Naturalne podłużne pęknięcia litych bali drewnianych, mające wpływ na estetykę wybudowanych z nich domów, to dla niektórych inwestorów zaleta, a dla innych – wada. Niezależnie jednak, jaki mamy stosunek do tego zjawiska, decydując się na dom z litych bali drewnianych, musimy liczyć się z tym, że bale będą – choć nie muszą – ulegać większemu lub mniejszemu procesowi spękania.
Podczas naturalnego procesu wysychania bale „zielone”, czyli takie o wilgotności powyżej 19%, mają tendencję do niekontrolowanych spękań (Fot. 1 i 2). Im większa jest początkowa wilgotność bali, tym pęknięcia są wyraźniejsze.
Przy czym spękania te powstają przede wszystkim w miejscach, które są bliżej rdzenia drzewa. Dlatego kiedyś bale przeznaczone do budowy domów w większości były wycinane z pni z pominięciem ich rdzenia.
Przyczyny pękania bali
Pęknięcia bali z drewna litego występują wówczas, kiedy naprężenia w drewnie – wywołane wysychaniem – przekraczają jego wytrzymałość na rozciąganie w poprzek włókien, która jest bardzo mała.
Ich przyczyną są zbyt szybkie zmiany wilgotności. Powodują one nierównomierny rozkład wilgoci w balu i powstanie zbyt dużej różnicy pomiędzy wilgotnością jego zewnętrznych i wewnętrznych warstw.
Takie zjawisko może powstawać na przykład wtedy, gdy do domu z bali mieszkańcy wprowadzą się krótko po jego zbudowaniu. Wówczas wraz z nadejściem zimy bale są ogrzewane ciepłem z wnętrza domu, co wpływa na przyspieszone wysychanie ich zewnętrznych warstw.
Ponieważ od strony wewnętrznej bale te pozostają w otoczeniu ciepłego powietrza o dużej zawartości pary wodnej, więc różnice wilgotności w przekroju bala wywołują naprężenia rozciągające w poprzek włókien, co doprowadza do powstawania pęknięć.
Sezonowane domy z bali
W ścianach nośnych, belkach stropowych lub elementach konstrukcji dachu, bale z drewna litego pękają zwykle w zewnętrznej części przekroju poprzecznego. Pęknięcia te powstają wówczas, kiedy wilgotność drewna podczas montażu przewyższa pożądaną wilgotność równowagową (powietrzno-suchą) i bale wysychają dopiero po ich montażu.
Dlatego – dla ograniczenia spękań – dobrym rozwiązaniem jest sezonowanie konstrukcji domu po jego wybudowaniu, czyli pozostawienie budynku w stanie surowym otwartym przez okres minimum kilkunastu miesięcy, aż do swobodnego przeschnięcia bali w warunkach naturalnych.
Warto zwrócić uwagę, że na Podhalu pęknięcia bali raczej nie występują, a jeżeli już, to w minimalnym stopniu (Fot. 3). Jest to wynikiem długoletniego – kiedyś nawet przez dziesięć lat – sezonowania bali (płazów) przed ich wbudowaniem, umożliwiającego ich powolne wysychanie w warunkach naturalnych (Fot. 4).
Bale z rdzeniem i bez rdzenia
Ważne też, że takie bale wycinano z okrągłego pnia w taki sposób, by nie miały rdzenia drzewa. W takich „bezrdzeniowych” balach powstają znacznie mniejsze pęknięcia niż w elementach z rdzeniem, o czym wiedzieli podhalańscy górale.
Bale bez spękań warto stosować do widocznych elementów konstrukcyjnych, na przykład belek stropowych lub wewnętrznych i zewnętrznych słupów. Trzeba jednak podkreślić, że wycięcie z kłody bali okrągłych (cylindrycznych) w taki sposób, by nie było w nich rdzenia drzewa, jest w zasadzie niemożliwe.
Podczas wysychania bali z rdzeniem drzewa skurcz w kierunku promieniowym i stycznym (obwodowym) sprawia, że pęknięcia są zazwyczaj skierowane w kierunku jego rdzenia (Fot. 5 i 6). Przy czym bale o większym przekroju mają większą skłonność do pękania niż te o mniejszym.
Inne czynniki mające wpływ na pękanie
Na proces pękania bali ma także wpływ struktura drewna (w tym jego kurczliwość), która zależy od rodzaju drzewa (do budowy domów stosuje się przede wszystkim różne gatunki sosny) oraz terenu, na którym drzewo rosło. Ważne są też warunki pogodowe w całym okresie jego wzrostu.
Drzewo, które rosło wolniej, w trudniejszych warunkach klimatycznych, ma gęstszą strukturę słoi. Dzięki temu ma ono nie tylko większą wytrzymałość, ale również lepiej radzi sobie ze strukturalną utratą wody.
Przy większej gęstości słoi mamy więcej przegród twardziela, które znacznie zwiększają ilość akumulowanego przez bal ciepła, jak również jego odporności na spękania.
Zamki węgłów (naroży budynku) (Fot. 7 i 8) są najbardziej narażone na działanie wilgoci z zewnątrz, przez co właśnie tam występują największe zmiany wilgotności, co w konsekwencji wpływa na spękanie ostatków, czyli wystających poza obrys budynku końców bali.
