Le strutture in legno sono ampiamente apprezzate per la loro estetica e le loro proprietà meccaniche. Tuttavia, la comparsa di fessurazioni può sollevare dubbi sulla loro stabilità. Quando sulle facce laterali di una trave in legno lamellare si presentano fessure di stacco tra una lamella e l'altra, ci si chiede spesso se queste diventino un difetto oltre che estetico anche strutturale.
La natura delle fessurazioni da ritiro
Il termine “fessura” nel mondo delle costruzioni è sintomo di patologia e annuncia possibili eventi negativi (si pensi al cemento o al ferro fessurato), nel caso del legno è tutt’altra cosa, sarebbe quindi opportuno definire il fenomeno naturale del ritiro con il termine “fessura da ritiro”. Il solo fatto che queste fessure siano più o meno concomitanti con le superfici incollate fra le lamelle non deve necessariamente indicare la presenza di un problema o di un difetto di produzione o strutturale. Il differente comportamento al ritiro o al rigonfiamento in caso di variazioni di umidità del legno - che non possono essere evitate nemmeno all'interno di edifici e in condizioni di produzione, montaggio e servizio ottimali - può portare infatti alla formazione di fessure sulle superfici laterali delle travi di lamellare.
Le fessurazioni da ritiro su travi, tavole, pali, non compromettono minimamente la resistenza statica dell’elemento. Il distacco longitudinale delle fibre del legno, le quali aprendosi producono la fessura, non comporta variazioni di rilievo né sulla flessione, né sullo sforzo di taglio dell’elemento. La fessurazione da ritiro non è altro che il segnale naturale indicante che il legno è ben essiccato. Di conseguenza, esse possono essere presenti in numero elevato, senza per questo dover destare preoccupazione, a condizione che siano limitate nella ampiezza e nella profondità, cioè a condizioni che si tratti effettivamente di fessure da ritiro e che siano effettivamente superficiali.
Fattori produttivi e normative di riferimento
Per limitare la formazione di questi difetti, il processo produttivo deve seguire standard rigorosi. La classificazione strutturale del legno, indicata nelle norme tecniche europee CE, contempla l’analisi delle fessurazioni da ritiro le quali sono SEMPRE AMMESSE parametrandole alle dimensioni dell’elemento fessurato, come ad esempio fessurazioni da ritiro con ampiezza fino a 4 mm con andamento lineare e variabile nel tempo.
La normativa fissa i requisiti minimi di produzione di una trave di legno lamellare; ad esempio, la normativa europea EN 386 impone di disporre le tavole tangenziali all’interno della trave con la curvatura degli anelli rivolta verso lo stesso lato. Nel caso di classe di servizio 3 (cioè di elementi posti all’esterno senza protezione) le tavole esterne devono avere il lato del midollo rivolto verso l’esterno: infatti le fessurazioni da ritiro si sviluppano sulla faccia opposta della tavola, dove la presenza dell’incollaggio funge da elemento di contrasto all’apertura di fessure e da presidio alla penetrazione di acqua. Inoltre, le sezioni di legno contenenti il midollo si fessurano maggiormente rispetto a sezioni senza midollo che tecnicamente vengono chiamate “FUORI CUORE”.
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Anche l’umidità iniziale del materiale gioca un ruolo cruciale. La corretta stagionatura delle tavole che formano la trave è fondamentale: la stessa EN 386 prescrive che per legname non trattato, all’assemblaggio, l’umidità in ogni lamella deve essere compresa tra l’8% e il 15%. Inoltre l’intervallo di umidità delle lamelle in un elemento di legno lamellare non deve essere maggiore del 4%. La presenza di lamelle poco stagionate determina la formazioni di fessure da ritiro interne, visibili in una sezione trasversale della trave ma non sulle superfici esterne. Al contrario, l’utilizzo di tavole con orientazione prevalentemente radiale e non stagionate determina fessurazioni da ritiro lungo i bordi e tra le lamelle.
Norme per gli adesivi e l'incollaggio
Esistono inoltre specifiche normative europee che fissano requisiti per i collanti, tra cui:
- EN 392: Legno lamellare incollato.
- UNI EN 302-4:1993: Adesivi per strutture portanti in legno - Metodi di prova.
Queste norme prescrivono alcuni requisiti minimi per gli adesivi utilizzati nelle strutture portanti di legno, oltre a prove di efficacia e di resistenza dei giunti incollati. Tra queste prove esistono procedure di controllo che comprendono prove di delaminazione, in cui il parametro di controllo viene valutato come percentuale di fessurazione nel piano di incollaggio in seguito a cicli di invecchiamento accelerato.
Prove di delaminazione su XLam e Glulam - CNR IVALSA
Quando la fessura diventa un problema strutturale o di degrado
Fessure di ampiezza e numero importanti, o addirittura sotto forma di apertura delle superfici incollate - corrispondenti cioè ad una fessurazione dello strato molto sottile di colla o resina e non del legno - sono sintomo chiaro di un problema più importante e possono mettere in discussione la capacità strutturale dell’elemento.
Il rischio maggiore si presenta quando le travi sono esposte agli agenti atmosferici senza un'adeguata protezione. L’azione diretta dell’acqua meteorica sulla superficie esposta porta ad un assorbimento dell’acqua nella zona della sezione immediatamente sottostante alla superficie (in genere qualche centimetro di profondità). Ne consegue un elevato gradiente di umidità e, a causa del rigonfiamento della zona superficiale, la presenza di coazioni che possono portare ad un collasso locale del materiale.
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In questo modo si verifica una notevole perdita di cellule legnose, conferendo alla superficie il cosiddetto “effetto spugna”, che aumenta il potere assorbente del legno. I successivi cicli di rigonfiamento e ritiro causano un’azione meccanica di degrado, con la formazione di fessure sempre più profonde. Questo fenomeno facilita la penetrazione dell'acqua e l'attacco di agenti biotici, come i funghi, specialmente quando il contenuto di acqua supera il limite del 20% - 25% all’interno della sezione.
| Condizione della trave | Umidità interna | Rischio strutturale / Degradazione |
|---|---|---|
| Ambiente interno asciutto | 8% - 15% | Molto basso (Fessure estetiche da ritiro) |
| Esposizione esterna protetta | 12% - 18% | Basso (Monitorare nel tempo) |
| Esposizione diretta intemperie | > 20% | Alto (Rischio funghi e delaminazione profonda) |
Per prevenire queste situazioni, in fase di progettazione è necessario prevedere trattamenti specifici o una protezione costruttiva basata sull’utilizzo di elementi di protezione (spesso elementi in legno di sacrificio) per evitare l'esposizione diretta alle intemperie.
Rimedi e tecniche di ripristino delle crepe nel legno
Valutare l’importanza delle fessure non è possibile senza un’analisi diretta e accurata della situazione, che richiede una comprovata esperienza. Se le fessure sono giudicate non pericolose ma esteticamente non accettabili, o se è necessario sigillarle per evitare l'ingresso di acqua, si può procedere con interventi di ripristino.
Utilizzo dello stucco per legno
Lo stucco per il legno è efficace e funge da sigillante svolgendo un’azione riempitiva e collante. In caso di fenditure medie, la procedura prevede di stendere un po’ di pasta in prossimità della fenditura e, con le dita o una spatola, fare pressione fino a riempirla. Prima che lo stucco si solidifichi, è importante eliminare quello superfluo con una spugnetta appena umida. Una volta asciutto, si procede a carteggiare con carta abrasiva fine per livellare la superficie.
Inserimento di listelli di legno per crepe profonde
Quando la crepa è molto larga e profonda, stucco e resine potrebbero non bastare. In questi casi, la soluzione migliore consiste nel prendere un listello sottile di legno, imberlo con colla vinilica e spingerlo nella crepa fino a riempirla. Successivamente si esegue la sagomatura e la carteggiatura fino a quando lo spessore non si sarà perfettamente livellato con la superficie della trave.
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