Puitmaterjalid (0)

PUITMATERJALID  
 
Puit kui toormaterjal on naturaalsetest ainetest kolmandal kohal maailmas süsi ja  nafta  järel. Maakera 
pindalast  on  metsaga  kaetud  32%,  millest  33%  moodustavad   okaspuumetsad   ning  67% 
lehtpuumetsad.  
Maailmas on üle 25 000 erineva puuliigi.  
Eestis on 42% maismaa üldpindalast metsa. 70% okaspuumetsad. Tähtsamad liigid Eestis:  mänd  47%; 
kask  28%; kuusk  20%;  haab  2%. 
 
PUIDU ÜLDOMADUSED 
POSITIIVSED 
•  Väike tihedus – materjal on kerge, ehitamine võimalik tõstetehnikat kasutamata 
•  Küllalt suur tugevus 
•  Väike  soojusjuhtivus  
•  Kerge töödeldavus 
•  Head dekoratiivomadused – sobib paljudesse  kohtadesse  
•  Taastuv  loodusvara  
Mõnede materjalide tootmiseks vajalik energia (kWh/kg): 
 
 
 
 
EHITUSMATERJALID  
1 
 
NEGATIIVSED 
•   Ebaühtlane   struktuur  -  anisotroopne 
materjal - füüsikaliste omaduste erinevus 
erinevates suundades. 
•  Tundlikkus vee toimele –  hügroskoopsus , 
pundumine, kuivamiskahanemine 
•  Kahjustatav  putukate,  röövikute  ja 
seenkahjurite poolt 
•  Puidu süttivus 
•  Suured töötlemiskaod  
PUIDU KOOSTIS 
Puit kui materjal on suure hulga rakkude kogum 
Puidu elementaarkoostises on peamisteks komponentideks  süsinik  (49,5%),  vesinik  (6,3%) ning hapnik 
(44,2%) 
Puidu  noorte  rakkude  seinad  koosnevad  tselluloosist.  Puu   vananedes   tekib  raku  seintesse   ligniini , 
millega kaasneb rakuseina tugevnemine ja jäigastumine ehk nn. puitumine 
PUU TÜVE EHITUS 
Ehituslikuks  otstarbeks  kasutatakse  peamiselt 
puu tüve  
Aastarõngas  
Maltspuidulised, kus lülipuit puudub (kask,  lepp , 
haab ning valgepöök)  
Lülipuidulised,  kus  lüli-  ja  maltspuit  on  selgelt 
eristatavad (mänd, seeder , lehis, tamm)  
Küpsepuidulised,  mille  puidu  sisemine  osa  ei 
erine  välimisest  osast  värvuse,  vaid  ainult 
väiksema   veesisalduse   poolest  (kuusk,   nulg , 
pöök )  
 
 
 
 
EHITUSMATERJALID 
2 
 
 
Korp – puu väline kaitsekiht  
Niin  – korbaalune kiht, kus liiguvad toitemahlad  
Mähk  –  niine  ja  puidu  vaheline  õhuke  kiht,  kus 
moodustuvad uued rakud   
Puit – tüveosa, mille moodustavad aastarõngad  
Säsi  –  puusüda,  mis  koosneb  nõrkadest,  pooleldi 
lagunenud rakkudest  
 
 
 
PUIDU KEEMILINE KOOSTIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Puidu raku struktuur erinevate suurendustega 
 
 
 
EHITUSMATERJALID 
3 
 
 
 
 
TÄHTSAMAD PUU LIIGID  
Mänd 
•  Eesti levinuim  puuliik . Lülipuiduline. 
•  Suhteliselt kerge, küllalt tugev, suure vaigu sisaldusega. 
•  Tüvi võrdlemisi sirge ja väikese koonilisusega. Saematerjali pinnal oksad  ovaalsed.  
Kuusk 
•  Küpsepuiduline 
•  sisaldab männist vähem vaiku (vähem vastupidav kõdunemisele). 
•  männist kergem ja veidi väiksema tugevusega  
•  saematerjali pinnal kuuse oksad ringikujulised.  
 
 
 
 
EHITUSMATERJALID 
4 
 
Kask 
•  Levinuim  lehtpuu , maltspuiduline 
•  Värvus valge, õhu käes muutub roosakaks 
•  aastarõngad vaevu eristatavad 
•  Hästi töödeldav . Kergelt kõdunev.  
•  Kasutatakse palju  vineeri tootmiseks. Vähesel määral ka lauamaterjalina 
Tamm 
•  Lülipuiduline, Eesti puudest   raskeim  ja tugevaim 
•  Väga  jämedakoeline,   dekoratiivne .  Pikaajalisel   seismisel   vees  värvub  parkainete  toimel 
tumedaks. 
•  Kasutatakse peamiselt viimistlusmaterjalina ja parketina. 
Saar 
•  Lülipuiduline, kõva ja ilusa mustriga. Hästi töödeldav.
•  Kasutatakse sarnaselt tammega.  
Sanglepp 
•  pehme, ühtlase struktuuriga ja hästi töödeldav.  
•  Valmistatakse vineeri ja lauamaterjali.  
Haab 
•  Eesti puuliikidest kergeim. Pehme, poorne ja hästi töödeldav. 
•  Valmistatakse katuselaaste ja mitte liialt kuumenevaid laudu.  
 
 
PUIDU FÜÜSIKALISED OMADUSED  
VEESISALDUS   
Puidu  veesisaldus  on puidus sisalduva vee kaalu ja puidu kuivkaalu suhe, mis mõjutab oluliselt tema 
füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi.  
 
w  –  puidu  kaaluline  veesisaldus,  %,    mw  on  puidust   proovikeha  mass enne  kuivatamist,  m0-  puidu 
proovikeha mass peale püsiva kaaluni kuivatamist. 
 
 
 
 
EHITUSMATERJALID 
5 
 
 
VESI ESINEB PUIDUS KOLMEL KUJUL:  
1. kapillaarvesi (ehk vaba vesi) - täidab  rakud  ja  rakkudevahelised tühemikud;  
2. hügroskoopne  vesi (e seotud vesi)-  imendub  raku seintesse;  
3. keemiliselt seotud vesi – ainete koostises.  
Kapillaar - ja hügroskoopne vesi eemaldatakse kuivatamise teel. Keemiliselt seotud vett saab eraldada 
keemilisel töötlemisel.  
Kuiva puidu niiskumisel  imbub  vesi  esmalt  raku seina. Selle nn. hügroskoopse vee hulk kasvab, kuni 
raku sein on küllastunud. Puidu edasisel niiskumisel hakkab vesi kogunema juba raku õõntesse. Seda 
vett nimetatakse vabaks  veeks  ehk kapillaarveeks.  
Puidu kuivamisel eraldub vesi puidu pinnalt ning sinna migreerub vesi puidu sisemusest. Esmalt  lahkub  
vaba vesi ja seejärel hügroskoopne vesi. Vaba vee hulk puidu mahtu ei mõjuta, hügroskoopse vee hulga 
muutumisega kaasneb aga puidu mahu muutumine.  
Eri puuliikidel on kiudude küllastuspunkt 23…35% sagedamini 30%.  
Niiskus  eraldab  puurakke üksteisest  ja  nõrgendab  nendevahelist  sidet.  Seetõttu  on  niiske  puit  alati 
nõrgem  
MAKSIMAALNE VEESISALDUS  
Puidus  leiduv  maksimaalne  veesisaldus  kõigub  väga  suurtes  piirides,  olenedes  puidu  tihedusest  ja 
keskkonna tingimustest. Näiteks värskelt raiutud puidu veesisaldus võib olla 80-100% ja kauemat aega 
vees seisnud puidu niiskus läheneb 200 %.  
Õhukuivaks ehituspuiduks loetakse puitu niiskusel 15- 20%, poolkuivaks 20-24% ja tooreks >24%, mida 
ehituskonstruktsioonides kasutada ei või (mööblikuiv 6-10% ja tislerikuiv 9-15%).  
Niiskuse järgi jaotatakse puit  
•   Toores  puit >35%  kaalust   
•  Poolkuiv puit 20…25%  
•  Õhukuiv puit 15…20%  
•  Toakuiv puit 8…13%  
VEESISALDUSE MÕJU PUIDU TUGEVUSELE 
Vee hulga suurenedes kuni rakuseina küllastuspunktini 
(30%)  väheneb  puidu  tugevus  eriti  paindel  ja   survel , 
vähem  nihkel  ja eriti vähe tõmbel ja löökkoormusel. 
 
 
 
 
EHITUSMATERJALID 
6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PUIDU FÜÜSIKALISED OMADUSED 
Mahumuutused  veesisalduse  muutumisel  –  niiskudes 
paisub, kuivades  kahaneb.  
Mahumuutus  ei  ole  kõigis  suundades  ühesugune  - 
radiaalsuunas 2-6%, tangensiaalsuunas 5-10% ja  
puu  pikkuses  0,1-0,3%.  
Tehnilisest   seisukohast   on  olulised   ristikiudu    tekkivad  
deformatsioonid .  
Tangentsiaal-  ja  radiaalsuunaliste  deformatsioonide 
suhe on ligikaudu 2:1, millest  tingituna   saetud  materjal 
kuivamisel kaardub. 
 
NIISKUSDEFORMATSIOONID 
 
Puidu   kiirel   kuivamisel  tekivad  radiaalsuunalised 
praod, eriti otspindadel.  
Puidu kuivamisel annavad  välimised   kihid  kiiremini 
vee ära ja püüavad tangentsiaalsuunas kahaneda, 
see aga on sisemise märja puidu tõttu takistatud.  
Siit  tingituna  tekivad  tangentsiaalsuunalised 
tõmbepinged, mis ületavad puidu tõmbetugevuse 
ja lõhestavad puitu radiaalselt. 
 
 
EHITUSMATERJALID 
7 
 
TIHEDUS JA ERITIHEDUS 
Eritihedus  ( erimass )  –  rakuseina  materjali  erimass  1,5  g/cm3.  Väikeseid  kõikumisi  põhjustab 
mineraalainete sisaldus puidus  
Tihedus (mahumass)– eri puiduliikidel erinev  
•  Tihedus sõltub oluliselt veesisaldusest (hügroskoopsus)  
•  Standardniiskus w= 12%  
•  Enamasti alla 1000 kg/m3 (haab 340; kuusk 460; mänd 530, kask 640; saar 680, tamm 720 
kg/m3).  
•   Balsa   tihedus  176  kg/m3  ja  lignum  vitae  tihedus  1230  kg/m3.  Näiteks  balsa  tihedus  võib 
varieeruda 40…320 kg/m3.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EHITUSMATERJALID 
8 
 
SOOJAJUHTIVUS  (THERMAL CONDUCTIVITY) 
Puidu soojajuhtivus sõltub soojavoolu  suunast  puidukiudude suhtes, veesisaldusest, tihedusest, puu 
liigist ja temperatuurist  
Piki  kiudu  on standardniiske männipuidu  soojaerijuhtivus  ligikaudu 1,8 korda suurem kui risti  kiudu , 
olles piki kiudu 0,22 W/m0C, risti kiudu aga 0,14 W/moC.  
Puidu niiskuse  suurenemisel 1% võrra puidu soojajuhtivus kasvab 1,2% võrra.  
Heli levib puidus 2-17 korda kiiremini kui õhus.  
 
 
SOOJAMAHTUVUS  
Puidu soojamahtuvus on sõltuv temperatuurist ja niiskusest ja seda väljendatakse erisoojuse kaudu.  
Puidu keskmine soojamahtuvus on 1,356 kJ/kg0C  
Võrdluseks: vesi 4,187; teras 0,502; vask 0,376;  alumiinium  0,920;  betoon  0,880-1,040 kJ/kg0C.  
Kuna puu tihedus on väike, ei saa puitu, vaatamata tema  suurele  soojaerimahtuvusele käsitleda sellise 
sooja salvestajana nagu seda on  raskemad  materjalid, näiteks  tellised ja betoon.  
 
 
 
TEMPERATUURIPAISUMINE  
Temperatuuri muutumise mõju  puidule väljendatakse temperatuuripaisumise koefitsiendiga.  
Ehituspuidul temperatuuripaisumise koefitsient piki kiudu on 5,5x10-6, risti kiudu aga seevastu, 6-7 
korda suurem.  
Temperatuuripaisumine võrreldes niiskuspaisumisega on väike.  
Võrdluseks: harilikul tellisel on see 5x10-6 (tellismüüritisel 5- 7x10-6 /o C); betoonil 8-10x10-6 m/oC; 
silikaatkivil 8x10-6 m/oC  
Alumiiniumi temperatuuripikenemine +20o - +100o vahemikus 23,8x10-6 /Co.  
Termilise pikenemise koefitsient kuni 100o C on  terasel  1,2 mm/m, vasel 1,7 mm/m, alumiiniumil 2,4 
mm/m  
Temperatuuripaisumine 1/oC 
 
 
 
EHITUSMATERJALID 
9 
 
 
PÜSIVUS HAPETES JA LEELISTES  
 
Puit laguneb leeliste ja hapete pikaajalisel toimel.  
Nõrgad  leelised  on puidule kahjutud (pH