Ny model forudsiger ændringer i træ

Træ er et levende materiale, der ændrer sig med varierende temperaturer og luftfugtighed. Sabina Huč, tidligere forsker ved Universitetet i Borås, har udviklet en model, der kan forudsige træs adfærd. Det er allerede blevet brugt til at beskrive, hvad der sker med træ fra kongeskibet Vasa, når klimaet i dets museum varierer.

I tusinder af år, folk har brugt træ til at bygge. At materialet krymper og svulmer, er almindelig kendt. Men der er ikke forsket meget i, præcis hvordan og hvor i et byggeri der kan opstå revner. Sabina Huč har for nylig modtaget sin doktorgrad i anvendt mekanik ved Uppsala Universitet. Hun har undersøgt træs egenskaber og koblet fysik og mekanik sammen i en matematisk model. Den beregner forskellige typer ændringer i træ, såkaldt elastik, viskoelastiske og meconosorptive reaktioner, samt svind og hævelse.

"Formålet er bedre at forstå og forudsige træs adfærd over tid, " hun siger.

Eksperimenter med eg, fyrretræ, Prøver af gran og limtræ blev analyseret, hvor de blev udsat for mekaniske belastninger i et miljø med varierende luftfugtighed.

"Resultaterne er meget lovende; den model, jeg har udviklet, er i tråd med eksperimenterne, " siger Sabina Huč.

Manglende viden kan koste

Europæiske byggeregler er baseret på videnskab, men der er behov for mere viden om, hvordan bærende trækonstruktioner påvirkes af naturlige variationer i det omgivende miljø. Dette er interessant for Staffan Svensson, professor i Byggeteknologi ved Universitetet i Borås og Sabina Hučs vejleder. Det er håbet, at modellen kan bruges, når nye europæiske byggestandarder for trækonstruktioner udvikles.

"Den manglende viden betyder, at industrien kræver overdimensionering, når man bygger, hvilket betyder overforbrug og højere omkostninger, siger Staffan Svensson.

Sabina Hučs model forbinder fysik og mekanik. Det gør det muligt at beskrive, hvad der sker med træ på en helt ny måde. Et eksempel på et anvendelsesområde er at forudse skadelige spændingstilstande, der kan opstå. Det skal bruges i arbejdet med at bevare det gamle kongeskib Vasa, som sank i 1628 og blev reddet i 1961. For at mindske belastningen på Vasa, der skal bygges en ny bærende bærekonstruktion. Her, forskningen vil hjælpe med at forudsige, hvordan træet vil blive påvirket på lang sigt.