Forskning om fukt kan utveckla träbyggande
Av Att beskriva fukthaltsfördelning och transport av fukt i trä är utmanande, då trä består av olika faser och processer som till exempel absorption, avdunstning/kondensation och svällning/krympning av träfibrerna.
– Det primära målet med avhandlingen är att utveckla en modell som kan förutsäga det makroskopiska beteendet hos trä som vid mekanisk belastning även utsätts för varierande fukt- och temperaturförhållanden, säger Winston Mmari, doktor i byggteknik.
I avhandlingen undersöks hur trä beter sig när det blir fuktigt eller utsätts för belastning. Träets egenskaper beskrivs och man använder teoretiska modeller för att förutspå dess beteende. Avhandlingen har fyra delar med modeller och simuleringar.
I första delen beskrivs hur fukt rör sig i trä. Modellen förbättras sedan i de följande delarna för att även ta hänsyn till fuktnivåer och förvrängningar av trä på grund av fuktighetsförändringar. Simuleringar utförs också för att testa modellerna. I den sista delen studeras hur trä spricker och en speciell modell används för detta. Genom simuleringar undersöks modellens förmågor och resultaten jämförs med experimentella observationer.
– Processerna för fuktupptagning och rörelse inom trä går hand i hand med värmeändringar i materialet, säger Winston Mmari. Min avhandling visar att dessa komplicerade fukttransportmekanismer i trä och de resulterande förvrängningarna och sprickorna kan beskrivas med modeller byggda på starka matematiska teorier och förutses genom datorsimuleringar.
Studien kan vara till nytta både för dagens träindustri och för framtida forskning.
– Den utvecklade modellen kan användas som ett verktyg för analys och förutsägelse av beteendet hos träelement och strukturer, säger Winston Mmari. Modellerna kan användas för att undersöka och möjligtvis optimera torkprocesserna för trä. Dessutom hjälper resultaten från denna studie till att rikta forskare mot rätt riktningar för framtida experimentella och teoretiska undersökningar som syftar till att förbättra kunskapen och förståelsen av detta miljövänliga material.