta, utskott och vrak. Dessa betecknas O/S, V, VI och VII, där O/S är den sort som har minst defekter, minst antal kvistar och minst kvistdiameter. O/S delas ibland upp i fyra undergrupper, I - IV för mer noggrann uppdelning där I är virke som är näst intill fritt från defekter. Gröna boken angav inte med siffervärden några fuktkvotskrav, utan kraven beskrevs med text. Virket skulle vara så kallat skeppningstorrt. Fuktkvotskravet för skeppningstorrt virke innebar att virket skulle ha en sådan fuktkvot att det inte möglade eller blånade, under transport till kunder eller vid väderskyddad lagring hos kunden. Undersökningar på stora mängder skeppningstorrt virke visar att skeppningstorrt virke i praktiken innebar att fuktkvoten skulle vara under 24 % /5/.
Den Gröna boken ersattes 1994 av Nordiskt Trä som kallas ”Blå boken”. Reglerna i Nordisk Trä gäller hela Norden och de är utformade så sorteringen kan ske med hjälp av maskiner istället för enbart med visuell bedömning. Benämningarna har ändrats från den Gröna boken och sorterna delas in i A, B, C och D. A sorteringen delas även in i fyra underklasser, A1, A2, A3 och A4, likt O/S i Gröna boken. Kvalitetsindelningarna i Blå boken har mycket gemensamt med de i Gröna boken och många inom byggbranschen använder fortfarande uttrycken från Gröna boken för de olika sorterna även om kvalifikationerna för de olika sorterna har reviderats något mellan upplagorna.
Fuktkvotskraven i Blå boken är baserade på den nordiska standarden INSTA 141 som är samma som den svenska standarden SS 23 27 40 och kallas leveranstorrt, vilket är att maximala fuktkvoten är 24%.
År 2000 publicerades en europeisk standard för handelssortering av virke. Den europeiska standarden SS-EN 1611-1 regler liknar reglerna i Blå boken. En stor skillnad är att enligt den europeiska standarden kan sorteringen göras med avseende på enbart flatsidorna eller både flat- och kantsidorna. Virke som har bedömts enbart på två sidor,
vilket innebär en 4-sidig sortering av virke i den högsta klassen. Relationen mellan de olika indelningarna kan ses i figur 8.
Det finns således två stycken gällande kvalitetssorteringssystem för utseendesortering av sågar barrvirke i Sverige. Nordisk Trä eller Blå boken, som har ersatt Gröna boken, har fått ganska bra genomslag i branschen. Den europeiska standarden har ännu inte slagit igenom riktigt och har hittills nått begränsad användning, men den sprids långsamt på marknaden kommer bli allt vanligare i framtiden /15/.
Figur 8. Ungefärliga relationer mellan de olika sorterna/kvalitetsklasserna i Gröna boken, Blå boken och SS-EN 1611-1
7 Hantering av virke
Under åren är det många byggskandaler som har orsakats på grund av att man har använt sig av för fuktigt virke. Det finns en hel rad olika anledningar till fuktigt virke men man brukar i första hand tala om följande orsaker:
• Man har hanterat virket felaktigt på byggarbetsplatserna, - detta gäller både vid själva lagringen av virket men även under inbyggnadsprocessen
• Leverantören har använt sig av för dålig täckning under lagring eller transport
• Man har använt sig av felaktigt emballage, felaktigt torkat eller lagrat virke vid sågverket. Den beställda fuktkvoten kan vara felaktig eller så kan det ju vara så att inga fuktkrav har ställts överhuvudtaget.
Ett stort problem man har är att de flesta fuktproblem upptäcks för sent. Tillväxten av svampar och dylikt har stannat upp eftersom virket har ”självtorkat” i rumsklimatet. Det kan då vara svårt att härleda orsaken. Svampar och lukt finns ofta kvar och ökar ifall det skulle ske någon typ av ökad uppfuktning som till exempel översvämning eller takläckage. Kunskapen om att bygga torrt är fortfarande relativt låg på byggarbetsplatserna. Det är inte det att kunskapen inte finns men det gäller att kunna sprida den vidare på ett effektivt sätt.
Det finns mer eller mindre utsatta ställen i en byggnad och de som är värst utsatta är syllen mot betongplatta, där vattnet har svårt att avdunsta, och virkesändar som snabbt suger upp fritt vatten. Det kan dröja lång tid innan fuktskadorna ger sig till känna och när fuktigt virke byggs in i ett hus så tar uttorkningen mycket lång tid. Det kan ta upp till ett år. Om virket har fuktats upp alldeles för mycket måste det friläggas och torkas med avfuktare vid låg temperatur och sedan följas upp med torkning med byggtork som arbetar vid högre temperatur. Som tidigare nämnt så är det just vid syllarna vid betongplatta som problem uppstår och det är en konsekvens av att de är för dåligt torkade. Ett faktum som det många gånger inte tas tillräcklig hänsyn till är att en syll på platta torkar cirka fyra gånger långsammare än om den fick torka fritt. Om väggskivor sätts upp så stängs fukten in och man får då en uppenbar rötrisk.
Ett annat fuktproblem på byggarbetsplatserna är att hantera inomhusmaterial såsom snickerimaterial. Detta gäller då snickeriprodukter som senare ska utsättas för rumsklimat. Vad som händer när man tar in utomhuslagrat virke i rumsklimat är att det krymper. Detta är något som är ganska allmänt känt men det är ju också så att krympningen kan variera ganska mycket beroende på vilka årstider det handlar om.
Utomhuslagrat virke kommer att krympa kraftigt när det tas in och monteras inomhus. En
Sen är det inte helt ovanligt att man får problem av totalt motsatt karaktär, det vill säga att virket sväller efter det att det har monterats upp. Detta på grund av en ökad fuktkvot i omgivningen. Eftersom fuktkvoten i virket både kan vara för hög och för låg så gäller det att man genomför en bra mottagningskontroll. Det är lätt hänt att tunt virke torkas lite för mycket hos sågverken. Orsaken till detta är att man gärna torkar bräder till något lägre fuktkvot än plank eftersom det är större variationer i bräder vid samma medelfuktkvot.
Om man klosslägger virkespaket så kommer största delen av det inte fuktas upp av uteluften förrän efter lång tid. Detta kan man jämföra med en fritt upplagd bräda som kommer i jämvikt redan efter ett par veckor. /5/
7.1 Leveranser
Rätt virkeshantering från leverans till inbyggnad är en förutsättning för ett lyckat byggprojekt. Virke ska vid leveranser vara paketerade/emballerade bandade och regnskyddade. Virke som man lastar av ska omedelbart regnskyddas på lämpligt sätt.
Gäller det virke som man ska bygga in i rumsklimat så ska det emballeras på 6 sidor alternativt att man planerar det så att man kan bygga in det omedelbart. Många gånger när man använder virke där krympning inte inverkar på slutresultatet så tycker man inte att det är nödvändigt med emballage. Detta är felaktigt eftersom både oimpregnerat och impregnerat virke möglar det är bara det att det tar längre tid för mögel att utvecklas på impregnerat virke. Dåligt impregnerat virke är en fuktkälla, skulle det vara så i en konstruktion att man har sådant virke intill oimpregnerat så innebär det en risk för det oimpregnerade virket. Oavsett hur leveransen till byggarbetsplatsen sker så gäller följande: Leveranspaketen ska vara bandade, emballerade med väderskyddande material och märkta så att det bland annat framgår vilket fuktkvot virket har. Det finns också möjlighet att märka upp paketen med sågverkens uppmätta fuktkvot. Detta kan man göra eftersom många sågverk har så kallade in-linefuktkvotsmätare, som mäter varje virkesstycke. Det är inte alltid man gör det men den här typen av fuktkvotsmätare blir allt vanligare. Som virkesköpare ska man kräva att leveranspaketen till bygget ska innehålla uppgifter om partiets verkliga fuktkvot, inte bara den önskade fuktkvoten. Variationen i fuktkvoten i leveransen är precis lika intressant som partiets medelfuktkvot. /5/
7.2 Skydd och upplag
Det gäller att se till så man skyddar virket mot nederbörd i form av regn eller blötsnö och detta kan man göra på flera olika sätt. Finns det möjlighet att magasinera virket så kan det stå helt utan täckning, men ifall det saknas väggar så bör man ha någon enkel typ av täckning av till exempel papper eller plast. Är man tvungen att förvara virket utomhus så måste man se till att ha tillräcklig täckning av virkespaketen. Dessutom är det väldigt viktigt att man ser till att det inte finns någon skada på täckningen som kan göra att vatten tränger in och gör skada. Ifall en sån här skada upptäcks så ska man genast placera paketet under tak, bryta och ströa upp det. /5/
För byggvirke som ska exponeras i utomhusluft gäller följande: Leveranspaketen ska placeras på minst 15 centimeter höga underlag. Detta dels för att det ska bli en bra
kombinera det men en presenning som går ända ner till marken så kommer virket att så småningom börja mögla på grund av den avdunstande markfukten /13/.
Vad det gäller snickerivirke och material som ska användas inomhus så ska det ha en fuktkvot som inte väsentligt avviker från den fuktkvot det ska ha i den färdiga byggnaden. Ett medelvärde att använda sig av är en fuktkvot på 8%. Detta baseras på att Luleå har 7% i medeltal och Malmö har motsvarande 9% medelfuktkvot /8/. Dessa värden inkluderar uppfuktning på grund av människor, matlagning, dusch med mera.
Inomhus material bör vara paketerat med 6 sidigt diffussionstätt emballage vid leverans, man kan då leverera med låga fuktkvoter utan att virket tar upp fukt. Vid mottagningen är det viktigt att man gör kontroller av både mögel och fuktkvot och skulle inomhusmaterial (lister, köksskåp mm) vid leverans ha en fuktkvot på över 9% ska det reklameras.
Samtidigt så gäller det ju att man i så fall har ställt krav på produkterna man har köpt eller att leverantörerna har lämnat garanti på en viss fuktkvot.
Produkter med transparent emballage bör stå i skugga för att undvika kondens. Skulle det vara så att paketet står i solsken under längre perioder kommer virket att torka på solsidan och fuktas upp på skuggsidan och det finns då risk att det börjar mögla. Att använda sig av ogenomskinlig ljus plast minskar risken för kondens på plastens insida vid solsken.
Man bör heller inte öppna bandade emballerade virkespaket förrän de ska användas, detta för att klosslagt och bandat material ändrar fuktkvot väldigt långsamt. Virket ska också skyddas så att det inte smutsas ner av till exempel stänk från vägar. Detta därför att marksmuts innehåller vanligtvis bakterier och svampsporer och det är betydligt lättare för nedsmutsat virke att drabbas av mögelpåväxt.
Som tidigare nämnt så måste man torka uppfuktat virke snabbt. Detta för att undvika mögel och oberäknad svällning. En svällning kommer i ett senare skede att utvecklas till en oberäknad krympning i den färdiga konstruktionen. Om oemballerat virke utsätts för uppfuktning så kommer vattnet bindas kapillärt mellan virkesstyckena i smala spalter, detta tar lång tid att torka ut och brukar orsaka påväxt av mögel. Har virket varit utsatt för nederbörd så måste man ströa upp det med ströläkt och torka det till fuktkvoten i virkets hela tvärsnitt inte överstiger 20% /5/.
Man brukar tala om att vanliga virkesdimensioner krymper och sväller med 0,25 procent per fuktkvotsprocent när fuktkvoten ligger under fibermättnadspunkten. (se kap 4.) /16/.
Sågverket Grossisten Byggarbetsplatsen 1.
2.
3.
4.
Torkning
Sortering, emballering Lagring
Transport
1. Lagring
2. Sortering/Lagring 3. Transport
1. Lagring 2. Inbyggnad
7.3 Virkets väg
Virkets väg från sågning till slutanvändare brukar man dela upp i 3 steg och i dessa olika steg förändras fuktkvoten och risk för mögelpåväxt förekommer. Känner man till hur och var det uppstår fuktkvotsförändringar och mögeluppkomst i kedjan så kan det underlätta för hur man bedömer vid sin mottagningskontroll och vid eventuella reklamationer.
Figur 9. Virkets väg
7.3.1 Sågverket
Virket torkas först och främst i en virkestork sedan lagras det i ströat tillstånd i 0-3 veckor innan det tas in i ett sorter/justerverk. I sorter/justerverket kapar man bort eventuella delar som kan klassa ner virket så att det får en högre kvalitetsklass. Normalt sett brukar det handla om 3 kvalitetsklasser. Därefter är det dags för emballeringen. Efter virket är emballerat och klart så lagras det under varierande tidsperioder.
Lagringsperioden varierar med konjunkturen och man lagrar det i olika typer av magasin tills det är dags att transportera det till grossisten. Det blir allt vanligare att sågverken levererar virke med låg fuktkvot. Med detta menas 8%, 12% och 15/16%. Sågverken levererar efter antingen SS232740 eller den nya pr – EN 14298 /17/.
7.3.2 Grossisten
När virket levereras tas det emot och lagras upp till 3 månader. I det här ledet finns det flera risker för fuktkvotsfel precis som det finns hos sågverken. Skulle det vara så att problem upptäcks vid lagringsskedet så är det orsakat av att virket är levererat med för hög fuktkvot från sågverket dvs. mer än 20% fuktkvot i virkesytan. Man gör kontroller på paketen. Det är grossistens ansvar att se till att virket hålls skyddat vid transporterna ut på bygget. För att undvika dåliga snickeri resultat så bör bygghandlarna informera sina köpare om vilka fuktkvoter som är lämpliga för inomhus respektive utomhuskonstruktioner. Det är lätt att bli lurad att tro att virke är godtagbart att använda bara för att det känns torrt på ytan. Skulle inte resultatet bli som man hade hoppats på kan det mycket väl ha att göra med för höga fuktkvoter. Ju mer den avviker från rumsluftens klimat desto större kommer virkets formförändringar att bli /5/.
7.3.3 Byggarbetsplatsen
När virket kommer fram till arbetsplatsen lossas det och lagras på ett lämpligt sätt innan det byggs in. Här är det viktigt att man gör en fuktkvotkontroll direkt efter leverans så man ser till att fuktkvoten inte har förändrats och det har uppstått risk för mögel påväxt.
En viktig sak att tänka på är att bara för att man kanske inte ser svamparna så betyder det inte att de inte finns där. Trämögel i sina första stadier syns inte direkt på virket och dessutom finns det nästan alltid mögelsporer i luften som är beredda att gro på virket när fuktigheten blir tillräckligt hög. Skulle man, vid en okulär kontroll, upptäcka trämögel så ska man helt enkelt inte bygga in det i huset. Skulle det vara mindre mängder så kan man hyvla eller kapa bort det om det inte är djupgående. Det gäller att man som köpare har ställt rätt krav vid beställningen för är det så att det bara är några små mögelfläckar på ett fåtal stycken vid ett större virkesparti så är det inte reklamerbart. Men å andra sidan har ju säkerligen hela partiet behandlats på samma sätt från sågverket till bygget om det är samma träslag och dimensioner på virket. /5/
8 Torkprocessen
Under de olika faserna så kommer virket att visa upp olika egenskaper som det är viktigt att ta hänsyn till för att uppnå önskat resultat, det vill säga torkat virke av bra kvalité. Det handlar om att ta hänsyn till virkets förändringar från början till slut, det vill säga från uppvärmning till avsvalning.
8.1 Uppvärmning
Inget vatten torkas bort under denna fasen utan det handlar om att se till att virket får en likformig temperatur. Det är viktigt att ytan inte torkar och det är därför man inte har någon vattentransport. För att ge en så fuktig miljö som möjligt så tillförs fukt i cirkulationsluften, detta kallas för basning och det gör man för att ifall ytan skulle torka så bildas det en torr barriär. Detta innebär att fukten som finns inne i virket har svårt att komma ut och samtidigt så leds inte värmen in lika väl som när virket är genomfuktigt.
Om det är varmt och torrt på ytan kan även vattnet transporteras åt fel håll och röra sig in i virket igen. Sprickor och missfärgningar kan uppstå när virket torkar på ytan, detta på grund av att det krymper /18/. Ett normalt uppvärmningsförlopp tar mellan 4-8 timmar beroende på tjockleken och samtidigt är det viktigt att det inte tar för lång tid heller på grund av risken för mögelskador.
8.2 Avgång av fritt vatten
Nu är det dags för det fria vattnet att avdunsta och detta sker genom att man ändrar fuktigheten i cirkulationsluften genom att släppa in torr luft i torken. Detta leder till att fukten i virket överförs till luften. Man reglerar hur mycket torr luft som kan släppas in med hjälp av torkscheman som bygger på att klimatet i torken kontinuerligt mäts och registreras. Det är viktigt att man följer klimatet som är reglerat i torkschemat. Det är också viktigt att torkhastigheten inte är för hög så att ytan hinner torka innan fukten
Uppvärmning Avgång av fritt vatten
Avgång av bundet vatten
Utjämning Konditionering Avsvalning
Figur 10. Torkprocessen
därför är det viktigt att man sköter den här fasen ordentligt och noga. /19/ Den så kallade psykrometerskillnaden* ska hållas liten under denna fas.
*Psykrometerskillnad
En psykrometer består av två termometrar. Den ena är lindad med en ständigt fuktad duk.
Den visar en våt temperatur, som är lägre än den torra temperatur som den andra termometern visar.
Ju torrare luft, desto större blir skillnaden mellan temperaturerna, eftersom mer vatten avdunstar från duken /18/. Torkningshastigheten ökar vid ökad psykrometerskillnad och detta beror på att det är likvärdigt med låg relativ luftfuktighet. Luften har då lättare att ta upp vattenånga och torkningen blir effektivare, särskilt vid högre temperaturer.
8.3 Avgång av bundet vatten
Det fria vattnet i virket håller så smått på att försvinna och nu handlar det om att bli av med det vatten som är bundet i fibrerna, övergången sker gradvis eftersom att ytan ju torkar ut fortare än själva kärnan och kommer på så vis in i den här fasen tidigare. När hela virket har torkat till fibermättnadsgränsen, dvs. den gräns då träet innehåller endast bundet vatten samt att ytan inte är helt torr så kan man öka psykrometerskillnaden och temperaturen. På så vis får man en snabbare torkningshastighet /19/.
I denna fasen är det inte lika viktigt att torkschemat följs lika noga utan här kan man tillåta lite variationer. Mängden vatten som transporteras är mycket lägre i denna fasen och på så vis kan man hålla en lägre lufthastighet o spara energi, bara man ser till att hålla ett jämnt luftflöde genom torken.
8.4 Utjämning
Nu kan man börja mäta medelfuktkvoten i virket. Medelfuktkvot innebär att precis som det låter ett medelvärde på virkespaketet. Det vanligaste är att ytan har en betydligt lägre fuktkvot än vad kärnan har /16/. För att få ordning på detta så brukar man göra så att man låter ytan torka till något under den önskade fuktkvoten och sedan stänger man av värmetillförseln. Vad som händer då är att kärnan har möjlighet att torka ut långsamt till den önskade fuktkvoten samtidigt som ytan fuktas upp till önskad kvot som en reaktion på detta /19/.
8.5 Konditionering
Vad som händer här är att det sker en utjämning av spänningar som har uppkommit under torkningen. Konditioneringen tar 2–3 dygn och det handlar om att man vill öka trycket på ytan på virket. Det gör man genom att öka fukthalten så att jämviktsfuktkvoten i träet hamnar ett par procent över den önskade slutkvoten. När man återfuktar ytan på det här viset så sväller den och bildar spänningar som motverkar de som har bildats tidigare i virket./20/ Under denna fas är det viktigt att virket klarar av de deformationer som kan
8.6 Avsvalning
Nu är vi inne i den sista fasen i processen och det är viktigt att se till att man har en kontrollerad avsvalning med bra kontroll på fuktigheten. Man ställer in fuktigheten i torken till samma eller strax under den slutliga jämviktsfuktkvoten och det är viktigt att det konditionerade virket får vara kvar i torken så att det torkar ut som det ska.
Okonditionerat virke eller virke med låg slutfuktkvot är inte lika känsligt för sprickor och kan då istället förvaras utanför torken. /19/
Torkning är en tidskrävande process och därför torkar man bara virket så att det uppfyller kraven för det som det ska användas till. I många länder finns det regler som säger att virket ska torkas till strax under fibermättnadspunkten för att hindra uppkomst av mögel när det transporteras och lagras. Detta kallas för skeppningstorrt och ligger på en fuktkvot kring 25%. I Sverige är det egentligen 20% som gäller men det finns en praxis som säger att det bör torkas till kring 18% just för att minimera riskerna att virket överstiger gränsen.
9 Defekter som kan uppstå vid torkning
Precis som vid förvaringen så kan själva torkningen av virket ge upphov till defekter. Trä är ett levande material och för att minimera riskerna så krävs god kunskap och bra metoder som bör följas hos de som arbetar med torkning av virke. Redan innan virket har torkats så kan det finnas sprickor i det. Detta kan bero på klimatet som det har växt i men också hur det har avverkats och sågats upp.
Som tidigare nämnt är det viktigt att psykrometerskillnaden hålls liten i början av torkningen. Detta för att virkets yta inte ska torka så snabbt att den inre fukten inte tillåts vandra ut. Om ytan torkas för snabbt så krymper den och bildar ett inneslutande skal. När sen den inre fukten vill ta sig ut så kan det bildas sprickor.
Mögelangrepp är alltid en risk. Därför bör man inte lagra nysågat virke för länge innan man tar in det i torken. Detta gäller speciellt under sommaren då risken för mögel är större. Man bör värma upp torken så snabbt som möjligt när man har tagit in virket där.
Man vill hålla både den torra och våta temperaturen hög, både för att hindra mögelsvampar från att dyka upp, men också för att döda redan uppkommen mögelsvamp.
Man kan döda dem genom att höja temperaturen till mellan 50 och 65°C. En hög luftfuktighet och en lång torktid minskar sprickbildningen. /19/ För hög luftfuktighet ökar däremot risken för mögel. För att hamna rätt bör man som tidigare nämnt följa ett torkningsschema. Det finns risk för missfärgningar i virket om det utsätts för höga temperaturer. Det uppkommer framförallt ifall den våta temperaturen är för hög. Det finns regler som säger att virket måste vara lika ljust som vid brädgårdstorkning.
Missfärgning är inget större problem egentligen eftersom det oftast ligger i ytskiktet och försvinner när man hyvlar träet. Kådflytning är också ett problem som oftast drabbar furuvirke men en låg torkningstemperatur minskar detta problemet. /18/ Deformationer är också ett problem, men precis som de övriga problemen så kan det avhjälpas genom kunnighet och att man är noggrann genom hela torkprocessen.
10 Torkanläggningar
Det finns två olika typer av virkestorkar, kammartork (figur 11) och kanaltork/vandringstork (figur 12). Principerna för kammartorkar och kanaltorkar är densamma, värme och fukt transporteras med luft som cirkuleras med hjälp av fläktar förbi virket. I en kammartork är virket stillastående genom hela torkprocessen.
Torkklimatet ändras med tiden vartefter virket blir torrare. Kammartorken är anpassad för att vara flexibel i val av torkningsprocesser och man kan enkelt variera vilken målfuktkvot man vill ha mellan de olika torksatserna. En nackdel är att den kräver ett driftstopp för att byta ut ett färdigtorkat virkesparti mot ett rått parti. Kammartorkar är även utrustade med ett vattenbasningssystem för att kunna tillföra extra vattenånga.
Figur 11. En kammartork består av en sluten kammare som laddas med virkespaket och töms efter avslutad torkning /22/.
En vandringstork består av en kanal med skilda in och utgångar. Virket transporteras genom torken via ett rälsburet vagnssystem och kommer automatiskt ut på andra sidan efter avslutad torkning. Klimatet varierar i kanalens längdriktning för varje paket under transport genom torken. En fördel är att en kanaltork kan ta stora volymer virke och är kontinuerlig utan driftstopp. Luftfuktigheten reglerar man via ett ventilationssystem.
Flödet av vattenånga är stort och mera konstant genom hela processen och det är oftast tillräckligt att reglera luftfuktigheten via ventilationssystem. Det är möjligt att ladda torken på ordinarie arbetstid och sen byter torken automatiskt paket när det är dags. Det blir ett jämnt och bra torkresultat och en annan fördel är en låg energiförbrukning /23/.
Figur 12. Kanaltork/Vandringstork. Virket torkas och transporteras automatiskt /20/
Man brukar tala om att kammartorken passar bäst till grövre plank och kanaltorken är att föredra till bräder. Det har blivit en sanning med modifikation vartefter utvecklingen har gått framåt. Den nya generationen kanaltorkar kombinerar hög kapacitet och god ekonomi med en torkkvalitet som går att jämföra med kammartorkens. /24/
