Ahşabın nem özellikleri

Ahşap higroskopik, yani suyu emen bir malzemedir. Su üç şekilde ahşaba geçer: Hücre boşluklarından sıvı olarak, hücre boşluklarından buhar olarak ve hücre duvarlarından moleküler difüzyonla. Ahşabın nem içeriği, içindeki su kütlesiyle su içermeyen ahşap kütlesi arasındaki ilişki anlamına gelmektedir. (Örneğin, 50 kg su içeren 100 kg’lık bir ahşap parçasının nem yüzdesi %100’dür.) Yeni biçilmiş ahşabın nem yüzdesi genellikle %40-200’dür. Normal kullanımda ahşabın nem içeriği, havanın bağıl nemine bağlı olarak, ağırlığın %8 ile %25’i arasında değişir.

Ahşabın denge nem içeriği, ahşabın nem içeriğinin sabit kaldığı, hava sıcaklığı ve bağıl neme karşılık gelen bir durumdur. Ahşabın denge nem içeriğinin, mutlak nem değil havanın bağıl nemi tarafından belirlendiği de unutulmamalıdır. Bağıl hava nemi, havadaki su miktarının havanın geçerli hava sıcaklığında tutabileceği maksimum su miktarına oranıdır.  Önceden kurutulmuş ahşap birkaç hafta içinde denge nem içeriğine ulaşır. Ahşap damarının doyma noktası, hücre lümeninde serbest suyun görünmediği ancak hücre duvarlarının suya doyduğu anda ahşapta görülen nem oranıdır. Kururken, nem içeriği doyma noktasının altına düştükçe ahşap büzülmeye başlar. Buna bağlı olarak, ahşap ıslanırken genleşme doyma noktasında son bulur. Ana Fin ağaç türlerinde +20°C’deki doyma noktası yaklaşık %30’dur. Ahşabın nemi emme ve bırakma yeteneği (nem kapasitesi) yapısal bir avantaj olarak kullanılabilir. Örneğin inşaatta, yapılardaki nem hareketini dengeleyecek şekilde ahşap tabanlı termal izolasyon kullanılabilir.

Ahşap yaş halkalarının yarıçapı ve teğeti yönünde ve damar yönünde olmak üzere farklı şekillerde büzülür ve genleşir. Bu olaya “eşyönsüzlük” adı verilir. Kururken, tamamen ıslak olan ahşap tümüyle kuruyarak büzülür, bu durum teğet yönünde ortalama %8 ve yarıçap yönünde yaklaşık %4 ve damar yönünde yalnızca %0,2-0,4 olarak gerçekleşir. Öz odun yüzey ahşabıyla karşılaştırıldığında her zaman daha kurudur. Bu da ahşabın kurutulmasını zorlaştırır. Eşyönsüzlük ve ahşabın iç gerilimleri, kururken ahşabın eğrilmesinden kaynaklanır. İnşaat sırasında ahşabın nem dinamikleri göz önünde bulundurulmalıdır. Nem dinamikleri örneğin bina iskeletinin ortadan çökmesine neden olabilir. Bunun yanı sıra, ahşabın teğet yönünde fazla büzülmesi büyük boyutlu ahşapları çatlamasına neden olur. Ahşap genellikle yüzeyden merkeze olan mesafenin en az olduğu noktada çatlar. 

Ahşabın yoğunluğu arttıkça, nemin sebep olduğu büzülme ve genleşme genellikle artar. Ahşap kururken dayanıklılık özellikleri gelişir. Örneğin, ahşap tazeyken %12-15’e kadar kuruduğunda, sıkıştırma ve bükülme dayanıklılığı yaklaşık iki kat artar. Ahşabın kesme mukavemeti %6-12 nem içeriği aralığında en yüksektir. Ahşap kurudukça, nem içeriği damarın doyma noktasının altına düştüğü için dayanıklılık özellikleri önemli ölçüde gelişir. Ahşap yapıların boyutlandırılmasında da, ahşabın dayanıklılığını etkilediği için ahşabın nem içeriği dikkate alınmalıdır.

Ahşap, nem içeriği uzun süre %20’nin üzerinde kalırsa zarar görmeye başlar. Çevreleyen havanın bağıl nemi bu durumda yaklaşık %80-90 ya da daha fazladır. Çevreleyen havanın bağıl nemi bu süre içinde %80’in üzerinde kalırsa birkaç ay içinde ahşap küflenmeye başlar. %70 bağıl nem, kritik değer olarak kabul edilir. Havanın bağıl nemi %90’u geçtiğinde, ahşap çürümeye başlar. Ahşabın küflenmesinin ve bozulmasının engellenmesi için sıcaklığın +0 ve + 40°C arası olması gerekir. Sıfırın altındaki sıcaklıklarda havanın bağıl nemi uzun süre %85’den fazla olabilir ancak sıcaklık mantar ve bozulmanın gelişmesi için yetersiz olacağından ahşap zarar görmez. Mantar sporları ve küf mantarı gelişmek için genelde ahşapta ve çevreleyen havada bolca bulunan oksijen ve besinlere ihtiyaç duyar.

Mantar, ahşabın yüzeyinden daha derine işleyemez, bu nedenle ahşabın dayanıklılığını düşürmez. Ancak mantar tarafından yayılan sporlar, insanlarda, sürekli akan burun, baş dönmesi ve baş ağrıları gibi, farklı alerjik reaksiyonlara ve hafif zehirlenme belirtilerine yol açabilecekleri için sağlığa zararlıdır. Bu nedenle küf oluşması her zaman ciddiye alınmalıdır. Ahşapta görülen aşınma genellikle yanlış bir şekilde ahşabın küflendiği şeklinde yorumlanır. Ahşabın havadan bozunması, ahşabın yapısına da ulaşır şekilde mavi çürük kaynaklı olarak renklenmesidir. Mavi çürük sporlar ya da miselyum büyüdükçe yayılır ve özellikle CO2 depolayan kozalaklı ağaçlarda yaygındır. Mavi çürük +5°C’nin altındaki sıcaklıkta gelişemez. Havadan bozunma, ahşabın dayanıklılığını ciddi bir şekilde etkilemez.

Ahşap ürünlerinin nem içeriğinin, havanın sıcaklığına ve bağıl neme bağımlılığı

Uygulama örneği (kırmızı noktalanmış hat)

• Kaynak veri:
• kapalı alan hava sıcaklığı + 22°C
• kapalı alan havasının bağıl nemi BN %50

Tabloda, kaynak veriler esas alındığında ahşabın nem içeriğinin yaklaşık %9,5 olduğu görülmektedir