Sosna zwyczajna (Pinus sylvestris) należy do grupy iglastych gatunków drewna miękkiego, choć jej parametry mechaniczne są wyraźnie wyższe niż np. jodły pospolitej. Zrozumienie właściwości tego surowca jest konieczne zarówno przy projektowaniu elementów nośnych, jak i przy planowaniu wykończeń.
Przekrój poprzeczny pnia sosny z wyraźnie zaznaczonymi słojami rocznymi. Jasne pasma to drewno wiosenne (twardziel), ciemniejsze – jesienne (biel). Fot. Evanherk, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.
Gęstość i wilgotność
Gęstość drewna sosnowego w stanie suchym powietrznym (przy wilgotności ok. 12–15%) wynosi zazwyczaj od 480 do 550 kg/m³. Wartość ta zależy od miejsca pozyskania, tempa wzrostu drzewa i udziału twardzieli. Drewno z wolniej rosnących drzew (węższe słoje roczne) jest zwykle gęstsze i twardsze.
Drewno sosnowe jest higroskopijne — absorbuje i oddaje wilgoć w zależności od wilgotności otoczenia. Równowagowa wilgotność w warunkach polskich wnętrz w sezonie grzewczym może spaść do 8–10%, podczas gdy latem wzrastać do 13–16%. Te wahania powodują ruchy wymiarowe materiału, które należy uwzględnić przy montażu.
Uwaga praktyczna: Drewno sosnowe przeznaczone do wbudowania powinno być sezonowane lub suszone komorowo do wilgotności zbliżonej do warunków eksploatacji. Norma EN 14081 dla elementów konstrukcyjnych wyznacza klasę wilgotności w zależności od miejsca zastosowania.
Wytrzymałość mechaniczna
Klasyfikacja wytrzymałościowa drewna iglastego odbywa się według normy EN 338, która wyróżnia klasy od C14 do C50. Drewno sosnowe z polskich lasów jest certyfikowane zazwyczaj w klasach C16, C18 lub C24, w zależności od jakości sortowanego materiału.
Klasa C24 — jedna z częściej stosowanych w budownictwie szkieletowym — oznacza:
- charakterystyczną wytrzymałość na zginanie: 24 MPa,
- moduł sprężystości wzdłużnej (E₀,mean): 11 000 MPa,
- charakterystyczną wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien: 14 MPa.
Wartości te są wartościami charakterystycznymi, stosowanymi w obliczeniach według Eurokodu 5, przy uwzględnieniu odpowiednich współczynników bezpieczeństwa.
Twardość
Twardość drewna mierzona metodą Janki dla sosny zwyczajnej mieści się w zakresie ok. 1600–1900 N. Oznacza to, że sosna jest stosunkowo miękka w porównaniu z liściastymi gatunkami twarde (dąb — ok. 5900 N, buk — ok. 4000 N), jednak jej twardość jest wystarczająca dla posadzek w pomieszczeniach o umiarkowanym ruchu przy odpowiednim zabezpieczeniu powierzchniowym.
Zawartość żywicy
Sosna zwyczajna wytwarza żywicę w kanałach żywicznych rozmieszczonych w drewnie. Zawartość żywicy jest wyraźnie wyższa w twardzieli (ciemniejsza, centralna część przekroju pnia) niż w bielu (zewnętrzna, jaśniejsza część). Żywica wpływa pozytywnie na naturalną odporność drewna na grzyby i owady drewnojadne, ale może utrudniać wykańczanie powierzchni lakierami wodorozcieńczalnymi.
Przed lakierowaniem lub olejowaniem powierzchni sosnowych zaleca się odtłuszczenie żywicy odpowiednimi preparatami. Przy stosowaniu twardzieli sosnowej efekt ten jest szczególnie widoczny.
Skurcz i pęcznienie
Skurcz całkowity drewna sosnowego (od stanu mokrego do bezwodnego) wynosi w kierunku promieniowym ok. 3,5–4,5%, a w kierunku stycznych ok. 7–9%. Oznacza to, że deski sosnowe mogą wykazywać wyraźną tendencję do wypaczania się przy szybkich zmianach wilgotności, zwłaszcza jeśli materiał nie był odpowiednio sezonowany.
Klasy użytkowania
Eurokod 5 wyróżnia trzy klasy użytkowania (KU), które określają warunki wilgotnościowe eksploatacji:
- KU 1 — wnętrza ogrzewane, wilgotność drewna do ok. 12%.
- KU 2 — wnętrza narażone na okazjonalne zawilgocenie, wilgotność do ok. 20%.
- KU 3 — ekspozycja na zewnątrz, stały kontakt z wilgocią.
Nieim preg nowane drewno sosnowe bielowe nadaje się do stosowania w KU 1 i z ograniczeniami w KU 2. Do KU 3 wymagane jest stosowanie twardzieli sosnowej lub impregnacji ciśnieniowej preparatami solnymi (np. CCA, ACQ, stosowanymi w Polsce zgodnie z normą EN 351).