Czy termomodyfikowane drewno jesionowe nadaje się do tarasów o dużym natężeniu ruchu?

Trwałość i odporność na gnijenie drewna jesionu po modyfikacji termicznej

W jaki sposób modyfikacja termiczna zwiększa odporność na gnicie i szkodniki

Gdy ogrzewamy drewno jesionu w temperaturze od około 380 do 410 stopni Fahrenheita bez dodawania jakichkolwiek chemicznych substancji, w jego strukturze wewnętrznej zachodzą ciekawe zmiany. Ogrzanie zmienia mniej więcej ułożenie komórek drewna. Skutkuje to usunięciem z niego cukrowych związków, które tak bardzo przyciągają owady, a także obniża pochłanianie wilgoci przez drewno. Badania wykazały, że pobieranie wilgoci zmniejsza się o 40–60 procent, według badań przeprowadzonych w Laboratorium Artykułów Leśnych w 2023 roku. Oznacza to, że grzyby trudniej się na nim rozwijają, a dokuczliwe drążniki drewna omijają je z daleka. Po obróbce drewno otrzymuje ocenę trwałego klasy 1, co umieszcza je na tym samym poziomie co drogie tropikalne drewna twarde, takie jak ipe. Co do twardości? Jesion termomodyfikowany uzyskuje wynik około 1320 w skali Janka. Dla porównania zwykła impregnowana pod ciśnieniem sosna osiąga tylko około 1050. Dość imponujące dla materiału, który początkowo wyglądał jak zwyczajny jesion.

Porównanie trwałości z drewnem nieprzetworzonym oraz dane dotyczące rzeczywistej wydajności w praktyce

Tarasy z jesionu bez obróbki termicznej mają tendencję do rozpadania się po około 5–7 latach pozostawania na zewnątrz, jednak modyfikacja termiczna całkowicie zmienia te warunki. Badania z 2024 roku analizujące rzeczywiste instalacje nad wybrzeżem Florydy i w kurortach górskich wykazały, że przetworzony jesion może służyć ponad 25 lat bez utraty wytrzymałości. Liczby stają się jeszcze bardziej interesujące przy analizie kosztów wymiany. Badania Instytutu Ponemon z 2023 roku ujawniły dość istotny fakt: wymiana tarasów z tradycyjnego drewna generuje koszty rzędu 740 000 USD na każde 10 000 stóp kwadratowych w ciągu dwóch dekad. Dla jesionu poddanego modyfikacji termicznej ta kwota spada do zaledwie 210 000 USD. Oznacza to oszczędność rzędu trzech czwartych wydatków, które inaczej ponoszone byłyby na wymianę zwykłego drewna w dłuższej perspektywie czasu.

Stabilność wymiarowa i właściwości konstrukcyjne w warunkach zewnętrznym

Odporność na wyginanie, pęknięcia i rozwarstwianie przy wahaniach wilgotności

Gdy drewno poddawane jest modyfikacji termicznej, jesion staje się znacznie bardziej stabilny pod względem wymiarowym, ponieważ proces ten zmniejsza jego zdolność do pochłaniania wilgoci o około połowę. Dzieje się tak, gdy drewno jest ogrzewane do bardzo wysokich temperatur, jak opisano w badaniach opublikowanych w zeszłym roku w czasopiśmie Frontiers in Materials. W rzeczywistości podczas tego procesu cieplnego rozkłada się zawartość hemicelulozy. Drewno pochłania mniej wilgoci do swoich włókien, więc przy zmieniającej się wilgotności otoczenia występuje mniejsze rozszerzanie i kurczenie się. Tę tezę potwierdzają również testy przeprowadzone w warunkach rzeczywistych. Analizując w 2023 roku instalacje tarasów nad wybrzeżami, badacze stwierdzili, że deski z termicznie modyfikowanego jesionu zmieniały swoje wymiary sezonowo o około 70 procent mniej niż zwykłe, niemodyfikowane drewno. Po trzech całych latach ekspozycji żadna z tych desek nie wykazała pęknięć ani rozszczepień, co jest imponujące, biorąc pod uwagę, jak surowe może być działanie powietrza morskiego na materiały w dłuższym okresie czasu.

Ta ustabilizowana struktura komórkowa zapobiega pęknięciom spowodowanym naprężeniami, co czyni ją idealną dla regionów o częstych cyklach zmoknięcia i wysychania.

Długotrwała integralność konstrukcyjna w warunkach dużego natężenia ruchu i narażenia na działanie środowiska

W zastosowaniach o dużym natężeniu ruchu, takich jak publiczne promenady, termomodyfikowane drewno jasnowiślowe zachowuje 90–95% swojej nośności po pięciu latach testów przyspieszonego zużycia symulujących ponad dziesięć lat użytkowania przez pieszych. Jego gęstość wzrasta o 15–20% po obróbce, oferując lepszą odporność na wciskanie powierzchni niż cedr lub redwood w testach udarności ASTM D7032.

Jednokierunkowa modyfikacja termiczna wyrównuje polimery ligniny wzdłuż włókien, zwiększając odporność na siły boczne. Gdy jest montowane z odpowiednią wentylacją i rozmieszczeniem łączników, wartości ugięcia są o 40% niższe niż w przypadku tradycyjnych twardych gatunków drewna w konstrukcjach decków wspornikowych.

Odporność na zużycie i rzeczywista wydajność w miejscach o dużym natężeniu ruchu

Studia przypadku: Termomodyfikowane drewno jasnowiślowe w ścieżkach publicznych i komercyjnych deckach

Badacze obserwowali, jak termicznie przetworzona jesionowa drewnina sprawuje się w nadmorskich promenadach przez trzy lata i stwierdzili, że jej zużycie wyniosło nieco mniej niż 1,2 mm, nawet przy ponad 15 000 ludzi przechodzących każdego dnia. Taka wytrzymałość umieszcza ją na poziomie drewna cumaru, które jest znane z wyjątkowej odporności. Miasta w Skandynawii zaczęły również stosować ten materiał na terminalach promowym. Po pięciu latach ekspozycji większość tych pokładów zachowała około 87% swojej pierwotnej wytrzymałości. Jedyną konieczną konserwacją jest szybkie czyszczenie raz w roku. Bardzo imponujące, jeśli weźmiemy pod uwagę ogromną ilość kroków oraz to, że bagaże ciągle toczą się po tej powierzchni. Nie ma więc dziwu, że z tych instalacji wypada tak niewiele odłamków.

Twardość powierzchni i odporność na zużycie deskowania z termicznie modyfikowanego jesionu

Modyfikacja termiczna zwiększa twardość jesionu według skali Janka z 1320 lbf do 1540 lbf, co przewyższa białe dębowe o wartości 1360 lbf. Zwiększona gęstość powierzchni znacząco poprawia odporność na zużycie:

• Wgniecenie pięty wynosi 0,15 mm w porównaniu do 0,28 mm u nieprzetworzonego jesionu według normy ASTM D1037
• Ubytek masy po 10 000 cyklach Tabera wynosi 12%, w porównaniu do 22% w próbkach nieprzetworzonych

Dane z terenu z tarasów restauracyjnych pokazują, że 92% desek z termicznie modyfikowanego jesionu zachowuje klasę poślizgu A po trzech latach użytkowania komercyjnego, w porównaniu do 68% dla sosny impregnowanej pod ciśnieniem w podobnych warunkach.

Odporność na warunki atmosferyczne, promieniowanie UV i trwałość estetyczna

Stabilność koloru i degradacja powierzchni przy długotrwałym oddziaływaniu promieniowania UV

Drewno z brzozy poddane obróbce termicznej wietrzeje o około 72% wolniej niż zwykłe twarde drewno po 2000 godzinach symulowanych warunków zewnętrznych (Instytut Stabilności Materiałów 2023). Co ciekawe, podczas tego procesu powstają na powierzchni drewna stabilne struktury polimerowe, które nie ulegają łatwemu rozkładowi pod wpływem światła słonecznego. Oznacza to, że meble wykonane z takiego materiału zachowują atrakcyjny wygląd nawet w miejscach narażonych na całodniowe działanie słońca. Tradycyjne wykończenia drewna wymagają odświeżenia co roku, natomiast dzięki tej modyfikacji właściciele mogą spodziewać się, że ich tarasy i meble ogrodowe będą dłużej zachowywać świeżość wyglądu. Badania nad materiałami odpornymi na promieniowanie UV sugerują, że zapotrzebowanie na konserwację spada o 60–80% w ciągu dziesięciu lat, co jest zrozumiałe, biorąc pod uwagę trwałość takich drewniaków.

Naturalne zachowanie pod wpływem warunków atmosferycznych w środowisku zewnętrznym

Analiza 14 różnych instalacji nadmorskich pokazuje, że drewno jesionu poddanego obróbce termicznej nabiera po około 18–24 miesiącach eleganckiego, jednolitego srebrzystoszarego koloru. Po pięciu pełnych latach nie zaobserwowano żadnych problemów konstrukcyjnych, takich jak powstawanie rys czy łuszczenie się. Sposób starzenia się tego drewna wyraźnie różni się od zwykłego, nieprzetworzonego jesionu. W podobnych warunkach próbki nieprzetworzone wykazywały około trzy razy więcej pęknięć na powierzchni. Badania wykazały również, że te modyfikowane deski potrafią dobrze znosić duże wahania wilgotności. Zachowują stabilność nawet przy zmianach wilgotności dochodzących do 85%, co czyni je idealnym wyborem na powierzchnie tarasów w pobliżu basenów lub na terenach przybrzeżnych, gdzie kontrola wilgoci zawsze stanowi problem.

Jesion termomodyfikowany vs. Ipe: Trwała alternatywa dla wykładzin zewnętrznych?

Porównanie właściwości z egzotycznymi gatunkami drewna twardego, takimi jak Ipe

Termicznie modyfikowany jesion ma porównywalną wytrzymałość na ściskanie do ipe (12 500 psi) i lepszą stabilność wymiarową, wykazując o 34% mniejsze zmiany wymiarów w warunkach symulowanego monsunu. Jego równowagowa zawartość wilgoci spada poniżej 6% po obróbce, co zmniejsza odkształcanie się w klimacie wilgotnym. Mimo to waży o 18% mniej niż ipe, co ułatwia jego transport i montaż.

Korzyści ekonomiczne i zrównoważone zalety termojesionu

Termicznie modyfikowany jesion pochodzi bezpośrednio z Ameryki Północnej, dzięki czemu zmniejsza oddziaływanie na środowisko oraz problemy związane z transportem twardych gatunków drewna tropikalnego z całych zakątków globu. Przy spojrzeniu na całość łańcucha dostaw, podłogi tarasowe z termicznie modyfikowanego jesionu ostatecznie kosztują około 25–40 procent mniej niż drewno ipe, jeśli weźmiemy pod uwagę wszystkie koszty konserwacji i konieczność wymiany w ciągu około 25 lat. Nie wspominając już o tym, że ipe jest obecnie objęte ochroną załącznika II CITES ze względu na wylesianie lasów. To sprawia, że termicznie modyfikowany jesion stanowi doskonały wybór dla osób poszukujących materiału posiadającego certyfikat FSC. Co więcej, spełnia on również wszystkie kryteria standardu LEED, oferując jednocześnie solidne właściwości użytkowe, które nikogo nie rozczarują.