A Comparative Study on the Coefficient of Thermal Expansion of Solid and Laminated Wood Materials

Year 2012, Volume: 8 Issue: 1, 77 - 83, 18.06.2012

Bekir Cihad Bal , İbrahim Bektaş Ferhat Özdemir

Abstract

In this study, the coefficients of thermal expansion of solid wood and laminated wood materials prepared

from beech (Fagus orientalis L.), poplar (Populus x euramericana I-214) and eucalyptus (Eucalyptus grandis

W. Hill ex Maiden) species were determined. The experiments were made on the sapwood and heartwood of

solid wood material, separately. Laminated wood materials were produced from 3 mm thickness rotary peeled

veneer using UF (urea-formaldehyde) and PF (phenol-formaldehyde) adhesive. The tests were performed

between -10 and +40 ºC temperature interval. In tangential direction, the lowest coefficient of thermal expansion

was measured on the poplar heartwood (1.88x10–5 ºC–1) and the highest coefficient of thermal expansion was

measured on the laminated wood made from eucalyptus used PF (4.66x10–5 ºC–1). The results showed that

laminated materials produced from poplar wood has higher coefficient of thermal expansion than solid poplar

wood. The differences between solid and laminated wood from the beech and eucalyptus weren’t statistically

significant.

Keywords

The coefficient of thermal expansion, laminated material, solid wood material

Masif ve Lamine Ağaç Malzemelerin Isıl Genleşme Katsayıları Üzerine Karşılaştırmalı Bir Çalışma

Abstract

Bu çalışmada, kayın (Fagus orientalis L.), kavak (Populus x euramericana I-214) ve okaliptüs

(Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden) odunlarından hazırlanan masif ağaç malzeme ve lamine ağaç

malzemelerin teğet yönde ve liflere paralel yönde ısıl genleşme katsayıları belirlenmiştir. Denemeler masif ağaç

malzemelerde öz ve diri odundan elde edilen, lamine malzemelerde 3 mm kalınlıktaki soyma kaplamalarla ÜF

(üre-formaldehit) ve FF (fenol-formaldehit) tutkalları kullanılarak üretilen lamine ağaç malzemeden elde edilen

deneme örnekleri üzerinde ve -10 ile +40 °C sıcaklık aralığında yapılmıştır. Teğet yönde en düşük termik

genleşme katsayısı kavak öz odununda (1.88x10–5 ºC–1) ve en yüksek FF ile üretilmiş okaliptüs lamine ağaç

malzemede ölçülmüştür (4.66x10–5 ºC–1). Sonuçlar, teğet yönde kavak odunundan üretilen lamine malzemenin

masif ağaç malzemeden daha yüksek termik genleşme katsayısına sahip olduğunu, kayın ve okaliptüste ise masif

ağaç malzeme ile lamine ağaç malzeme arasındaki farkların istatistiksel olarak önemsiz olduğunu göstermiştir.

Keywords

Isıl genleşme katsayısı, lamine ağaç malzeme, masif ağaç malzeme

References

• Anonymous, 2012. Linear Coefficient of Thermal Expansion, http://www.ndt-ed.org, (Son erişim: 13.05.2012)
• Bal BC, Bektaş İ ve Kaymakçı A, 2011. Sedir (Cedrus Libani A.Richard) Odununun Bazı Önemli Mekanik Özellikleri ve Bu Özelliklerin Tam Kuru Yoğunlukla İlişkisi, I. Ulusal Akdeniz Orman ve Çevre Sempozyumu, Bildiriler kitabı, S: 1150.
• Bao F, Fu F, Choong E T and Hse C, 2001. Contribution Factor of Wood Properties Of Three Poplar Clones To Strength Of Laminated Veneer Lumber, Wood and Fiber Science, 33 (3):345-352.
• Baştürk MA, 2007 Thermal Linear Expansion of Oriented Strandboard, KSÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 10 (1): 85-88.
• Burdurlu E, Kılıç M, İlce A C ve Uzunkavak O, 2007. The Effects of Ply Organization and Loading Direction on Bending Strength and Modulus of Elasticity in Laminated Veneer Lumber (LVL) Obtained From Beech (Fagus orientalis L.) and Lombardy poplar (Populus nigra L.), Construction and Building Materials 21: 1720–1725.
• Green D W, Winandy J E and Kretschmann D E, 1999. Mechanical Properties of Wood, Wood handbook, Wood as Engineering Material. FPL, 11-2, Madison.
• Bozkurt Y ve Göker Y, 1996. Fiziksel ve Mekanik Ağaç Teknolojisi, İÜ, Orman Fakültesi Yayınları, Üniversite Yayın No: 3944, İstanbul.
• Keskin H, 2001. Lamine Masif Ağaç Malzemelerin Teknolojik Özellikleri ve Ağaç İşleri Endüstrisinde Kullanım İmkanları, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Örs Y ve Keskin H, 2001. Ağaç Malzeme Bilgisi, Gazi Üniversitesi Ders Kitabı, S:77, Ankara.
• Rowell M R, 2005. Moisture Properties, Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites, P:77.
• Shukla S R and Kamdem P D, 2009. Properties Of Laboratory Made Yellow Poplar (Liriodendron Tulipifera) Laminated Veneer Lumber: Effect Of The Adhesives, Eur. Journal. Wood Product 67: 397–405.
• Simpson W and Tenwolde A, 1999. Physical Properties and Moisture Relations of Wood, Wood handbook, Wood as Engineering Material. FPL, 3-21, Madison.
• Simpson W T, 2001. Properties of Wood Related to Drying, USDA Agricultural Handbook AH-188: Dry Kiln Operator's Manual.