Hvorfor tre sprekker, kupper og vrir seg når det tørker
Alle tørkefeil begynner med krymping. Tre krymper ikke mens det avgir fritt vann fra cellehulrommene; det begynner å krympe når celleveggene tørker under fibermetningspunktet, ved rundt 30 % fuktinnhold. Deretter krymper det omtrent dobbelt så mye langs årringene (tangentialt) som på tvers av dem (radialt), og nesten ikke i fiberretningen.4 Det er disse forskjellene, mellom retningene og mellom utsiden og innsiden av et bord, som får det til å sprekke og slå seg.
Skall og kjerne: spenningsomslaget bak de fleste feil
Når tørkingen starter, tørker det ytre laget av bordet, skallet, under fibermetningspunktet i løpet av timer og prøver å krympe. Den våte kjernen krymper ikke ennå og holder det tilbake. Skallet er derfor i strekk og kjernen i trykk. I eik på 50 mm med et standard tørkeprogram når strekket i skallet toppen etter rundt fem dager.2
Trekkes skallet ut over elastisitetsgrensen, tørker det i en varig strukket tilstand, kalt strekkfiksering (tension set). Overstiger strekket treets fasthet, revner det: en sprekk. Senere, når kjernen tørker og prøver å krympe, hindres den av det for store skallet. Spenningene snur: Skallet går i trykk og kjernen i strekk. Dette sene strekket i kjernen kan åpne indre sprekker.1,2 FPL sammenligner strekkfiksering med en strikk som har vært holdt strukket for lenge og ikke lenger går tilbake til sin opprinnelige størrelse.2
De fire tørkefasene og feilene deres
FPLs håndbok for tørking av løvtre deler tørkingen inn i fire faser, hver med sine typiske feil. Fasene er et pedagogisk hjelpemiddel, ikke skarpe grenser, men de forklarer når hvert problem oppstår, og når det bare blir synlig.2
| Fase | Fuktinnhold | Viktigste feilrisiko |
|---|---|---|
| I | Rå til to tredjedeler av rå | Overflate- og endesprekker, misfarging, formfeil |
| II | To tredjedeler av rå til 30 % | Eksisterende overflate- og endesprekker blir verre |
| III | 30 % til slutt | Sprekker blir til indre sprekker; kupping; overtørking |
| IV | Slutt (utjevning og kondisjonering) | Ujevnt sluttfuktinnhold; skallherding |
Kilde: Denig, Wengert & Simpson (2000), Drying Hardwood Lumber, USDA FPL-GTR-118, Table 2.4 (after Bois 1998).
Den praktiske lærdommen er at de viktigste timene i en tørkesats er de første. Sprekker oppstår bare i fase I; senere faser kan bare gjøre dem verre. For rød eik går denne kritiske fasen fra rå tilstand til rundt 50 % fuktinnhold, for hvit eik fra rå tilstand til rundt 45 %.2 Hvordan tørkeprogrammene håndterer dette, står i artikkelen vår om kammertørking eller lufttørking.
Sprekker, kløyv og indre sprekker
Tørkesprekker er revner som åpner seg under tørkingen. Hvor de sitter, forteller når de oppsto og hvorfor.
Overflatesprekker
Overflatesprekker åpner seg på bordenes flatsider, nesten alltid på flatskårne flater, fordi overgangen mellom margstrålene og de lange fibrene er svak og de tangentiale krympekreftene er størst der. Eik, med sine store margstråler, er særlig utsatt.2 Mange overflatesprekker lukker seg igjen senere i tørkingen og er usynlige på uhøvlet tørr trelast; de dukker først opp igjen etter høvling. Inneholder en sprekk smuss eller misfarging, var den åpen under lufttørkingen.2
Årsaken er alltid for rask tørking i starten: luft som er for tørr, beveger seg for fort, eller begge deler. Bare noen få timer med for harde forhold er nok.2 FPLs grenser for første fase av kammertørkingen er forsiktige:
- Tørrtemperatur ved start ikke over 43 °C, og 38–41 °C for kritiske treslag eller tykkelser.
- Lufthastighet ikke over 1,9 m/s i de tidlige fasene.
- Relativ luftfuktighet ikke under 87 % i fase I, med mindre lufthastigheten ligger godt under 1,9 m/s.
- Minst ti riktig forberedte kontrollprøver per sats, med den daglige tørkehastigheten kontrollert mot grensen for treslaget.2
Lagerplassen og sagen betyr også noe. Direkte sol og sterk vind i varmt eller tørt vær kan gi sprekker i kjerneved av eik og bøk på 25 mm, så sprekkfølsom trelast bør stå under tak hvis den er eksponert i en time eller mer.2 En sløv sag river opp overflaten og gjør sprekkdannelse mer sannsynlig: I et FPL-forsøk hadde rød eik som ble høvlet før tørking, 18 ganger mindre sprekker enn sagskårne bord.2
Endesprekker og kløyv, og hvorfor endeforsegling lønner seg
Fukt beveger seg 10–15 ganger raskere i fiberretningen enn på tvers av den, så endene på et bord eller en stokk tørker først og sprekker først.1 Kraftige endesprekker vokser til gjennomgående kløyv, og de indre sprekkene de gir, kan nå 0,6 m inn i et bord.2 Det mest effektive forsvaret er en vannavvisende endeforsegling, påført de ferske endene på stokker eller nykappede bord.1,2
Vis dataene
| Lagringstid | Uforseglet ende | Forseglet ende |
|---|---|---|
| Uke 2 | 11 mm | 3 mm |
| Uke 3 | 16 mm | 0 mm |
| Uke 4 | 22 mm | 4 mm |
| Uke 5 | 35 mm | 0 mm |
| Uke 7 | 73 mm | 0 mm |
| Uke 9 | 101 mm | 0 mm |
| Uke 12 | 156 mm | 0 mm |
Forseglingen kostet under 3 US-dollar per tusen board feet; besparelsen nådde 37 US-dollar innen uke 12 (dollar fra 1990-tallet). Kilde: Denig, Wengert & Simpson (2000), FPL-GTR-118, Table 3.1 (Linares-Hernandez & Wengert 1997). American red oak.
FPL-dataene viser både hvor godt forseglingen virker, og hvor raskt fordelen går tapt. Gjennom en sommer i Wisconsin vokste kløyvlengden i de uforseglede endene på stokker av rød eik fra rundt 11 mm etter to uker til rundt 156 mm etter tolv, mens de forseglede endene forble praktisk talt uten kløyv.2 På lufttørket rød eik på 25–32 mm (5/4) ga forsegling av ferske ender 62 % ender med sprekker som ikke var lengre enn 25 mm; ventet man tre dager med forseglingen, sank andelen til 22 %, og ventet man ti dager, til 16 %.2
Andre tiltak hjelper også: Kapp stabelendene jevne, legg en rad strølekter ved eller nær bordendene, og plasser stablene ende mot ende i tørkekammeret, slik at luften ikke strømmer forbi endene.2
Indre sprekker: feilen som oppdages ved sagen
Indre sprekker (honeycomb) er revner inne i bordet som går på tvers av årringene. De oppstår sent i tørkingen, når kjernen er i strekk, typisk hvis kjernen fortsatt er ganske våt mens temperaturen heves for høyt i for lang tid.1 Spontane indre sprekker er uvanlige: De fleste er overflate- eller endesprekker som har blitt dypere.2 Indre sprekker synes sjelden på overflaten. De oppdages som regel først når treet kappes, kløyves, høvles kraftig eller freses, og det gjør dem til en av de dyreste feilene for en produsent av deler.1,2
FPLs regler mot dem er å hindre overflate- og endesprekker i utgangspunktet, å tørke allerede oppsprukket trevirke skånsomt ved høy luftfuktighet og moderat temperatur, og å være forsiktig med å heve temperaturen for tykke dimensjoner mens kjernen ligger over rundt 28 % fuktinnhold.2
Kollaps og ringskakk
Kollaps er sammenfalling av treets celler. Kraftig kollaps viser seg som bølger, en vaskebrettoverflate; mild kollaps ser bare ut som for stor krymping i tykkelsen. Den oppstår når svært vått trevirke tørkes raskt, og høye temperaturer fremmer den.1,2 Den er sjelden i de fleste løvtreslag, men bakterieinfisert trevirke, kalt våtved, er utsatt: For flere amerikanske eikearter oppgir FPL kollaps, ringskakk og indre sprekker som typiske feil i våtved.2
Ringskakk er en oppsprekking langs årringene. Den har nesten alltid sammenheng med bakteriell svekkelse i det stående treet, eller noen ganger med sterk vind, og tørkespenningene er sjelden store nok til å forårsake den. Det er lite som kan gjøres med den i tørkekammeret, bortsett fra å sortere ut berørte stokker.2
Skallherding og gaffelprøven
Skallherding er strekkfikseringen som er beskrevet ovenfor, fortsatt låst i treet når tørkingen er ferdig. Bordet ser perfekt ut, men skall og kjerne motarbeider hverandre. Så snart balansen forstyrres ved oppdeling eller kløyving, krummer delene seg, eller sagsnittet lukker seg og klemmer sagbladet. FPL kobler også restspenninger til sprekker ved høvling og dårlig liming.2
Spenningene løses ved kondisjonering på slutten av tørkingen: Likevektsfuktigheten i tørkeluften heves kortvarig til rundt målfuktinnholdet pluss 4 prosentpoeng, ved rundt 82 °C, slik at skallet tar opp fukt igjen og slapper av.2 Artikkelen om kammertørking beskriver utjevning og kondisjonering trinn for trinn.
Kontrollen er gaffelprøven. Et tynt tverrsnitt kappes av et bord og sages til tinder: tre tinder, der den midterste fjernes, for bord under rundt 4 cm tykkelse; seks tinder, der den andre og den femte fjernes, for tykkere dimensjoner. Bøyer de ytre tindene seg innover, er det strekkfiksering igjen; ved moderate til kraftige spenninger berører de hverandre.2 Tidspunktet betyr noe. En fuktgradient i tindene kan gi falske spenninger eller skjule dem, så FPL anbefaler å la trelasten avkjøles en dag eller to før prøven, eller å varme de kappede tindene i en mikrobølgeovn i 15 sekunder for å jevne ut fuktigheten.2
Formfeil: flatbøy, kantkrok, vridning og kupping
Formfeil er ethvert avvik fra en plan eller rettvinklet flate eller kant. Wood Handbook nevner seks typer: flatbøy, kantkrok, vridning, kupping, ovalisering og rombeform, der de to siste er deformasjoner av kvadratiske og runde tverrsnitt.1 Formfeil har to kilder, forskjellene mellom radial, tangential og langsgående krymping, og vekstspenninger i treet, og forverres av uregelmessig fiber, ungdomsved og reaksjonsved.1
Hva som forårsaker hver type formfeil
- Flatbøy, en krumning i lengderetningen som en ski, kommer ofte av saging som ikke er parallell med barken, og av dårlig stabling: strølekter som ikke står i linje eller ligger for langt fra hverandre, ujevne strølekter eller ujevnt underlag.2
- Kantkrok, en sidelengs krumning langs kanten, følger av årringer ute av senter eller krokete stokker: Den ene kanten krymper mer i lengderetningen enn den andre.2
- Vridning, der hjørnene på en flate ikke lenger ligger i samme plan, oppstår i tre med spiralfiber, bølget, diagonal eller vekselvridd fiber.2
- Kupping, en krumning på tvers av bredden, er den naturlige tendensen hos flatskårne bord. Barksiden krymper alltid mer enn margsiden, og virkningen øker jo nærmere margen bordet er skåret.2
De fleste formfeil, påpeker FPL, kommer av egenskaper ved trelasten og ikke av feil under tørkingen. Alt som fukter overflaten på nytt under tørkingen, gjør dem verre: dampdusjing på kald trelast ved oppstart, vifteomslag med sykluser lengre enn to timer, eller tørkeprogrammer som er for fuktige for delvis tørket trevirke.2
Hvorfor flatskåret eik og bøk kupper seg: forholdet mellom tangential og radial krymping
Forholdet mellom tangential og radial bevegelse er en god pekepinn på hvor sterkt et treslag kupper seg. For europeiske treslag oppgir det bayerske statlige skoginstituttet rundt 2,2 for eik og 2,1 for bøk, mot 1,8 for ask og rundt 1,6 for lind.3,5
Derfor kupper kvartersagde bord, der de brede flatene ligger på tvers av årringene, seg mindre, får færre overflatesprekker og kløyver seg mindre, både under tørking og i bruk.2 Valget tas ved sagen, på bekostning av utbyttet, som forklart i artikkelen vår om flatskåret, kvartersagd og riftsagd trelast.
Stabling som holder bordene plane
Strølekter og stabelunderlag virker sammen for å holde trelasten plan mens den tørker.2 FPLs veiledning:
- Strøtykkelse. Vanligvis 19 mm, og fremfor alt jevn: Ujevne strølekter gir formfeil. Hver ekstra 3 mm strøtykkelse reduserer kammerkapasiteten med rundt 7 %.
- Strøavstand. Hver 30–46 cm for de høyere klassene av løvtre på 25–38 mm (4/4–6/4), rundt 30 cm for lavere klasser og treslag som lett slår seg, og 60 cm er som regel akseptabelt for dimensjoner tykkere enn 38 mm. Legg ekstra strølekter innenfor 30 cm fra stabelendene når lengdene er ujevne.
- Oppretting. Strølektene loddrett i linje, med et stabelunderlag under hver strøkolonne og et plant fundament.
- Vekt. Rundt 7 kPa oppå satsen, tilsvarende omtrent 25 cm betong, holder noe av formfeilene i sjakk, selv om vekter sjelden brukes ved tørking av løvtre.2
Misfarging: flekker som viser seg etter høvling
Fargefeil betyr mest på lyse treslag og på eik under klare overflatebehandlinger. Noen er kjemiske, noen skyldes sopp, og flere forblir skjult til overflaten høvles.1,2
Jerntannatflekker i eik
Eik er rik på garvesyre (tanniner). Tannin, vann og jern reagerer og danner jerntannat, som er blåsvart. Den verste kilden er kondens som drypper fra rustne beslag i tørkekammeret eller fra damprør som ikke dreneres; med jevn tilførsel av jern og vann kan flekkene trenge mer enn 13 mm inn i trelasten. Gaflene på trucker, metallruller, stålbånd og sagspon fra filing gir også flekker, men sjelden dypere enn 0,4 mm.2 Forebygging betyr å fjerne jernet og legge damprørene med fall, slik at vannet renner bort. Oksalsyre fjerner flekkene fra rått eller tørt trevirke.2
Strøflekker og grå kjemisk misfarging
Strøflekker, også kalt strøskygger, er et bånd av mørkere eller lysere tre på tvers av bordet der en strølekt lå. De viser seg som regel først etter høvling.2 Til tross for navnet er sopp sjelden involvert, og det er ikke strølektene som forårsaker dem: FPL tilskriver dem oksidasjon av naturlige kjemiske stoffer i treet, utløst av langsom tørking, trolig under 5 % fuktinnhold per dag, ved 10–54 °C mens treet er våtere enn 40 % fuktinnhold.2 Nært beslektede kjemiske misfarginger er innvendig grånning, observert særlig i lønn, nesletre, sørstatseik og ask, og brun «kaffeflekk», hovedsakelig i hvit eik.2 En dyp gråbrun misfarging kan oppstå i mange løvtreslag hvis den første tørkingen går for sakte eller den første kammertemperaturen er for høy.1
Kuren er fart i starten. FPLs sjekkliste omfatter å bruke stokker som er lagret i mindre enn to uker i varmt vær, å stable trelasten innen 12 timer etter saging, å bruke tørre strølekter med 8–10 % fuktinnhold, rillede strølekter, å holde stablet trelast unna regn, høy lufthastighet for lyse treslag og kammertemperaturer ikke over 71 °C, unntatt under utjevning og kondisjonering.2
Blåved og mugg
Blåved skyldes en sopp som vokser i våt yteved når tørkingen går for sakte, særlig om sommeren; fargen er soppens egen farge. Den svekker ikke treet, men ødelegger overflater med klar overflatebehandling. Mugg lever av smuss og støv, ikke av selve treet. Begge holdes i sjakk ved å tørke raskt nok. Temperaturer over 54 °C stopper også soppen, men så mye varme er for hardt for mange treslag mens de fortsatt er våte.1,2
Hva tørkefeil koster
FPL kaller tørkefeil ofte den dyreste posten ved tørking av skåret løvtre.2 De mest siterte tallene er gamle, men sier mye: I en studie fra Pennsylvania av No. 1 Common-trelast på 25–32 mm lufttørket på vanlige åpne lagerplasser var verditapet 6 % for gulbjørk, 8 % for amerikansk lind, 13 % for rød eik, 14 % for hard lønn og 15 % for hvit eik, krymping ikke medregnet.2 Vi har ikke funnet et tilsvarende moderne tall for europeiske treslag.
Tapene slutter ikke ved tørkekammeret. FPL anslår at kanskje 90 % av feilene ved bearbeiding og liming, fra loddent overflate til åpne limfuger, kan elimineres med riktig tørking, og setter målet for sluttfuktinnholdet til likevektsfuktigheten på bruksstedet, pluss eller minus 2 prosentpoeng.2 Artikkelen vår om fuktinnhold i tre og likevektsfuktighet forklarer hvordan du fastsetter dette målet.
Tørkefeil i oversikt: årsak og forebygging
| Feil | Hovedårsak | Forebygging |
|---|---|---|
| Overflatesprekker | Skallet tørker for raskt i starten: for lav RF, for rask luft | Mild start (≤43 °C, ≥87 % RF i fase I); skarp sag; skygge for rå trelast |
| Endesprekker og kløyv | Endene tørker 10–15× raskere i fiberretningen | Endeforsegling straks; strølekter ved bordendene; stabler ende mot ende |
| Indre sprekker | Overflate- eller endesprekker som blir dypere; kjernen våt mens temperaturen heves | Hindre overflatesprekker; forsiktighet med tykke dimensjoner mens kjernen er >28 % fukt |
| Kollaps | Svært vått trevirke tørket raskt eller varmt; våtved | Lav starttemperatur; sorter ut våtved |
| Ringskakk | Bakteriell svekkelse eller vind i det stående treet | Lite å gjøre ved tørking; sorter stokkene |
| Skallherding | Strekkfiksering som er igjen ved slutten av tørkingen | Utjevning, deretter kondisjonering ved målfukt + 4; gaffelprøve |
| Flatbøy, kantkrok, vridning | Fiberforløp, vekstspenninger, reaksjonsved, dårlig stabling | Sag parallelt med barken; jevne strølekter på 19 mm i linje |
| Kupping | Tangential krymping omtrent dobbelt så stor som radial | Kvartersaging; unngå ny oppfukting under tørkingen |
| Jerntannatflekker (eik) | Jern + tannin + vann | Ingen rustne drypp eller kontakt med stål; drenerte damprør |
| Strøflekker, grå misfarging | Langsom innledende tørking av vått trevirke | Ferske stokker; stable innen 12 t; tørre strølekter; god luftstrøm |
| Blåved, mugg | Sopp i våt yteved når tørkingen går sakte | Rask innledende tørking; rent utstyr |
Kilde: Compiled by SARAL from Bergman (2021), Wood Handbook FPL-GTR-282, chapter 13, and Denig, Wengert & Simpson (2000), FPL-GTR-118, chapters 3, 4, 8 and 9 and Table 9.1.
Slik forebygger vi tørkefeil hos SARAL
Slik kontrollerer du en leveranse kammertørket løvtre
- Se på endene. Endesprekker og kløyv synes med en gang. Lange kløyv som starter i endene, skjuler ofte indre sprekker lenger inne.
- Høvle noen bord. Overflatesprekker, strøflekker og grå kjemisk misfarging viser seg ofte først etter høvling. Å høvle en prøve fra midten av pakkene tar minutter.
- Kapp over et prøvebord. Et kutt godt unna enden avslører indre sprekker og gir deg et tverrsnitt til en gaffelprøve.
- Gjør en gaffelprøve hvis treet skal deles eller kløyves. La tverrsnittet stabilisere seg før du leser av resultatet.
- Mål fuktinnholdet på minst 10 % av stykkene og sammenlign med det avtalte målet og toleransen.
- Kontroller planheten på noen bord for flatbøy, kantkrok, vridning og kupping, og se etter mørke merker der stålbånd eller gafler har berørt eik.
- Be om tørkeloggene: tørkeprogram, sluttfuktinnhold i kontrollprøvene og om satsen ble utjevnet og kondisjonert.
Ofte stilte spørsmål
Hvorfor sprekker tre når det tørker?
Fordi overflaten tørker og krymper før innsiden. Den våte kjernen holder igjen den krympende overflaten, som kommer i strekk; overstiger strekket treets fasthet på tvers av fiberen, sprekker det. Endene sprekker først fordi fukten slipper ut 10–15 ganger raskere i fiberretningen enn på tvers av den.1
Hva er forskjellen mellom tørkesprekker og kløyv?
En tørkesprekk er en oppsprekking langs fiberen som oppstår under tørkingen, på overflaten, i enden eller inne i bordet. En kløyv går gjennom stykket fra den ene siden til den andre, typisk fra en ende. Kraftige endesprekker blir til kløyv i endene; dype overflatesprekker kan bli til indre sprekker.2
Hvordan tørker man eik uten sprekker?
Beskytt den mot sol og vind fra det øyeblikket den er saget, forsegl endene umiddelbart, stable den på jevne strølekter og tørk den langsomt i starten: Etter FPLs veiledning en kammerstart på høyst 43 °C ved 87 % relativ luftfuktighet eller mer, med moderat lufthastighet, til treet har mistet en tredjedel av fuktigheten.2 Kvartersagd eik sprekker mindre enn flatskåret.
Hvilket tre sprekker minst ved tørking?
Treslag med moderat krymping, lavt forhold mellom tangential og radial krymping og uten store margstråler er de mest tilgivende. Blant europeiske løvtreslag er lind (rundt 1,6) og ask (1,8) snillere enn eik (2,2) og bøk (2,1).3,5 Innenfor ethvert treslag sprekker og kupper kvartersagde bord seg mindre enn flatskårne.2
