24.03.2009 1

PROTECȚIA LEMNULUI

Structura cursuluiBibliografie

Activitati in cadrul disciplineiEvaluare finala

Titular disciplina: Prof.dr.chim. Maria Cristina TIMAR

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 2

Structura cursului

1. Protecţia lemnului: necesitatea şi rolul protecţiei lemnului. Clasificare.

2. BIOPROTECŢIA LEMNULUI• Istoric, organizare şi dezvoltare actuală• Agenţi de biodegradare - aspecte generale• Durabilitatea naturală a lemnului: definiţie, clase, metode de determinare• Clase de risc pentru atacul biologic• Corelaţii între durabilitatea naturală a lemnului, condiţiile de utilizare şi metodele de bioprotecţie adoptate• Bioprotecţia chimică: principii, substanţe biocide şi restricţii actuale• Substanţe simple pentru bioprotecţia lemnului• Produse tehnice complexe pentru bioprotecţia lemnului • Determinarea eficacităţii bioprotecţiei lemnului, durabilitatea lemnului tratat

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 3

Structura cursului

3. PROCEDEE TEHNICE DE TRATARE A LEMNULUI

– Procedee de tratare superficială

– Procedee de impregnare (tratare în profunzime)

4. PROTECŢIA IGNIFUGĂ A LEMNULUI• Combustibilitatea lemnului şi principii de ignifugare• Produse tehnice de ignifugare• Determinarea eficacităţii ignifugării

5. PROTECŢIA LEMNULUI ÎMPOTRIVA FACTORILOR DE MEDIU• Efectul factorilor de mediu asupra lemnului • Principii şi metode de protecţie a lemnului utilizat în exterior• Comportarea în timp a lemnului tratat.

6. Aspecte ecologice ale protecţiei lemnului si tehnologii alternative

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 4

Bibliografie

1. Timar M. C.: Ameliorarea lemnului, Editura Universităţii “Transilvania” din Braşov, 2003

2. Mihai D., Timar M.C.1999: Tehnologia ameliorării, încleierii şi finisării lemnului. Vol. I. Ameliorarea lemnului. Universitatea “Transilvania” din Braşov.

3. Mihai D.: Materiale tehnologice pentru industria lemnului, Editura Tehnică, Bucureşti, 1983.

4. Mihai D.: Materiale tehnologice pentru industria lemnului. Vol. I, Universitatea din Braşov, 1976

5. Timar M.C.: Lucrari practice de protectia lemnului –material nepublicat pentru laborator

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 5

Activitati in cadrul disciplinei

• Curs – 2C• Laborator – 2L

– Lucrari practice – 7 saptamani– Colocviu lucrari practice – Tema aplicativa – Tema de casa (Proiect)Evaluarea masurilor necesare de protectie si stabilirea tehnologiei

adecvate de protectie pentru o aplicatie concreta a lemnului in functie de conditiile de utilizare si durabilitatea naturala a lemnului (pentru doua specii lemnoase diferite)

• Evaluare finala – Examen – x credite– Subiecte teoretice si subiect aplicativ – scris – Tema de casa – Activitate laborator– Colocviu laborator

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 6

PROTECȚIA LEMNULUI

•Necesitatea protectiei lemnului•Definitie

•Clasificare

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 7

Today

ROMANIA

Building with wood

Yesterday...

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 8

Degradare in timp

Ce?

De ce?

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 9

LEMN Structură macroscopică – Structura microscopica

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 10

Corelaţia structură proprietăţi

• LEMNUL - material natural compozit cu structurăcomplexă la nivel macroscopic, microscopic si al compozitiei chimice

• Proprietăţile lemnului sunt determinate de structura sala cele trei nivele de organizare

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 11

Calităţi “Defecte”

• Material regenerabil -

disponibil

• Material ecologic

• Rezistenţe fizico-

mecanice

• Densitate mică

• Prelucrare facila

economica energetic

• Estetic şi cald

• Higroscopicitate

• Instabilitate

dimensională

• Anizotropie

• Instabilitate a formei

• Biodegradabilitate

• Combustibilitate

• Rezistenţă limitatăla factorii de mediu

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 12

“Defecte” - cauze structurale

• Biodegradabilitatea

– Lemnul este un material natural biologic

– Compuşii chimici ai lemnuluiconstituie un mediu prielnic de dezvoltare sau hrană pentruagenti biologici de degradare: bacterii, fungii, insecte –biodegradarea lemnului

– Lemnul scos din uz poate fi compostat si reciclat in mod natural de catre microorganisme - calitate

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 13

“Defecte” - cauze structurale

• Combustibilitatea

– compoziţia chimică elementală: • C, H – elemente combustibile• 0 – element ce intretine arderea

– influenţa structurii anatomice – material poros permite accesul oxigenului

– Influenta densitatii– Influenta umiditatii– Combustibilitatea, puterea calorifica reprezinta in alt context

calitati ce califica lemnul ca si combustibil neutru din punct de vedere al emisiei de CO2

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 14

Lemn expus acţiunii factorilor de mediu

Test L - modificat

Clasa de risc biologic 3 – lemn pentru ferestre

•Lemnul neprotejat,

expus in exterior va fi

degradat sub influenta

radiatiilor UV, a apei

si variatiilor

umiditatii atmosferice

•Aceeasi factori

afecteaza si peliculele

de finisare

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 15

Lemn natur şi lemn finisatExpunere la acţiunea factorilor de mediu timp de 2 ani

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 16

Consecinţe

• Calităţile lemnului determină:– utilizările tradiţionale şi actuale în domenii foarte

diferite• Defectele lemnului determină:

– o durată limitată de utilizare în operă funcţie de condiţii şi specie

– limitarea domeniilor de utilizare sau a proporţiei de utilizare în anumite domenii (ex. Ferestre)

– competitivitate limitată cu alte materiale cum ar fiplasticele şi metalele uşoare.

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 17

Protectia lemnului – De ce?Necesitatea protectiei lemnului

•Functie de conditiile de utilizare, calitatile estetice, proprietatile fizico-

mecanice, integritatea structurala si biologica a lemnului pot fi afectate

negativ de catre o serie de agenti naturali distructivi

•Agenti (factori) naturali distructivi (agresivi) – factori

naturali fizici, chimici sau biologici ce pot afecta negativ

calitatile estetice, proprietatile fizico-mecanice, integritatea

structurala si biologica a lemnului prin mecanisme de

degradare specifice

•Fenomene de degradare – fenomene fizice, chimice,

biologice si combinate care conduc la alterarea aspectului si

/sau scaderea rezistentelor fizico-mecanice ale lemnului in

anumite conditii de utilizare

•Degradarea lemnului - alterarea caracteristicilor fizico-

chimice, mecanice si/sau biochimice ale lemnului sub

actiunea agentilor agresivi fizici, chimici si biologici;

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 18

Factori (agenti) naturali distructivi pentru lemn si materiale pe baza de lemn

• Factori biotici (de natura biologica)– Bacterii– Ciuperci lignicole (Fungii)– Insecte xilofage– Biodaunatori marini

• Factori abiotici (de alta natura decat biologica)– Focul– Factorii climatici (de mediu)

• Lumina solara - Radiatiile UV

• Apa

• Variatiile de umiditate atmosferica• Variatiile de temperatura: inghet-dezghet

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 19

Protectia lemnului – Ce?Definitii

• Protecţia lemnului reprezintă ansamblul de măsuri şi tratamente pentru conservarea lemnului pe toata durata de pastrare sau utilizare in anumite conditii date

• Conservarea lemnului – pastrarea nealterata a calitatilor estetice, integritatii structurale si biologice si a proprietatilor fizico-mecanice ale lemnului

• Protecţia lemnului reprezintă ansamblul de măsuri şi tratamente menite să îmbunătăţească rezistenţa lemnului la acţiunea factorilor de degradare de natură biotică şi abiotică în vederea obţinerii unor performanţe superioare în utilizare şi prelungirii duratei de viaţă în operă (in conditiile de utilizare date)

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 20

Protectia lemnului - Clasificare

1. Natura agentului de degradare:• Protecţie împotriva biodegradării – BIOPROTECŢIE (Wood

Preservation)• Protecţie împotriva focului- PROTECŢIE IGNIFUGĂ (Fire protection)• Protecţie împotriva acţiunii factorilor de mediu (Weathering protection

Îmbătrânire naturală)2. Starea materialului lemnos – momentul tratării:• Protecţie preventivă – aplicata lemnului sanatos• Protecţie curativă – aplicata lemnului atacat3. Principiul de acţiune:• Protecţie fizică• Protecţie chimică• Protecţie biologică• Metode combinate de protecţie

4. Remanenţa efectelor – Tipul de material tratat:• Protecţie temporară – lemn verde, material brut• Protecţie remanentă – lemn uscat, prelucrat la formă şi dimensiuni• Protecţie/tratamente de întreţinere – aplicare/revigorare pelicule

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 21

Protectia lemnului Rol - Efecte Cerinte

• Efecte economice: – Implica costuri semnificative

(produse de protectie, instalatii, costuri tehnologice)

– Raport calitate / preţ– Prelungirea duratei de viata a

lemnului pus in opera (durata de utilizare)

– Utilizarea unor specii lemnoase mai putin valoroase

• Eficienţă: – momentană şi în timp

• Impact ecologic minim– tratare – utilizare –

reciclare• Costuri acceptabile• Efecte ecologice:

– Economia de resurse lemnoase– Utilizarea speciilor repede-crescatoare– Utilizarea de produse si tehnologii acceptate de restrictiile ecologice actuale

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 22

Protectia lemnului si legislatia Europeana

Directiva pentru Construcţii a Comunităţii Europene

Cerinţe esenţiale – Essential Requirements

ER 1 – Rezistenţă mecanică şi stabilitateER 2 – Siguranţă în caz de incendiiER 3 – Igienă, sănătate şi mediuER 4 – Siguranţă în utilizareER 5 – Protecţie împotriva zgomotuluiER 6 – Economie de energie şi reţinerea căldurii

24.03.2009 Prof. Timar_Protectia Lemnului 23

Protectia lemnului si legislatia din Romania

•Legea 10/1995 – Calitatea in constructii

•Ordin 1731/ 2006 - Specificatie tehnica privind

protectiile elementelor de constructii din lemn

impotriva agentilor agresivi - cerinte si criterii de

performanta - ST 049-06

•NP 005-03: Normativ privind proiectarea

construcţiilor din lemn (revizuire NP 005-96);