23/10/25

Comportament al foc de la fusta

La fusta presenta una excel·lent resistència a la penetració del foc degut a la seva baixa conductivitat tèrmica i a la seva capacitat de formar una capa carbonitzada superficial que li permet mantenir les seves propietats físiques i mecàniques per un major temps en relació a altres estructures de metall o que contenen ciment.

En un incendi el primer efecte sobre la fusta que produeix la calor és la pèrdua d'humitat. La manca d'humitat provoca en la fusta un augment de la seva rigidesa i per tant també un augment de la seva capacitat de càrrega. Sota l'acció de l'elevada temperatura, després de la pèrdua d'aigua, la fusta es comença a cremar i a emetre gasos inflamables. Al voltant dels 300  ͦ C s'inflama i comença a carbonitzar-se superficialment. Aquesta capa de carbó frena poc a poc la propagació de les flames al cor de la peça, formant una pantalla protectora natural. La capa de carbó actua com a ignifugant i impedeix la penetració de la calor i de l'oxigen en les capes interiors, factors indispensables per a que existeixi combustió.

Estructura cremada d'un sostre

Peça carbonitzada pel foc
 
Esquema de la secció d'una peça cremada

 
Capa carbonitzada d'una peça de fusta

La fusta també en els incendis virulents es consumeix lentament i es manté estable. No pateix cap variació dimensional, el que permet a les seccions restants conservar totes les seves propietats mecàniques. Assajos realitzats demostren que la velocitat de propagació es troba al voltant de 0,7 mm/min.

El que importa en un incendi d'un edifici no és la seva destrucció, sinó que el seu comportament de temps permeti salvar les vides de les persones que l'ocupen. En aquest sentit, la fusta tot i ser un material combustible presenta bones prestacions i comportaments previsibles en un incendi, la qual cosa fa que sigui un material excel·lent en les estructures, assegurant el temps d'estabilitat estructural que permetrà l'evacuació de les persones de l'interior.

16/10/25

Sostre de bigues de fusta i encanyissat

El panell de canyís és un conjunt de canyes teixides formant un pla rectangular. Essencialment, es tracta d'una estructura de canyes mestres senceres, al voltant de les quals es teixeixen canyes esquinçades anomenades cintes, que abracen les mestres, generant un entramat rígid.

El canyís s'elabora amb canyes comunes (Arundo Donax), fàcils de trobar en marges de rieres i en zones humides. Les canyes s'han de tallar durant les llunes velles de desembre o de gener per evitar que es corquin.

En paraments horitzontals o inclinats els panells de canyís es fixen de forma transversal sobre una estructura de bigues de fusta. Les bigues poden ser escairades o simplement troncs desbastats i sense escorça. En el cas de troncs desbastats, l'encanyissat és una molt bona solució, per la seva flexibilitat que permet adaptar-se a les singularitats.

Sostre horitzontal de canyís

Detall del morter vessat entre els panells


Esquema de les capes d'un forjat interior

Sostre inclinat de canyís revestit per sota

En els forjats interiors es col·loquen uns quants centímetres de morter per absorbir les irregularitats del sistema. La capa de morter, que pot ser de guix o de terra i calç, assegura la rigidesa i resistència al conjunt. L'acabat pot ser del mateix guix lliscat barrejat amb oli o un paviment ceràmic. Quan es tracta de cobertes, per damunt dels panells es col·loca palla i teules ceràmiques adherides amb fang. En el cas que el costat interior del panell estigui a la vista, aquesta cara es pot revestir.

Aquest sistema constructiu és d'elaboració ràpida i econòmica, però no pot suportar càrregues. En l'arquitectura tradicional s'ha utilitzat habitualment en forjats o cobertes de construccions modestes. 

Bibliografia

"L'ús de la canya a l'arquitectura tradicional. Recuperació i divulgació de la cultura popular al voltant de la canya Arundo Donax a la Península Ibèrica" (2019). Voltes Cooperativa d'Arquitectura SCCL. www.voltes.coop

"Tècniques constructives. Arquitectura tradicional" (2016). Greta. Grup de Recuperació i Estudi de la Tradició Arquitectònica. www.projectegreta.cat

7/4/24

Clivelles en la fusta

Les clivelles ("fendas") d'assecatge són habituals en les estructures de fusta. Apareixen quan es contrau el material. Es manifesten en forma d'obertures o escletxes longitudinals, més o menys prolongades, seguint la direcció de les fibres de l'element de fusta. Tallen els anells de creixement més o menys perpendicularment. En peces de gran escairada es manifesten amb major intensitat i la seva presència és pràcticament inevitable. Alguns tipus de clivelles es manifesten per la separació entre els anells de creixement i s'anomenen cullerots ("acebolladuras"). Tots ells són defectes interns que es produeixen durant el procés d'assecatge i que influeixen en la qualitat estructural.

Existeixen diferents tipus de clivelles atenent al seu origen o forma:

· Clivella d'assecatge. Causada per l'assecat.

· Clivella de raig. Originada per un raig.

· Clivella superficial. De poca fondària i que s'elimina fàcilment amb un escatat.

· Clivella de glaçada. Provocada per les baixes temperatures.

· Clivella d'abatiment. Degut a la tallada de l'arbre.

· Clivella passant. Que creua totalment la peça.

· Clivella de vent. A causa de l'acció del vent sobre l'arbre.

Altres fenòmens que poden causar clivelles de diferent naturalesa són els incendis durant el creixement de l'arbre, les tensions al llarg del transport, el procés de transformació, etc.

Les normes de classificació visual per especificar qualitats de la fusta per a ús estructural només tenen en compte les clivelles d'assecatge. Altres tipus de clivelles menys comuns com els cullerots no s'admeten. En el cas més habitual de la fusta estructural de coníferes, la norma UNE-56544 estableix els criteris de classificació visual. El criteri de classificació de la norma es basa en el mesurament de la fondària (f) en relació a l'amplada de la peça (b). Es consideren les clivelles que tenen una obertura superior a 1 mm i/o que la seva llargada és > a 1 m o a 1/4 de la llargada de la peça. 

Assecats lents i progressius minimitzen l'aparició de clivelles. En l'actualitat l'assecatge industrial accelera el procés amb assecadores que poden acabar produint clivelles importants.

Les clivelles en relació a la posició, un cop col·locada la peça, poden ser horitzontals, inclinades i verticals.

Clivella horitzontal

Clivella inclinada

Clivella vertical

Segons la magnitud i la disposició de les clivelles, la capacitat estructural de la peça es pot veure disminuïda. En les peces sotmeses a flexió, serà molt important la posició de les clivelles. Si la posició de la clivella és horitzontal i afecta a gran part de la peça, la secció es podrà assimilar a la de dues peces sobreposades de cantell inferior al total i sense una trava entre sí. La conseqüència pot ser una deformació més gran. A través de les proves i dels càlculs es pot determinar quines clivelles posen en perill l'estructura.

Les clivelles també poden servir d'entrada als insectes xilòfags, que aprofiten aquests espais per dipositar els ous.

La restauració consisteix en el sanejat previ de les clivelles i la restitució dels volums amb resines, recuperant la secció original. D'aquesta forma es recobra la funcionalitat estructural i al mateix temps es dificulta l'entrada de les plagues.

6/3/24

Fongs de podriment

Els fongs tenen un paper essencial als ecosistemes a l'hora de descompondre la matèria orgànica morta. En el cas de la fusta utilitzada en la construcció, els fongs presents en la matèria es poden desenvolupar quan es donen determinades condicions. El factor més rellevant amb relació a la seva activitat és la humitat. Els fongs de podriment són comuns en la fusta de construcció. Ataquen la paret cel·lular de la fusta i produeixen el seu trencament i descomposició. En aquest post es mostren dos tipus de podriment: el podriment blanc o fibrós, i el podriment bru o cúbic.

El podriment blanc o fibrós sol donar-se en condicions de molta humitat i temperatures elevades. Té un color clar, tirant de beix a blanc, i un aspecte superficial fibrós en les zones afectades. El fong degrada la lignina responsable de l'estructura de la fusta i queda la cel·lulosa.

Podriment blanc o fibrós

 

El podriment bru o cúbic freqüent en les estructures de fusta, és aquell en què el fong va menjant la cel·lulosa i els hidrats de carboni i deixa la lignina de color brunenc. Apareixen clivelles en diferents direccions que provoquen la disgregació del material en bocins cúbics, que li donen el nom. Aquests cubs es disgreguen molt fàcilment i es converteixen en pols, de manera que provoquen la destrucció total de la fusta.

Podriment bru o cúbic

Podriment bru o cúbic

1/2/22

Inspecció amb el resistògraf. Interpretació dels resistogrames

En la inspecció de les estructures de fusta s’utilitza el resistògraf com a eina no destructiva que permet veure la resistència i la densitat de la fusta. El resistògraf és un trepant mecànic que fa una perforació en la peça de fusta i que avalua la resistència que ofereix el material. L’aparell és portàtil i té una agulla amb un diàmetre d’1,5 mm en el fust i de 3 mm en la punta. L’agulla gira i avança a velocitat constant. L’aparell mesura la resistència a la penetració i al gir a través del consum d’energia i la representa en una gràfica.

El resistògraf s’utilitza en les inspeccions per detectar danys en estructures de fusta existents com a tècnica complementària a altres procediments. El mesurament obtingut amb la penetració de l’agulla té un caràcter eminentment local i, per això, quan cal es fan diverses perforacions de comprovació en un mateix element.

El resistograma és la representació gràfica a través de coordenades que relacionen la intensitat emprada per a la penetració de l’agulla amb la profunditat de perforació. La gràfica representada mostra la resistència que ofereix la fusta a l’avançament de l’agulla i la resistència de la fusta a la rotació de l’agulla. Ambdós valors es complementen per oferir una major comprensió de l’estat de la fusta en el punt perforat. El resultat s’interpreta a través dels valors i de les discontinuïtats del gràfic. L’abast de les discontinuïtats, depenent de la quantitat, situació i grandària, de vegades pot comportar una manca de resistència prou important que podria fer necessària una intervenció de caràcter estructural.

Els anells de creixement són les capes que es formen en el teixit transversal del tronc provocades pel canvi en el desenvolupament de la planta segons l’època de l’any. Les capes són més o menys denses segons el període de creixement i formen un patró que es repeteix. La gràfica del resistograma reflecteix aquest aspecte de la fusta a través de “crestes” –augment sobtat de la secció- i “valls” –pèrdua de secció- alternes, que representen la resistència a la penetració de l’agulla en les diferents capes que troba al seu pas. Els anells poden ser més o menys marcats segons l’espècie vegetal i la climatologia que ha fet durant l’any.


Les discontinuïtats poden estar relacionades amb les característiques físiques de la fusta, com en el cas de l’existència de nusos, clivelles, forats, etc.

Nusos. Els nusos apareixen quan la part inferior d’una branca resta inserida en el tronc i aquest la cobreix durant el procés de creixement, provocant el desviament de les fibres de la fusta. Aquesta singularitat es presenta a gairebé totes les espècies de fusta i esdevé un punt feble del material quan està sotmès a esforços intensos. Els nusos es caracteritzen per tenir una alta densitat, que es mostra en la gràfica en forma de “crestes”, que superen en alçada les “crestes” que representen els anells de creixement de la fusta de tardor.


Clivelles. Les clivelles en general s’entenen com a esquerdes paral·leles a les fibres provocades per l’assecament de la fusta. Quan la vareta del resistògraf creua una clivella consumeix molt poca energia per avançar de forma que la gràfica mostra una “vall” de valor zero amb parets gairebé perpendiculars respecte de l’horitzontal.


El valor mitjà de les resistografies dutes a terme en la fusta sana determina la densitat de la fusta examinada. Si els valors obtinguts en el resistograma són significativament baixos respecte al valor mitjà del conjunt de les resistografies, es considera que la fusta té una densitat baixa, és a dir, es tracta d’un element amb la fusta més porosa i lleugera.

Un valor baix de la densitat pot ser degut a les característiques naturals de la mateixa fusta o a alteracions externes provocades per exemple per l’excés d’humitat o per l’acció dels fongs. Una gràfica amb un valor baix de densitat però uniforme en la seva secció pot indicar que la fusta té un excés d’humitat.


La disminució de la secció també pot ser provocada per l’atac de xilòfags.

Atac de fongs. Una gràfica amb oscil·lacions de densitat que es tradueixen en “valls” més o menys fondes de forma aleatòria al llarg de la seva secció pot indicar que la fusta està atacada pels fongs. En aquest cas la degradació es pot mostrar en qualsevol part de la secció.


Atac de corcs. En el cas d’una fusta atacada pels corcs, les cavitats de la gràfica tenen relació amb les galeries que fan les larves. La degradació provocada pels corcs avança de fora cap a dins de la secció transversal. Així la zona degradada es troba en un o els dos extrems de la gràfica. Les “valls” dibuixades són més o menys pronunciades en funció de la mida de les larves i de les galeries que foraden. Poden no arribar a l’amplitud zero, donat que l’agulla al travessar les galeries troben serradures i detritus que oposen alguna resistència.



Atac de tèrmits. El deteriorament causat pels tèrmits s’expressa gràficament de formes diverses. En uns casos la gràfica mostra una successió de “valls” semblants a les formades per les clivelles. En d’altres casos apareix una gràfica completament plana en la zona atacada pels tèrmits. La degradació es pot mostrar en qualsevol part de la secció depenent de les característiques de l’element de fusta. Els buits poden estar en les zones més externes quan el duramen es fort i resistent, però altres vegades la part central pot ser la zona buidada.


La inspecció amb el resistògraf s'ha de complementar amb la inspecció visual i la informació general i particular recollida per altres mitjans. Pot passar que en alguns casos la degradació sigui molt evident, la fusta estigui completament degradada i per tant no calgui aplicar el resistògraf per fer la comprovació.