Investigation of the effects of drying and air conditioning parameters on wood material and wooden konstruction application

Abstract

In this study, drying, and conditioning parameters of the wood were determined by using Scotch pine (Pinus sylvestris L.), Eastern beech (Fagus orientalis L.), and sessile oak (Quercus petrea L) woods, which are widely used as a material in the Woodworking Industry and are sufficiently grown in Turkey. Its effects on some physical and mechanical properties and wood construction applications were investigated. Draft pieces in rough sizes from three wood species used in the preparation of the test samples were dried in a heat treatment oven at 100°C and in a rhythmic steam jet oven environment for 360 hours. 1260 test specimens from three dried wood species were prepared according to the relevant standards and used as stated in the research method. All of the test samples were kept at 20°C/65% climatic conditions (air conditioning room) for 168 hours (one week), respectively, and tests were applied to one-third of the samples. All of the remaining samples were kept consecutively (alternately) at 40°C/35% climatic condition for 168 hours and the second third of them were tested and the last remaining part (last one-third) was kept at 10°C/50% climatic condition for the same time and the test was applied. Thus, the one-year seasonal outdoor cycle conditions and the effects of these conditions on wood material properties and wood applications were determined by the presence of test specimens in successive (alternating) climatic conditions. As a result, it was determined that the moisture balance level of the samples prepared from dried wood and kept in all three climatic conditions consecutively was lower than the undried wood, less deformation was observed, and a significant level of stability and increase was achieved in the mechanical resistance values and in the successive climatic conditions of dowel and tenon construction applications has been done.

Keywords

• Wood material
• drying
• sequential climatic condition
• physical and mechanical properties
• air conditioning room

Kurutma ve iklimlendirme parametrelerinin ahşap malzeme ve ahşap konstrüksiyon uygulamasına etkilerinin araştırılması

Abstract

Bu çalışmada, ağaç işleri endüstrisinde yaygın bir şekilde kullanılan ve Türkiye coğrafyasında yeterince yetişmesi nedeniyle sarıçam (Pinus sylvestris L.), Doğu kayını (Fagus orientalis L.) ve sapsız meşe (Quercus petrea L.) odunları kullanılarak, kurutma ve iklimlendirme parametrelerinin ahşabın bazı fiziksel ve mekanik özelliklerine ve ahşap konstrüksiyon uygulamalarına etkisi araştırılmıştır. Deney örneklerinin hazırlanmasında kullanılan üç ahşap türünden kaba ölçülerdeki yeterli miktarda taslak parçalar ısıl işlem fırınında 100°C lik sıcaklıkta ve ritmik buhar püskürtmeli fırın ortamında 360 saat süre ile kurutulmuştur. Kurutulmuş üç odun türü taslak parçalardan 1260 adet deney örneği ilgili standartlara göre hazırlanmış ve araştırma yönteminde bildirildiği gibi kullanılmıştır. Deney örnekleri tümü sırasıyla 20°C/%65 iklim şartında (iklimlendirme odasında) 168 saat (bir hafta) bekletilip, örneklerin üçte birisine testler uygulanmıştır. Kalan örneklerin tamamı ardışık (münavebeli) olarak 40°C/%35 iklim şartında 168 saat süreyle bekletilip ikinci üçte biri test edilmiş ve en son kalan kısım (son üçte biri) 10°C/%50 iklim şartında yine aynı süreyle bekletilmiş ve fiziksel ölçümler ile mekanik testler uygulanmıştır. Böylece test örneklerinin ardışık (münavebeli) iklim şartlarında bulunması ile bir yıllık mevsimsel dış ortam döngü şartlarını ve bu şartların ahşap malzeme özelliklerine ve ahşap uygulamalar üzerindeki etkisi belirlenmiştir. Sonuç olarak, kurutulmuş ve her üç iklim şartında bekletilmiş deney örneklerindeki rutubet denge düzeyinin kurutulmamış deney örneklerine göre daha düşük düzeyde olduğu, daha az deformasyona uğradığı, genel olarak mekanik direnç değerlerinde artış belirlenirken özellikle kavelalı ve zıvanalı konstrüksiyon uygulamalarında önemli düzeyde stabilite sağlandığı tespit edilmiştir.

Keywords

• Ahşap malzeme
• Kurutma
• Ardışık iklim şartı
• Fiziksel ve mekanik özellikler
• İklimlendirme odası.

References

1. Altunok M, Wetzig M, Niemz P., 2012, Verklebtes Thermoholz İm Feuchtraum Verwenden. Holz-Zentralblatt (20), 519-520.
2. Altunok M At Al, 2013, Untersuchung Des Strukturellen Verhaltens Von Furnierschichtholz (LVL) Unter Verschiedenen Klimatischen Bedingungen. Holztechnologie 54.
3. ASTM-D 1037, 1975, Standart Methods of Evaluating Properties Of Wood-Base Fiber and Particle Panel Materials, American National Standart.
4. Berkel, A., Ağaç Malzeme Teknolojisi Kitabı, Kutulmuş Matbaası, 1970.
5. Bekhta, P. And Niemz, P., Effect of high temperature on the change in color, dimensional stability and mechanical properties of spruce wood, Vol. 57, No. 5, 2003, Pp. 539-546. https://doi.org/10.1515/HF.2003.080 DIN 53255 2017, Testing of wood adhesives and glued wood joints - Mechanical delamination tests by grooving and chopping.
6. DIN EN 204, (2016), Classification of Thermoplastic Wood Adhesives for Non-Structural Applications.
7. Görgün, H. V. ve Ünsal, Ö., 2023. Yapısal ahşap - rutubet ilişkisi. Bab Journal Of FSMVU Faculty of Architecture And Design. 4 (1), S. 53-63.
8. Hering, S., Keunecke, D. & Niemz, P. 2012. Moisture-dependent orthotropic elasticity of beech wood. Wood Sci Technol, 46, 927–938.

9. Küreli İ., Altınok M., 2020 Investigation of bonding performance of polyurethane (pur) based adhesives to different climate conditions, Politeknik Dergisi, 23(4), 407-1412.
10. Örs, Y., Kama Dişli Birleşmeli Masif Ağaç Malzemede Mekanik Özellikler, Yardımcı Ders Kitabı, K.T.Ü., Orman Fakültesi, S 29-34, Trabzon, 1987.
11. Örs, Y., Keskin H., Ağaç Malzeme Bilgisi, Atlas yayınevi, s:58-59, 2001.
12. Schnider T, Niemz P, Hurst A 2009, Verklebung Von Wärmebehandeltem Buchenholz. Zukunft HOLZ, Kapital 10.2: Kleber Und Bindemittel, S. 833-838.
13. TS 2471, (1976). Odunda Fiziksel ve Mekanik Deneyler İçin Rutubet Miktar Tayini, TSE, Ankara.
14. TS 2472, 1976. Odunda Fiziksel ve Mekanik Deneyler İçin Hacim Yoğunluk Değerinin Tayini, TSE, Ankara.
15. TS 2477, (1976). Odunun çarpmada eğilme dayanımının tayini, TSE, Ankara.
16. TS 2478, 1976. Odunun Statik Eğilmede Elastikiyet Modülünün Tayini, TSE, Ankara.
17. TS EN 2479, (2005). Odunun Statik Sertliğinin Tayini, TSE, Ankara. TS 2595, 1977. Wood-Determination of Ultimate Stress In Compression Parallel to Grain, TSE, Ankara.
18. TS 3891, 1983. “Yapıştırıcılar-polivinil asetat esaslı emülsiyon (malzeme için)”, TSE, Ankara.
19. TS EN 1309-3, 2018. Yuvarlak ve Biçilmiş Yapacak Odun (Kereste)- Boyutları Ölçme Metodu- Bölüm 3: Özellikler ve Biyolojik Degradasyonlar, TSE, Ankara.
20. TS EN 205, 2017. Yapıştırıcılar - Yapısal Olmayan Uygulamalar İçin Ahşap Yapıştırıcılar - Bindirmeyle Yapıştırılmış Eklerin Çekmeyle Kayma Mukavemetinin Tayini, TSE, Ankara.
21. TS EN 310, 1999. Ahşap Esaslı Levhalar-Eğilme Dayanımı ve Eğilme Elastikiyet Modülünün Tayini, TSE, Ankara.
22. TS EN 320, 2011. Yonga Levhalar ve Lif Levhalar-Vida Tutma Mukavemetinin Tayini, TSE, Ankara.
23. TS EN 325, 2012. Ahşap Esaslı Levhalar - Deney Parça Boyutlarının Tayini, TSE, Ankara.
24. TS EN 391, 2006. Tutkallanmış Lâmine Kereste – Tutkal Hatlarından Tabakaların Ayrılması Deneyi, TSE, Ankara. URL-1.Http://Www.Apeltutkal.Com/Betakimya.Com.Tr/. (Retrieved: 28.01.2019).