I Difetti del Legno Lamellare: Cause, Problemi e Prevenzione

Il legno lamellare è una soluzione innovativa per costruzioni moderne e sostenibili. Composto da strati di legno sottili incollati insieme per aumentarne la resistenza e la stabilità, questo materiale combina la naturale bellezza del legno con una forza strutturale eccezionale. È utilizzato in molti progetti architettonici e ingegneristici, offrendo una flessibilità progettuale unica e permettendo di realizzare strutture complesse ma esteticamente gradevoli e molto resistenti.

Cosa si intende per Legno Lamellare?

Il legno lamellare è un materiale costruito per sfruttare al massimo le qualità del legno naturale ed è realizzato unendo strati sottili di legno con adesivi speciali. Questi strati, chiamati lamelle, sono impilati e incollati in modo da formare travi, colonne e altri elementi strutturali. Questo processo conferisce al legno lamellare una robustezza e una stabilità superiori rispetto al legno massello, rendendolo ideale per costruzioni di grandi dimensioni, dato che può sostenere carichi pesanti e resistere alle deformazioni naturali causate dal tempo che passa, e anche per progetti che richiedono materiali leggeri e resistenti.

Il legno lamellare viene prodotto attraverso un processo che inizia con l'essiccazione del legno. Questo significa che il legno viene asciugato per raggiungere il livello di umidità perfetto. Questo passaggio è molto importante perché se il legno è troppo umido o troppo secco, l'incollaggio non funziona bene e il prodotto finale non sarà resistente. Dopo l'essiccazione, il legno viene tagliato in pezzi sottili chiamati lamelle. Questi pezzi sono lunghi e stretti, larghi circa 20 mm, per evitare che il legno si deformi in futuro. Le lamelle vengono poi incollate insieme utilizzando adesivi speciali. Questo incollaggio avviene sotto calore e pressione, che aiutano a far aderire bene i pezzi di legno. Infine, le lamelle vengono disposte in modo che le venature del legno si incrocino, il che rende il materiale finale più forte e resistente.

Caratteristiche Uniche e Vantaggi del Legno Lamellare

Il legno lamellare presenta diverse caratteristiche interessanti. Anche se a volte si impiegano legni duri come castagno e rovere, il legno lamellare è per lo più realizzato con legni di conifere, come abete rosso, abete bianco, larice, pino e douglasia. Sono proprio le venature di questi legni, che vengono posizionate durante l'incollaggio delle lamelle nel modo opposto, a rendere la trave più resistente e uniforme, aumentando così la sua capacità di sopportare carichi senza deformarsi.

Riassumiamo le principali caratteristiche e vantaggi di questo materiale innovativo:

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  • Flessibilità progettuale: A differenza del legno massello, il legno lamellare può essere prodotto in diverse forme e dimensioni, adattandosi a progetti che richiedono travi molto lunghe o forme complesse. Questo lo rende ideale per strutture su larga scala.
  • Leggerezza e resistenza: Anche se è molto resistente, il legno lamellare è più leggero di altri materiali da costruzione come il cemento o l'acciaio, facilitando il trasporto e l'installazione.
  • Resistenza a funghi e insetti: Il trattamento e l'essiccazione del legno lamellare riducono il rischio di attacchi da parte di funghi o insetti, migliorando la sua resistenza nel tempo.
  • Isolamento termico e acustico: Il legno lamellare ha buone proprietà di isolamento, sia per trattenere il calore sia per assorbire il rumore, migliorando l'efficienza energetica degli edifici in cui viene utilizzato.
  • Sostenibilità: È un materiale ecologico, poiché proviene da fonti rinnovabili. Inoltre, l'uso di legno proveniente da foreste gestite in modo sostenibile lo rende una scelta più rispettosa dell'ambiente rispetto a materiali non rinnovabili.
  • Elevata resistenza al fuoco: Un pregio inaspettato è la sua elevata resistenza al fuoco. Tramite precise lavorazioni è possibile realizzare strutture che possono presentare una resistenza al fuoco superiore ad alcune strutture in acciaio. Questa caratteristica è possibile grazie alla lavorazione del legno, che presenta uno strato superficiale carbonizzato.
  • Resistenza meccanica: La struttura a lamelle offre un efficiente sistema di scarico dei pesi e delle sollecitazioni esterne, in grado di preservare la struttura interna.
  • Resistenza agli agenti aggressivi: La pellicola carbonizzata offre una buona difesa contro diversi agenti aggressivi, come fumi e altri agenti inquinanti.

I Difetti e i Problemi del Legno Lamellare

Nonostante i numerosi vantaggi, il legno lamellare presenta anche alcuni svantaggi e difetti da considerare. Uno dei principali è il costo: produrre legno lamellare è più costoso rispetto al legno normale, perché richiede un processo di lavorazione complesso e l'uso di macchinari specializzati. Un altro svantaggio è che la produzione e l'assemblaggio del legno lamellare richiedono una grande precisione. Se qualcosa va storto durante l'essiccazione, il taglio o l'incollaggio delle lamelle, il prodotto finale potrebbe non essere all'altezza delle aspettative. Questo significa che è necessario avere personale altamente qualificato e attrezzature di alta qualità per garantire che tutto venga fatto correttamente. Infine, anche se il legno lamellare è resistente al fuoco, l'uso di determinati processi industriali può avere un impatto ambientale maggiore rispetto all'uso del legno massello non trattato.

Tra i difetti più comuni riscontrati nell’utilizzo del legno lamellare annoveriamo:

  • Instabilità dimensionale in presenza di umidità: Questo problema si crea a causa dell’eccessivo inumidirsi del legno, che provoca instabilità dimensionale e tensioni all’interno della struttura del legno lamellare, in particolare tra lo strato del coprente ed il legno.
  • Deperibilità biologica: Si tratta del degrado che inevitabilmente va a crearsi a causa della crescita di muffa e alla presenza di tarli, in particolare riguardo i trattamenti ai quali il legno è sottoposto durante la fase di fabbricazione.

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Le Fessurazioni: Cause e Problematiche

Le fessurazioni sono tra i problemi più frequentemente segnalati nel legno lamellare, come testimoniano le seguenti esperienze:

  • Paolo Rabino, Architetto: "In un cantiere residenziale di nuova costruzione ho optato per copertura in legno lamellare, nelle quali ho notato in fase di posa la presenza di fessure nelle travi di colmo."
  • Anonimo: "Fessurazioni delle travi di copertura. Nel caso di fessurazioni molto estese che si presentano sulla faccia orizzontale e verticale delle travi, quale è le normativa di riferimento che impone limiti di accettabilità ?"
  • Manuela Vinci, Architetto: "È normale che dei pilastri e delle travi in legno lamellare di pino presentino delle crepe? Nel tempo cosa potrebbe capitare a questi pilastri e travi fisurati usati in strutture per tetti?"
  • Enrico Di Giannantonio, impiegato: "Circa 6 mesi fa è stato rifatto il tetto della mia casa ubicata nel centro storico di un paese in provincia di Viterbo. Le travi di legno di castagno che sono state messe in opera ad oggi presentano delle profonde lesioni longitudinali per tutta la loro lunghezza (circa 5 metri di luce). La ditta che ha eseguito i lavori dice che è normale e che non c'è nulla di cui preoccuparsi. Gradirei un Vostro parere ed eventualmente l'indicazione di un esperto che possa valutare la situazione."
  • Azienda anonima: "Siamo un'azienda che acquista legno lamellare qualità a vista GL24 con impregnante all'acqua. Si stanno verificando fessurazioni sulle travature e la clientela ormai diventata esigente inoltra molti procedimenti legali di contestazioni e addirittura di rimozione e risarcimento delle strutture."

Le fessure da ritiro del legno dipendono esclusivamente dalla sua variazione di umidità, e quest'ultima dipende dal percorso che il legno segue ed ha seguito anche dopo aver lasciato lo stabilimento di produzione ed anche dopo che la sua posa in opera sia stata eseguita. Il legno lamellare è sempre prodotto da lamelle essiccate al 12% in modo industriale; le fessure presenti, a questo stadio, sono di regola ridotte e limitate dalle regole di classificazione del materiale. Il legno lamellare presenta quindi una fessurazione molto ridotta.

In caso di aumento del contenuto di acqua il legno si gonfia, spesso in modo difficilmente riconoscibile; soltanto durante la successiva essiccazione, per esempio dopo la messa in opera, quando avviene di nuovo la sua essiccazione e in condizioni meno favorevoli che durante la produzione e l'essiccazione delle singole lamelle, si creano le fessure da ritiro. Quest'ultime, se tali, non pregiudicano le funzioni strutturali del legno, ma danno adito a contenziosi più o meno importanti per ragioni estetiche.

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Alla luce di ciò, è praticamente impossibile definire un'ampiezza massima delle fessure, e non sarebbe corretto farne una caratteristica di responsabilità del produttore o di un singolo attore del processo di lavorazione. È anche piuttosto semplice riconoscere come una fessurazione importante del legno lamellare tradisca un suo assorbimento di acqua, in quantità non trascurabile, dopo la produzione.

Le sollecitazioni del legno, soprattutto all’aperto, sono di vasta portata a causa dell’escursione termica e delle variazioni dell’umidità. Anche nel caso del legno lamellare si possono formare delle fenditure da ritiro, anche se essenzialmente di entità minore rispetto al legno massiccio. Talvolta le fenditure da ritiro si sviluppano anche lungo le fughe d’incollaggio. In questo caso non si tratta di un incollaggio eseguito in modo errato, ma delle caratteristiche del materiale.

Il solo fatto che queste fessure siano molto spesso 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. Le fessurazioni 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 e non dovute a problematiche di incollaggio.

Valutare l’importanza delle fessure che si possono manifestare sulla superficie di una trave in legno lamellare non è possibile senza un’analisi diretta e accurata della situazione; il tutto richiede una comprovata esperienza in materia. Questa valutazione deve stabilire prima di tutto il tipo di fessure presenti e la loro causa, con questa base si valuta l'eventuale presenza di un difetto strutturale o di cause naturali dovute al materiale legno.

L'Influenza dell'Acqua Meteorica sulle Fessurazioni

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) e ne consegue un elevato gradiente di umidità e, a causa del rigonfiamento della zona superficiale, la presenza di coazioni possono portare ad un collasso locale del materiale (fenditure). Di conseguenza nella zona di superficie si formano facilmente delle fessurazioni, anche di piccole dimensioni, ma permanenti e irreversibili; le fessurazioni superficiali rimangono presenti anche nel caso di ritorno dell’umidità del legno nelle condizioni iniziali, facilitando la penetrazione dell’acqua, con eventi successivi, più in profondità nella sezione.

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Il fenomeno ciclico di degrado prosegue quindi per strati sempre più profondi, aggravato da un aumento progressivo ed inevitabile dell’umidità del legno, in quanto l’assorbimento dell’acqua è comunque più rapido rispetto all’essicazione del materiale. Il contenuto di acqua può anche facilmente superare il limite del 20% / 25% all’interno della sezione, contribuendo all’instaurarsi di condizioni favorevoli allo sviluppo di funghi. In questo modo si verifica una notevole perdita di cellule legnose, il che conferisce alla superficie del legno il cosiddetto “effetto spugna”; questo causa in pratica un considerevole aumento del potere assorbente, per cui il legno, assorbendo ed espellendo grandi quantità d’acqua, è soggetto alla formazione di fessure e deformazioni di vario tipo in relazione alla disposizione della venatura ed alla presenza di nodi.

Normative e Controllo Qualità per il Legno Lamellare

Non esiste nessuna normativa che definisce o limita la formazione di fessure da ritiro del legno durante la fase di servizio, in quanto le fessure da ritiro non hanno un effetto diretto sul comportamento strutturale delle travi di legno. Tuttavia, la fessurazione del legno - lamellare e non - è definita e regolata dalle normative che definiscono la classificazione del materiale. Tali prescrizioni si riferiscono però alla fase di lavorazione corrispondente, e non alle variazioni di umidità della fase di servizio. Inoltre, per diversi prodotti, la fessurazione è limitata dai criteri di qualità del prodotto o da quelli garantiti di volta in volta dal produttore.

La normativa fissa i requisiti minimi di produzione di una trave di legno lamellare. Le norme UNI EN prescrivono 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.

Le norme UNI EN prescrivono alcuni requisiti minimi per gli adesivi utilizzati nelle strutture portanti di legno, oltre alle prove di laboratorio atte a verificare l’efficacia della resistenza dei giunti incollati. Tra queste prove esistono alcune procedure di controllo di produzione che comprendono anche prove di delaminazione: il parametro di controllo viene valutato come percentuale di fessurazione nel piano di incollaggio lungo le sezioni trasversali in seguito a cicli di invecchiamento accelerato.

Prevenzione dei Difetti: Manipolazione e Stoccaggio Corretti

Una procedura di trasporto e montaggio corretta, che preveda le dovute misure di protezione del legno, e una fase di cantiere di breve durata, permettono di evitare molti problemi.

Imballaggio, Stoccaggio e Climatizzazione

Il lamellare viene sempre fornito avvolto in una pellicola (ad eccezione di richieste specifiche dei clienti). Per lo stoccaggio del legno lamellare si consiglia di proteggere le travi dagli agenti atmosferici in modo adeguato. La pellicola di rivestimento rappresenta una protezione per il trasporto a breve termine e non è in grado di offrire una protezione permanente dai raggi UV e dalle precipitazioni. In linea generale, per lo stoccaggio è necessario garantire che l’umidità del legno lamellare non venga alterata in modo negativo da agenti dannosi, come ad esempio umidità del pavimento, precipitazioni e successiva asciugatura. In linea di massima si consiglia di evitare uno stoccaggio prolungato all’aperto. È necessario immagazzinare le travi in posizione orizzontale su supporti piani e/o legname di fondo, disposti su tutta la lunghezza. Lo stoccaggio improprio può provocare danni estetici permanenti e persino statici alle travi in legno lamellare.

Manipolazione e Montaggio

Per escludere eventuali danni sugli spigoli e sulle superfici delle travi, è necessario sollevarle e spostarle con cautela. È necessario prestare attenzione nell’utilizzare le apparecchiature e gli strumenti di sollevamento adeguati (cinghie, tiranti con protezione dei bordi, nessuna catena per gli avvolgimenti). Gli elementi a vista, anche già montati, devono essere protetti da sporco e/o danni, ma anche dagli effetti dell’umidità e del bagnato, ad esempio coprendo le superfici a vista con pellicole, cartone e simili. In linea di massima, non è possibile evitare lievi danni eseguendo le operazioni di carico, trasporto e montaggio. Questi casi non sono motivo valido per presentare eventuali reclami.

Agenti Atmosferici e Ingrigimento del Legno Lamellare

In caso di esposizione del lamellare agli agenti atmosferici, la lignina danneggiata dai raggi UV viene rimossa. Questa erosione naturale del legno è pari, in media, a circa 1 mm nell’arco di 10 anni e provoca la formazione di rigonfiamenti della superficie delle travi. Se il legno non trattato è esposto alle intemperie, dopo alcuni mesi ha inizio il processo di ingrigimento. In caso di utilizzo del lamellare in ambienti esterni, in linea di massima, è possibile rinunciare a trattamenti chimici preventivi per il legno. Tuttavia, in certi casi esistono delle disposizioni in materia di lavori edili che richiedono trattamenti protettivi strutturali o chimici per il legno.

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