Caratteristiche chimiche-fisiche

Alcune sostanze presenti nel legno sono solubili e quindi possono essere estratte ("estrattivi"). Nel caso dell'impiego del legno nelle costruzioni è bene ricordare che alcuni "estrattivi" (quali per esempio il "tannino") possono risultare aggressivi nei confronti per esempio dell'acciaio e quindi dare origine a fenomeni di degradazione di eventuali chiodature o connessione in acciaio. Possono inoltre influire sulla tenuta degli incollaggi o sulla presa di conglomerati cementizi a contatto con casseforme in legno.

Il colore del legno integro dipende sostanzialmente dalla specie e dall'umidità del campione nel momento in cui si osserva. In generale tra lo stato fresco, lo stato umido e lo stato stagionato si possono presentare differenze di colore anche molto sensibili. Il colore è inoltre influenzato dalla presenza di funghi e dal tipo di "estrattivi" presenti nel legno.

Massa, volume e umidità

La determinazione della massa volumica (kg/m3) del legno non è in generale operazione banale. Infatti a seconda del contenuto di umidità del provino risulta essere variabile sia la massa che la dimensione del provino. E' evidente inoltre che un confronto tra la massa volumica di due diversi campioni deve essere operata a parità di condizioni di umidità. E' bene inoltre ricordare che con il termine volume si intende il "volume apparente" del campione e quindi il volume "vuoto-pieno" formato sia dalla parte legnosa vera e propria che dalle cavità cellulari.

Generalmente nella manualistica si fa riferimento a tre diverse condizioni di umidità per la valutazione del massa volumica del legname e più precisamente:

1. stato fresco (appena dopo il taglio dell'albero) e quindi in condizioni di umidità superiori o uguali al punto di saturazione delle pareti cellulari);
2. stato normale (con umidità variabile tra il 12% ed il 15%);
3. stato anidro.

Per convenzione internazionale il valore del 12% di umidità del legno è definita come "umidità normale" del legno e a tale umidità si fa riferimento per le prove di qualificazione.

È bene in ogni caso precisare che tra umidità dell'aria e quella del legno si stabilisce un continuo bilanciamento mediante la cessione o assunzione di umidità da parte del legno. E' in questo modo naturale che avviene la stagionatura del legname. La stagionatura non ha quindi il compito di eliminare completamente l'umidità presente nel legno ma solo di portare l'umidità del legno in equilibrio con quella atmosferica.

Deformazioni e ritiri del legno

La fase di stagionatura (e quindi di essiccazione del legno) comporta una diminuzione delle dimensioni dei manufatti in legno e quindi un ritiro. Tale variazione di dimensione non è isotropa ma fortemente direzionale. In particolare per il passaggio dallo stato fresco (u > 35%) allo stato anidro (u = 0%) la variazione di dimensione espressa in termini percentuali rispetto alla dimensione originaria, assume i seguenti valori:

1. in direzione assiale: ritiro < 1%;
2. in direzione radiale: 3% < ritiro < 6%;
3. in direzione tangenziale: 5% < ritiro < 12%.

Il ritiro è un fenomeno reversibile. Nel caso di mutamento delle condizioni igroscopiche dell'aria (con un aumento di umidità relativa) il legno "rigonfia" e quindi aumenta le proprie dimensioni.

Data l'anisotropia del fenomeno di ritiro è evidente che gli elementi ottenuti da segatura del tronco (tavole, travi ecc.) possono presentare variazioni di forma diverse a seconda dell'orientazione del piano di taglio rispetto agli anelli di accrescimento.

I difetti del legno

I più frequenti difetti che si riscontrano nei legnami sono:

1. le fenditure nel durame: sono fenditure disposte in senso radiale con direzione dal midollo verso l'esterno. Interessano il durame e si riscontrano particolarmente nei legni duri a causa del fatto che l'essiccazione del durame è più rapida di quella dell'alburno. E' un difetto che si può togliere segando le tavole nella direzione delle fenditure stesse;

2. le screpolature longitudinali: le screpolature longitudinali sono prodotte dall'azione di forti geli. Hanno direzione radiale ma con il verso dall'esterno all'interno. Il loro andamento è molto irregolare e talvolta rendono l'albero inutilizzabile per ricavare travi o tavole. Queste fenditure non sono da confondere con quelle che si verificano durante la stagionatura e dovute all'essiccazione.

3. la cipollatura: la cipollatura è dovuta all'azione del vento che provoca all'interno del tronco delle fenditure concentriche fra due cerchi annuali del legno. Si riscontrano con una certa frequenza nell'abete, nel larice e nel pino. Esse riducono notevolmente le possibilità di impiego del tronco;

4. l'attorcigliamento delle fibre: l'attorcigliamento delle fibre si presenta in un albero cresciuto con il tronco verticale quando le fibre longitudinali sono attorcigliate a spirale intorno all'asse dell'albero. Una tavola ricavata da un albero con le fibre attorcigliate si svergola;

5. i nodi: I nodi si formano in corrispondenza dell'attaccatura dei rami alla pianta. Se i rami si seccano e cadono spontaneamente, i successivi cerchi annuali del tronco ricoprono e chiudono questa gibbosità. Se il ramo è tagliato male o è rotto può dare luogo ad un nodo marcio, che, come una carie, tende ad interessare sempre di più la parte interna del tronco.