Wpływ wilgotności na stabilność wymiarową elementów dębowych

Drewno dębowe, jak każde drewno, reaguje na zmiany wilgotności otoczenia zmianami wymiarów. Chłonąc wilgoć pęcznieje, oddając ją kurczy się. Stabilność wymiarowa dębu zależy od utrzymania równowagi wilgotności. Jeśli element dębowy trafi do środowiska o wyższej wilgotności niż to, w którym powstał, zacznie pęcznieć (może to powodować np. trudności z domykaniem się drzwi lub szuflad wskutek zwiększenia wymiarów). Z kolei w bardzo suchym powietrzu dąb skurczy się – skutkiem mogą być pęknięcia lub rozsychanie się połączeń. Poniżej omawiamy, jak zmiana wilgotności wpływa na dąb i co robić, by elementy dębowe zachowywały swój kształt i wymiary niezależnie od wahań warunków otoczenia.

Higroskopijność drewna – dlaczego dąb zmienia wymiary

Drewno jest materiałem higroskopijnym, co oznacza, że pochłania wilgoć z otoczenia i oddaje ją, dążąc do równowagi z wilgotnością powietrza. Struktura komórkowa dębu zawiera mikroskopijne przestrzenie, które mogą wypełniać się wodą. Gdy wilgotność powietrza rośnie, dąb chłonie parę wodną – woda wnika w ścianki komórkowe i powoduje ich pęcznienie. Odwrotnie, przy spadku wilgotności drewno oddaje wodę z komórek, a one kurczą się. To anizotropowe zjawisko (różny skurcz w różnych kierunkach względem włókien) jest odpowiedzialne za paczenie się, jeśli zmiana wilgoci jest nierównomierna. Dąb ma stosunkowo wysokie współczynniki skurczu: około 0,16% zmiany wymiaru na 1% zmiany wilgotności (w kierunku stycznym; w promieniowym ok. 0,1%). Oznacza to, że np. zmiana wilgotności drewna z 12% do 8% może spowodować kilka milimetrów ubytku na szerokości 50 cm blatu. Nic dziwnego, że wahające się warunki wilgotności powodują, iż dębowe meble „żyją” – kurczą się i rozszerzają zależnie od pory roku czy miejsca.

Zmiany wilgotności otoczenia – wpływ na dębowe elementy

W praktyce użytkowej największe zmiany wymiarów dębu obserwuje się przy wahaniach wilgotności powietrza między sezonami. Zimą, w ogrzewanych pomieszczeniach, wilgotność względna spada nawet poniżej 30% – dębowe podłogi i meble oddają wtedy wilgoć i kurczą się. Można zauważyć szczeliny między deskami podłogi lub rozeschnięte ramy drzwiowe. Latem zaś, gdy powietrze jest wilgotne (60% i więcej), drewno ponownie chłonie wodę i pęcznieje, zamykając szczeliny, a czasem nawet wybrzuszając się lekko, jeśli miejsca na rozszerzanie jest mało. Na zewnątrz, gdzie zmiany wilgotności są jeszcze większe (deszcz vs. upał), niezaimpregnowane elementy dębowe mogą paczeć w zauważalnym stopniu.

To samo dotyczy świeżo wykonanych wyrobów: jeśli stolarnia ma inne warunki niż docelowe miejsce montażu, a dębowy mebel nie został odpowiednio sklimatyzowany, to po przeniesieniu może zmienić wymiary. Na przykład dębowa szafa zrobiona w wilgotnej piwnicy, wniesiona do suchego mieszkania, może się skurczyć na tyle, że pojawią się szpary w połączeniach paneli. Dlatego tak ważne jest, by przed finalnym dopasowaniem elementów dać drewnu czas na adaptację do warunków docelowych. Ogólnie, im większy element i im bardziej jednostronnie wykończony (np. z jednej strony lakierowany, z drugiej surowy), tym bardziej będzie się odkształcał przy zmianach wilgotności. Dąb reaguje wolniej niż drewno miękkie (z powodu większej gęstości), ale siła jego pracy jest duża – potrafi rozsadzać połączenia czy wyginać grube blaty, jeśli nie uwzględni się miejsca na ruch.

Jak zapewnić stabilność – klimatyzacja i zabezpieczenia

Istnieje kilka sposobów, by zminimalizować wpływ wilgotności na wyroby dębowe. Pierwszym jest aklimatyzacja materiału – surowiec i gotowe elementy powinny przed montażem spędzić odpowiednio dużo czasu w docelowych warunkach. Daje to drewnu szansę osiągnąć wilgotność równowagową zbliżoną do otoczenia. Producenci podłóg zalecają np. pozostawienie paneli w pomieszczeniu docelowym przez 7–14 dni przed ułożeniem. Podobnie meble: warto przechować je w mieszkaniu parę dni zanim dokonamy ostatecznego spasowania czy przykręcenia blatu – unikniemy niespodzianek.

Drugim filarem stabilności jest właściwe zabezpieczenie powierzchni. Wykończenie (lakier, olej, wosk) spowalnia wymianę wilgoci między drewnem a powietrzem. Szczególnie skuteczne są powłoki szczelne, np. poliuretanowe lakiery – nie czynią one drewna nieczułym na wilgoć, ale ograniczają szybkość jej wchłaniania/oddawania. Ważne, by zabezpieczyć obie strony elementu (np. blat stołu lakierować z obu stron), wtedy drewno pracuje bardziej równomiernie. Kolejna kwestia to konstrukcja uwzględniająca ruch – np. montaż blatów do stołów za pomocą specjalnych łączników przesuwnych, które pozwalają drewnu rozszerzać się i kurczyć bez pękania. To jak zostawienie luzu w gipsie przy opuchliźnie – dajemy materiałowi przestrzeń na naturalne „obrzęki i skurcze”.

Wreszcie, kontrola warunków otoczenia: utrzymywanie w pomieszczeniach wilgotności umiarkowanej (40–60%) za pomocą nawilżaczy zimą i osuszaczy latem, wietrzenie, unikanie gwałtownych zmian. Dla elementów zewnętrznych – impregnacja hydrofobowa i konstrukcyjne zabezpieczenia przed wodą (okapy, odsunięcie od gruntu) pomogą ograniczyć ekstremalne wahania wilgotności w drewnie. Cała filozofia sprowadza się do profilaktyki: lepiej zapobiegać stresowi wilgotnościowemu dębu, niż potem naprawiać skutki paczenia czy pękania. Świadome projektowanie i użytkowanie elementów dębowych pod kątem zmian wilgotności zapewni im dłuższą żywotność i stabilność wymiarową.