Rätta virket

Många små utvecklingssteg inom träforskningen har lett fram till ett trendbrott: att tillämpa gammal kunskap med ny teknik, säger Martin Wiklund, professor i träteknologi vid Kungl Tekniska Högskolan, KTH, i Stockholm.Han berättar att förr när en hantverkare skulle tillverka exempelvis ett fönster, valde han ut ett trämaterial som passade för just tillverkning av karmar och bågar. Denna sortering sker sällan i dag.- Men om vi kan använda avancerad teknik för att mäta virkets egenskaper och sortera det utifrån användningsområden, ökar kvaliteten på slutprodukten.Martin Wiklund ger ett annat exempel. Ibland brukar man framhålla att fönster tillverkade för några hundra år sedan alltid är hela och friska, eftersom de tillverkades med rätt material på rätt sätt.- Sanningen är nog den att det även fanns en hel del fönster från 1700-talet som har ruttnat bort. Vi bör alltså titta på de äldre friska fönster som finns kvar och lära oss hur de är gjorda och av vad.Det är just vad träforskarna gör i dag, bl a vid KTH-Trä. I ett av institutionens forskningsprogram har stor vikt lagts vid att finna de träegenskaper som sällan tas till vara, men som med ett annorlunda förfarande kan ge större lönsamhet.Stjärnsågning håller formen- Vi har t ex studerat olika sätt att dela trädstammarna, allt från hur båtbyggare gjorde för tusen år sedan till dagens metoder.Det man fann var att äldre friskt virke ofta har kluvits radiellt, dvs från trädets yta in mot centrum, till skillnad från dagens metod där virket oftast sågas fram som ostskivor, och där brädorna till stor del får liggande årsringar (bild 2a och b). – Med det äldre delningssättet får man stående årsringar, dvs årsringarna ligger vinkelrätt mot träytan, något som är att föredra. I virke sågat på i dag sedvanligt sätt får man lätt inre spänningar och sprickbildning, vilket gör att vatten kan tränga in. Det försämrar i sin tur formstabiliteten och ökar risken för rötangrepp, säger Martin Wiklund. Vid KTH-Trä har man skapat en ny metod för att såga ut virkesstycken radiellt, kallad stjärnsågning. Metoden ger rakfibrigt trä som håller formen, är hårt, inte spricker och ser bra ut.- Hos virke med stående årsringar minskar risken för kantkrokighet, skevhet och s k kupning, där virket inte är plant, säger han.Dessutom kan man med det nya sågmönstret ta bort den s k ungdomsveden, de innersta 10-20 årsringarna i stammens tvärsnitt (bild 2d). – Ungdomsveden har fuktrörelser som gör det torkade virket krokigare och skevare. Trekantsstavarna som blir kvar har mycket goda egenskaper och kan exempelvis limmas samman och användas till skivor, där även kvistarna tas bort.Sortera bort i tidMen det går också att förbättra kvaliteten på virke utsågat med dagens sedvanliga metoder. Trä är i dag ett oberäkneligt byggmaterial för byggarbetare. En stor andel virke går till spillo, eftersom det helt enkelt inte håller formen när det väl kommer ut till byggena. Plankan som var rak på brädgården blir ofta krokig, skev och hamnar i värsta fall i sopcontainern. – Skevhet är den viktigaste anledningen att man sällan använder träreglar i innerväggar längre, säger Marie Johansson vid Institutionen för konstruktionsteknik vid Chalmers tekniska högskola i Göteborg. Ett sätt att komma runt detta problem är att i ett tidigt skede sortera ut det virke som man vet kommer att slå sig, precis som man gjorde förr i tiden. På det sättet kan sågverken leverera virke som motsvarar de krav som ställs på byggnadsmaterial i en modern produktionsprocess. Marie Johansson har skrivit en avhandling om hur denna sortering kan gå till och har därvid undersökt vilka egenskaper det är hos virket som gör att formen förändras. Allt virke blir mer eller mindre krokigt när det torkar. Det finns flera olika formfel. Särskilt besvärligt för byggändamål är vridning, också kallat skevhet, samt böjning på hög- eller lågkant, s k kantkrok respektive flatböj. De har olika orsaker.I träd växer fibrerna i spiral runt trädet. Varje trädslag har sitt eget spiralformade uppbyggnadssätt. Det finns teorier om att detta beror på jordklotets rotation eller solen, andra hävdar att förklaringen är av växtfysiologisk natur – en trädens överlevnadsstrategi för att fånga upp näring och klara väder och vind. Fiberriktningen förändras med tiden. Hos t ex barrträd är det vanligt att fiberriktningen först lutar åt vänster för att sedan, efter 30-70 år, börja luta åt andra hållet. Ett litet antal träd fortsätter att vara vänstervridna med stigande ålder, och dessa träd ger som regel mycket skevt och svagt virke. Även träd som har snabb övergång från vänster- till högervridenhet skapar problem med skevt virke. Dessa träd har ofta mycket smala årsringar.När sådant virke sedan krymper, kommer det att vrida sig pga denna spiralväxt. Ju större fibervinkeln och krökningen på årsringarna i plankan är, desto större kommer skevheten att bli. – Skevhet orsakas huvudsakligen av att fibrerna i trävirket inte löper parallellt med det utsågade virkestycket och krökningen på årsringarna, berättar Marie Johansson.Kantkrok och flatböj orsakas av att virket krymper olika mycket på längden i olika delar vilket medför att det böjer sig. Marie Johansson har sammanställt och systematiserat de olika formfelen som bildas. Utifrån dessa data har modeller sedan utvecklats för att förklara varför de olika formfelen uppstår. En miljard i onödanHarald Säll, doktorand vid Växjö universitet, har också forskat om hur barrträd växer och hur växtvridenheten påverkar virkesprodukter.- Det är mycket enkelt att undvika skeva brädor, i alla fall teoretiskt. Det gäller att hitta normalt vridna träd, dvs sådana som först vridit sig åt vänster och sedan vridit sig åt höger. Dessa bör man helst sortera fram redan innan de fälls, precis som man gjorde förr, säger han.Han hävdar att sågverken förlorar miljardbelopp genom att alla har frångått en regel som funnits sedan medeltiden: välj bara de stockar där vridningen inte överstiger en fjärdedels varv på 4,5 meter stocklängd, om virket ska användas för byggnadsändamål.- I och med mekaniseringen och stordriften frångicks denna enkla och grundläggande regel i mitten av 1990-talet.Harald Säll berättar att sågverken köper oanvändbart timmer för ca 500 miljoner kronor per år. Lika mycket till kostar hanteringen av detta timmer, exempelvis sågning och torkning. Det handlar om trä som i stället skulle kunnat bli massaved direkt. – Här omsätter en bransch miljardbelopp i onödan och levererar dessutom en slutprodukt som skämmer ut trä som byggnadsmaterial.Han tror att det enda sättet att komma till rätta med skeva brädor är att kunderna börjar ställa krav på rakt virke.- Det skulle behövas en Martin Timell som talade om detta i TV-rutan, skrattar Harald Säll. Det finns inte någon speciell teknik för att på plats i skogen avgöra ett träds vridning, förutom att manuellt syna det med fackmannamässiga kunskaper. Men tekniken finns för avbarkat trä.Inom detta område sker en hel del forskning på olika håll i Sverige. I Stockholm, Göteborg, Linköping och Luleå har man studerat hur man genom bildanalys kan sortera virke och styra trädkapar för att ta bort defekter.Laser mäter fiberriktningVid Luleå tekniska universitet, Avdelningen för träteknik, har doktoranden Jan Nyström exempelvis vidareutvecklat en metod för att med hjälp av laserljus mäta fiberriktningen på träytor. Det innebär att man kan mäta växtvridenheten på den barkade stocken och redan före sågningen förutsäga hur skevt virket kommer att bli efter torkningen. – Jag har tillsammans med industriforskningsinstitutet Trätek byggt en prototyp som kan mäta detta i realtid under normal produktion i sågverket. De försök som vi har gjort på ett antal sågverk har visat att det fungerar utmärkt, säger Jan Nyström.Metoden bygger på att ljuset från en liten laserpunkt på en träyta sprids bättre i fiberriktningen än i tvärriktningen. Därför kan man se en ljus ellips runt laserpunkten som är utsträckt i fiberriktningen, och orienteringen på ellipsen kan då avläsas med digital bildanalys.Den direkta analysen gör att man redan före sågningen kan bestämma om en stock med stor vridning ska sågas på ett visst sätt för att förhindra skevhet eller om den ska kasseras och gå till massabruk.Gammal kunskap försvunnenMen det är inte bara skeva och vinda reglar som gör att byggnadsindustrin inte använder mer trä – det saknas kunskap om hur materialet ska användas.- Förutom brist på trä som håller formen är det största hindret till att vi i Sverige inte bygger mer stora byggnadsverk av trä, som flerfamiljshus och broar, en rädsla för att virket ska ruttna, säger Thomas Thörnqvist, professor i virkeslära vid Växjö universitet.Han berättar att det finns tre grupper av mikrosvampar som kan angripa trä: mögel, blånadssvamp och rötsvamp.- Ingen av dessa svampar angriper trä om man vet hur man ska hantera virket och var det lämpar sig att använda. Problemet är att så få har den kunskapen i dag. Den brister över hela linjen, från konstruktörer till arbetsledare och snickare.Det är inte heller trä som är orsaken till svampangreppen i de senare årens larmrapporter om angripna nybyggda hus, utan snarare byggsystemen. I fel miljö och vid fel hantering kan angreppen även drabba andra byggnadsmaterial.- Mikrosvampar växer bra även i mineralull och på gipsskivornas papper och till och med på stålreglarnas valsskinn. Skillnaden är bara att svamp som växer på trä syns tydligt med blotta ögat, medan samma svampar som växer på andra material inte alltid syns, säger Thomas Thörnqvist. Kunskap och attityder måste förändras i byggprocessen, och det krävs ett systemtänkande där det torra byggandet är ledstjärnan, enligt Thomas Thörnqvist.