Fizikalne in mehanske lastnosti lesa

Kakovost lesa je odvisna od njegovih fizikalnih in mehanskih lastnosti.

Fizikalne lastnosti lesa so tiste, ki so odvisne od delovanja naravnih sil (toplote, svetlobe, pretoka lesnega soka in vode,…). To so:

• poroznost: razmerje med celotnim volumnom por in volumnom suhega lesa, izražamo jo v %, hrast je ena od najmanj poroznih vrst lesa, bor ena najbolj poroznih vrst lesa;
• gostota: razmerje med prostorsko težo suhega lesa brez por in prostorsko težo lesa s porami, za razne vrste lesa znaša med 0,3 do 0,5;
• sprememba prostornine: pri sušenju, vpijanju vlage ali spremembi temperature les spreminja prostornino;
• vlažnost: razmerje med težo vode v lesu in težo popolnoma suhega lesa, izrazimo jo v %, vlažnost pa vpliva tudi na mehanske lastnosti lesa, ločimo
  • svež les,
  • polsuh les (do 30 % vlage),
  • les, sušen na zraku (do 20 % vlage),
  • suh les (do 17 % vlage).

Pomembna lastnost je še trajnost lesa, ki označuje, koliko časa lahko les zadrži nespremenjene mehanske lastnosti. Odvisna je od:

• vrste lesa,
• fizikalnih lastnosti lesa,
• izpostavljenosti zraku, vlagi, vodi, predvsem pa spreminjanju vlage.

Razdelitev lesa po kakovosti

Glede na lastnosti, od katerih je odvisna kakovost lesa, razdelimo les, ki je namenjen konstrukcijam, v tri kakovostne razrede, ki jih moramo upoštevati pri določanju dopustne napetosti:

1. I. kategorija: zelo nosilen les. Les te kategorije se uporablja na krajših odsekih, kjer je velika nosilnost potrebna, glede na zahteve statičnosti, ob upoštevanju ekonomičnosti gradnje.
2. II. kategorija: les običajne nosilnosti. Les te kategorije se uporablja v večini konstrukcijskih del, razen:

• pri manj pomembnih delih, kjer slabša kakovost lesa nima škodljivih posledic,
• pri elementih, ki so iz konstruktivnih razlogov predimenzionirani,
• za pomožne in začasne konstrukcije.

3. III. kategorija: malo nosilen les. Uporablja se v vseh ostalih primerih in v primerih, ki so kot izjeme navedeni pri lesu 2. kategorije.

Kakovost lesa mora biti vedno vidno označena, vrsto in način kontrole za ugotavljanje kakovosti lesa pa določajo predpisi za lesne konstrukcije.

Dimenzije lesa

V gradbeništvu se uporabljajo:

1. okrogel les: ki se v gradbeništvu uporablja v premerih od 8 do 30 cm, dolžine do 16 m;
2. rezan les: ki ga glede na mere po dolžini in v prerezu delimo v naslednje skupine:

• kratek les (dolžine do 4 m),
• dolg les (dolžine preko 4 m),
• poln les (širine do 20 cm),
• širok les (širine med 20 in 30 cm),
• zelo širok les (širine preko 30 cm),
• droben les (debeline do 13 mm),
• tanek les (debeline med 14 in 20 mm),
• srednje debel les (debeline med 21 in 35 mm),
• debel les (debeline preko 36 mm).

Za deske veljajo naslednje skupine:

• tanke deske (debeline med 9 in 13 mm),
• deske (debeline med 13 in 40 mm),
• plohi (debeline preko 40 mm).

Žeblji - v lesenih konstrukcijah uporabljamo žeblje z okroglim prerezom in s ploščato glavo. Pri zabijanju teh žebljev se namreč lesna vlakna ne pretrgajo, temveč samo stisnejo. Premer žeblja določimo glede na najtanjšo debelino lesa v spoju. Pri zabijanju je treba upoštevati pravilno globino in tudi ustrezno gostoto zabijanja.

Svorniki - se uporabljajo kot statično ali kot konstruktivno spojno sredstvo. Ker se les pri sušenju krči, je treba matice večkrat priviti. Minimalni prerez svornika je 10 mm, pri debelini lesa več kot 8 cm pa 12 mm. Medsebojni razmik svornikov oz. oddaljenost svornika od konca konstrukcije, mora biti v smeri vlaken najmanj 7 premerov in ne manj kot 10 cm.

Skobe - delamo iz ploščatega ali okroglega jekla, uporabljamo pa jih zgolj pri začasnih konstrukcijah.

Mozniki - lesene moznike delamo iz zdravega in suhega lesa najboljše kakovosti. Pri dimenzioniranju moznika je treba upoštevati nosilnost osnovnega lesa in nosilnost moznika. Jekleni mozniki se med seboj razlikujejo po obliki in načinu vgrajevanja

Lepila - so najboljše spojno sredstvo. Za lepljenje lesenih konstrukcij se uporabljajo kazeinska lepila in lepila iz umetnih smol. Lepljene zveze ne smemo obremenjevati prečno na spoj, ker ga lahko že najmanjša natezna napetost poruši. Les, ki ga lepimo, lahko vsebuje največ 15 % vlage. Stične ploskve morajo biti dobro in natančno obdelane, da se čim bolj prilegajo. Debelina stika je lahko največ 0,2 do 0,8 mm. Najboljši rezultat lepljenja dobimo pri temperaturi od 18 do 25 stopinj Celzija. Pri delu moramo dosledno upoštevati navodila proizvajalca lepila. 

Les kot gradbeni material in njegova zaščita

Ob načrtovanju lesenih elementov, ki jih želimo vgraditi v hišo, je treba upoštevati konstrukcijsko zaščito lesa. Pri tem les ne sme biti v neposrednem stiku s podlago, v splošnem pa je treba objekt zasnovati tako, da je les čim manj izpostavljen vlagi in vremenskim vplivom ter drugim vplivom iz okolice. S tem preprečimo možnost razvijanja lesnih škodljivcev na kritičnih točkah in zagotovimo daljšo obstojnost zgrajenega objekta.

Vsak les, tudi nov, je potrebno zaščititi pred škodljivci, izjema so tiste vrste lesa, ki imajo že same po sebi dovolj zaščitnih snovi. To velja predvsem za elemente, ki bodo na prostem in bodo v večji meri izpostavljeni vplivom iz okolice. Posebna zaščita je potrebna tudi pri lesu, ki ga uporabimo kot gradbeni ali dekorativni element v vlažnih prostorih. Površino lesa zaščitimo z impregnacijo, s posebnimi impregnacijskimi premazi za les, impregnirano površino pa lahko še dodatno zaščitimo s premazi, s katerimi les tudi dekorativno obarvamo. Če želimo doseči čim bolj naraven videz pa se dekorativnim premazom lesa seveda izognemo. Primerno impregnacijo vedno izbiramo glede na lokacijo lesnega elementa in s tem predvideno izpostavljenost vplivom. Zaščitna sredstva morajo prodreti globoko v les, saj ga le tako popolnoma zaščitijo in naredijo odpornega. Kako globoko bodo zaščitna sredstva prodrla, je odvisno od vrste lesa, načina obdelave in njegove vlažnosti. Zato je pomembno, da kot gradbeni material izbirami kvalitetne lesene elemente.

Lés je organski material, primarno se nahaja v deblih dreves ali grmov. Suh les je sestavljen iz celuloze (40%-50%) in polceluloze (25%-30%) ter veziva, imenovanega lignin (25%-30%). Rastline, ki ne proizvajajo lesa, se imenujejo zelike.