Ahşabın Fiziksel ve Mekanik Özellikleri

Ahşap

Ahşap, insanın barınak gereksinmesini karşılamak amacıyla yapıda kullandığı ilk yapı malzemelerinden biri olmuştur. Önceleri yapıda ahşap yığma teknikleri uygulanmış, daha sonra ahşap karkas sisteme geçilmiştir. Eskinin zamana bağlı ve geleneksel bir gelişme gösteren malzeme seçimi ve kullanım bilgisi ile günümüz doğal ahşap malzeme kullanım tekniği çok az farklılık göstermektedir. Örneğin ilk ahşap çatı kuruluşunda ilk defa Frigya’da uygulanan teknik ile bugün kullanılan teknikler birbirine çok benzerdir.

Ahşap yapı malzemelerinin en önemli özelliklerini,

• rutubet karşısında gösterdikleri fazla deformasyonlar ve mukavemet düşmesi,
• ısı ve ses tutuculuk değerlerinin yüksekliği,
• mikroorganizma etkisi ile bozulmaları,
• atmosferik ve kimyasal etkilere karşı dayanımları,
• lif yönlerine göre mukavemet değerlerindeki farklılık göstermesi,
• lifli dokuları nedeniyle diğer yapı malzemelerinden çok değişik bir gerilme-deformasyon eğrisine sahip olmaları

şeklinde özetlemek mümkündür.

Mekanik Özellikleri

 

Ahşap, lifli ve boşluklu dokusu nedeniyle hafif ve mukavemet değerleri yüksek bir yapı malzemesidir. Ancak, organik bir malzeme olması emniyet gerilmelerinin maksimum mukavemetleri yanında oldukça düşük alınmasına neden olmaktadır.
Ayrıca ahşabın gerilme-deformasyon eğrisi, liflerin ayrışmasının bir süreyi gerektirmesi nedeniyle diğer yapı malzemelerinden çok farklıdır. Bu nedenle bir ahşap malzemenin metal veya beton gibi aniden çökme veya kırılmaya uğraması hiçbir zaman söz konusu olamaz. (Ahşabın Elastisite Modülü, Eğilme Dayanımı ve Emniyet Gerilmeleri)

Ahşaptan üretilmiş suni ahşap malzemelerin özellikleri genellikle ahşabın özelliklerine benzer. Ancak üretim amaçlarına uygun olarak geliştirilen bu tür homojen ve izotrop malzemeler, doğal ahşapta görüldüğü gibi lif yönlerine bağlı olarak değişen değerler göstermezler. Ayrıca, istenilen özellikleri sağlayabilmek için özel üretim imkânlarına sahiptirler.

Rutubet etkisi

Ahşap malzemede su, selüloz ve ligninin kristal suyu, selülozun hidroskopikliği nedeniyle bünyesine emdiği su ve hücre aralarını veya boşluklarını dolduran serbest su olmak üzere üç şekilde bulunmaktadır.
Örneğin su ile temas eden bir ahşap %200, yeni kesilmiş iğne yapraklı bir ağaç %130-60, piyasada kum kabul edilen bir ahşap %25-15, suni kurutma yoluyla kurutulmuş bir ahşap ise %12 rutubetli durumdadır. Ahşabın bulunduğu ortamın rutubetini alması nedeniyle, tam kuru (%0) halde bulunması mümkün değildir. Belli bir değerden sonra sabit kalan su miktarı en fazla %30’dur. Bu nedenle ahşap bünyesine giren su ile selüloz dokusu ve bağları şişmeye, eksilmesiyle de büzülmeye uğrar ve bu nedenle de birtakım çatlaklar meydana gelir. Bu deformasyonlar genellikle ahşabın en fazla teğet, en az aksiyal yönünde görülmekte ve geniş yapraklı ağaçlarda iğne yapraklı türlere oranla daha fazla olmaktadır.

Isı ve Ses Tutuculuk Özelliği

Ahşap, iç yapısının hava boşluklu dokusu ve bünyesindeki selüloz nedeniyle sıcak soğuğa karşı geçirimsiz, ayrıca ses tutucu bir malzemedir. Ancak bu değerler ahşap türlerine ve lif yönlerine göre de farklılık göstermektedir. (Ahşap Malzeme Özellikleri)

Mikroorganizma Etkileri

Ahşap dokusu, selüloz ve ligninden beslenen bakteri, mantar, böcek ve kurtlar tarafından hızla ayrıştırılmakta ve kesiti zayıflayarak parçalanmaktadır. Bu tür canlılardan bir kısmı ahşapta yumurtlamak ve yaşamlarını sürdürmek için birtakım delikler açmakta, ancak önemli bir kısmı da beslenmek için ahşabın selüloz ve ligninini kimyasal ayrışmaya uğratarak malzemeyi kısa zamanda toz haline getirmektedirler. Örneğin karanlık, rutubetli ve sıcak ortamda Merilius Lacrimans adlı mantar birkaç ay gibi kısa bir sürede ahşabı tamamen tahrip etmektedir.

Kimyasal ve Atmosferik Etkiler

Ahşap, açıkta 30-120, tatlı suda 50-500, rutubetsiz, bakım altında 500-1000 sene dayanım gösteren bir malzemedir. Ancak bu dayanım toprakta 4-12 seneye, su ve hava ile devamlı temas ettiği yerlerde ise bu sürenin de altına iner.
Ahşap, güneş etkisi ile sürekli bir yanmaya (oksidasyon) uğrayarak kararmakta ve ısı etkisiyle (145 C°) kimyasal ayrışmaya uğramaktadır. Yanma hızı malzemenin kesitine, rutubetine ve reçine miktarına göre değişik değerler gösterir. Genellikle yanıcı bir malzeme olarak bilinmesi nedeniyle, yapıda kullanılırken ateşe karşı bazı önlemlerin alınması gerekmektedir.