Ahşap Malzemelerin Teknik Özellikleri

Ahşabın hücre yapısı;

% 40 – 50 Selüloz

% 20 – 35 Hemiselüloz

% 20 Lignin

% 0 – 5 Yabancı Maddelerden meydana gelir.

Selüloz; Hücre duvarının ana maddesidir. Ahşabın fiziksel özelliklerinden eğilme ve çekmeye karşı mukavemeti sağlar.

Hemiselüloz; Pentoz ve Heksos şekerlerinin kısa polimerleridir. Hücre duvarını güçlendirerek depo madde görevi yaparlar. Su emicidirler. Ahşabın düşmanları termitler, böcekler vb hemiselülozları yiyerek beslenirler. Emprenye işleminde hemiselülozlara kimyasal emdirilerek bu zararlıların uzak durması sağlanır.

Lignin; Selüloz fibrilleri içerisinde yer alır. Ahşabın basınca karşı mukavemetini sağlar. Bir fenol halkasının ana yapısına sahip amorf bir maddedir. Düşük oranda su emicilik gösterir. Rengi kahverengimsi beyazdır.

İklim ve toprağın durumu gibi etkenler ahşabın teknik özelliklerinde belirleyici rol oynarlar.

Nem; Ağacın yapısında su 3 ayrı şekilde bulunur. Yapısal dediğimiz Öz suyu, dış ortamdan emilen ( absorbe edilen ) su ve hücre içlerinde ve aralarında serbest halde bulunan sular. Ahşabın neminden kasıt emilen ve hücrelerde yer alan serbest sulardır. Ahşabın nem oranı ( rutubeti ), kurutulmuş ağırlığının yüzdesi olarak ifade edilir. Yeni kesilmiş bir ağaç kururken, içerdiği nemin, kuru ağırlığının %30’u miktarına düşmesine kadar asıl boyutlarını korur. Lif doygunluk noktası olarak bilinen bu noktadan itibaren, kurudukça büzülme gerçekleşir.

Yeni kesilen iğne yapraklı bir ağaçta nem oranı yaklaşık % 60-130 iken piyasada kuru diye tabir edilen ahşaplarda bu oran % 15-25 arasındadır. Fırınlarda kurutma işlemine tabi tutulan ahşapların ise fırından çıkışta nem oranları %8-12 civarındadır. Ahşabın bulunduğu ortamın rutubetini alması nedeni ile tamamen %0 nem oranı elde etmek mümkün değildir.

Birim Hacim Ağırlık; Ahşabın birim hacim ağırlığı ve nem oranı birbirine bağlıdır. %15 neme karşılık gelen birim hacim ağırlığı ağaç türüne göre 100kg/m³ ile 1500kg/m³ arasında değişir. Özgül ağırlığı yüksek olan ağaçların mekanik özellikleri de yüksektir. Diğer taraftan bu tip ağaçların işlenmesi daha zordur. Zira lif yapıları daha sık olduğundan mukavemetleri yüksektir. Bu tip ağaçlar mantar, böcek gibi hayvanlara karşı dayanıklı olurlar. Birim hacim ağırlığı düşük ağaçların ise mekanik özellikleri düşük ve işlenmesi kolaydır.

Isı ve Elektrik İletkenliği; Ahşap hücreli bir yapıya sahip olması ve bu yapının temel maddesinin selüloz olması nedeni ile ısı bakımından kötü bir iletkendir. Bölme ve kaplama malzemesidir. Ahşap için doğal yalıtım malzemesi diyebilir. Ahşap evlerin yazın serin kışın sıcak olması en basit örnektir. Elektrik iletkenliği bakımından ise ahşabın bünyesindeki nem ( rutubet ) oranı belirleyicidir. Bu oran arttıkça elektrik iletkenliği de hızla artar. Kurutulmuş ahşaplar alçak gerilimde izolasyon malzemesi olarak kullanılırlar.

Sertlik; Ahşabın yapısındaki lif yoğunluğu arttıkça sertlik de artar. Lifler dik doğrultuda sertlik fazladır. İlkbahar odunu yaz odunundan, dış odun iç odundan daha yumuşaktır. Rutubet azaldıkça sertlik artar. Diğer taraftan nem yumuşak ağaçlarda sertliği arttırır, sert ağaçlarda ise azaltır.

Renk; Ağaçların renkleri iç odun ve dış odunda değişir. Kimi ağaçlar kuruduktan sonra renk değiştirirler. Renk ağaçtan ağaca değiştiği gibi, aynı ağaç içerisinde bile çeşitli etkenlere göre değişiklik gösterebilir. İç odun dış odundan, özkesit diğer kesitlerden daha parlaktır.

Mekanik özelliklere baktığımızda, ahşabın yapısının heterojen ve anizotrop olması nedeni ile incelemenin zor olduğunu görürüz. Lifleri yönündeki tüm özellikler basınç, çekme dayanımları, enine yönündeki dayanımlardan yüksektir. Ahşap içeriğindeki suya bağlı olarak şişen, büzülen bir malzeme olduğundan mekanik özellikleri de değişkendir. Hücre boşluklarında serbest halde bulunan su kesim sonrası buharlaşır. Hücre çeperine yapışan emme suyu ise uzun süre ahşap içerisinde kalır. Kesim sonrası kendi haline bırakılan bir tomruk iğne yapraklılarda ( yumuşak ağaçlar ) 2 yılda, geniş yapraklılarda ( sert ağaçlar ) ise 4 yılda ancak kurur.

Ahşabın liflere dik doğrultuda basınç kuvvetlerine karşı dayanımı azdır. Lifler doğrultusunda ise kesme kuvvetine karşı dayanım azdır.