Misurazioni in campo e prove di laboratorio 22 

Dopo l’abbattimento delle piante sono stati rilevati i principali parametri dendrometrici di ciascun individuo: altezza totale, diametro del tronco a 1,30 m dal suolo e successivamente a intervalli di 2 m di lunghezza. Da questi dati è stato poi calcolato il volume totale del fusto e il coefficiente di rastremazione, quest’ultimo ottenuto dal rapporto tra la differenza del diametro del tronco sopra corteccia a 1,30 m e l’ultimo diametro rilevato in altezza e la lunghezza del toppo stesso.

Un toppo di lunghezza pari a 1 m è stato poi prelevato a 50 cm dalla base del tronco per la preparazione dei provini da utilizzare nella caratterizzazione fisico-meccanica del legno; la porzione basale del fusto è stata tralasciata in quanto in questa zona la variabilità delle caratteristiche del legno è maggiore e, soprattutto, queste possono non essere rappresentative del resto del fusto (Zobel e van Buijtenen 1989). Inoltre alla base della pianta si possono

Il toppo è stato poi portato in laboratorio e immediatamente predisposto per le successive prove.

Da ciascun campione è stata asportata una rotella spessa 2 cm; la sua sezione trasversale è stata scansionata e successivamente sono stati misurati con un software di analisi di immagine la percentuale di area occupata dal durame e il diametro dello stesso (come media di due diametri ortogonali). Il coefficiente di ellitticità, calcolato come differenza tra diametro maggiore e diametro minore della sezione trasversale misurati sopra corteccia, e il numero di anelli di alburno sono stati ugualmente determinati dall’immagine ottenuta con la scansione. Dalla rotella è stato poi ricavato il materiale per la preparazione dei provini per le analisi densitometriche (vedi Parte III).

La parte restante del toppo è stata utilizzata per la preparazione dei provini per la determinazione della massa volumica, dei ritiri volumetrico e lineari, del coefficiente di nervosità (rapporto tra ritiro tangenziale e ritiro radiale) e di alcune proprietà meccaniche, in accordo con la normativa UNI – ISO per le prove su campioni di piccole dimensioni netti da difetti. Per ciascuna prova di laboratorio i provini sono stati ricavati dalle 4 tavole radiali, numerati in senso progressivo dal midollo verso la corteccia e classificati secondo l’età cambiale e la loro posizione nella zona di durame o di alburno; i provini caratterizzati dalla presenza sia di alburno che di durame sono stati esclusi dalle analisi. Inoltre, poiché al momento dell’abbattimento è stata notata la presenza di vena verde nel legno di alcune piante, è stata effettuata anche una classificazione visiva in base alla presenza/assenza di striature verdi (vedi capitolo sulla vena verde, Parte IV).

Uno schema del processo di lavorazione per la realizzazione dei provini è riportato in figura 2.1.

Provini per misura del MOE e di resistenza meccanica Provini per misure delle caratteristiche fisiche

- estensione del durame - n. anelli di alburno - ellitticità

Provini per densitometria

Fig. 2.1 – Schema grafico del processo di lavorazione per la preparazione dei provini per le rilevazioni di laboratorio.

Per la determinazione della massa volumica (UNI ISO 3131), dei ritiri volumetrici e lineari (UNI ISO 4469, UNI ISO 4858) e del coefficiente di nervosità, i provini prismatici di dimensioni pari a 20x20x30 mm sono stati misurati inizialmente allo stato fresco, poi una volta equilibrati alle condizione di temperatura di 20°C e umidità relativa dell’aria pari al 65% (corrispondenti ad una umidità attesa di equilibrio nel legno del 12%) e successivamente allo stato anidro dopo permanenza in stufa ventilata a 103 ± 2°C fino a peso costante. La densità basale è stata determinata come rapporto tra la massa allo stato anidro e il volume allo stato fresco.

Per la determinazione delle caratteristiche meccaniche del legno, i listelli ottenuti dalle tavole radiali sono stati condizionati in cella climatica alla temperatura di 20°C e umidità relativa dell’aria pari al 65% fino al raggiungimento del peso costante. Successivamente sono stati ricavati dei provini di dimensioni 20x20x400 mm che sono stati sottoposti alla prove per la determinazione del modulo di elasticità dinamico per mezzo del software BING, sviluppato dal CIRAD (http://www.xylo-metry.org/en/softwares.html; Brancheriau and Bailleres 2002), e alla prova per la determinazione della resistenza a flessione statica (secondo la norma UNI ISO 3133).

La resistenza a compressione parallela alla fibratura e la resistenza a taglio sono state determinate su provini di dimensioni rispettivamente pari a 20x20x30 mm e 20x20x20 mm secondo le norme UNI ISO 3787 e UNI ISO 3347.

Infine la durezza del legno è stata determinata con il metodo Brinell secondo la norma UNI EN 1534.

In totale, 406 e 374 provini sono stati testati rispettivamente per le stazioni di Marani e Forestello per la misura delle caratteristiche fisiche, mentre 822 e 719 provini sono stati utilizzati per la determinazione delle proprietà meccaniche.

Nella tabella 2.2 sono schematizzati tutti i caratteri dendrometrici e le proprietà del legno rilevati per la caratterizzazione dei cloni in esame, riportando anche l’unità di misura e la simbologia che saranno utilizzate di seguito del testo.

Tab. 2.2 – Dimensioni e numero di campioni sottoposti a prova, norme di riferimento, unità di misura e simbologia utilizzate nel testo per tutti i caratteri rilevati nello studio.

Carattere _{provino (mm)} Dimensioni _campioni N Norma Unità di _misura Simbolo Accrescimento

Diametro - 74 - cm DBH

Altezza - 74 - m H

volume fusto - 74 - dm3 _VOL

Forma del fusto

rastremazione - 74 UNI EN 1310 cm/m TF

Ellitticità - 74 UNI EN 1310 cm OV

Estensione durame/alburno

area del durame - 74 - % HW%

Diametro del durame - 74 - cm HWd

N anelli di alburno - 74 - - SR

Caratteristiche fisiche del legno

massa volumica al 12% 20 x 20 x 30 780 UNI ISO 3131 kg/m3 _D 12

densità basale 20 x 20 x 30 780 UNI ISO 3131 kg/m3 _BD

ritiro longitudinale 20 x 20 x 30 780 - % LS

ritiro radiale 20 x 20 x 30 780 UNI ISO 4469 % RS

ritiro tangenziale 20 x 20 x 30 780 UNI ISO 4469 % TS

ritiro volumetrico 20 x 20 x 30 780 UNI ISO 4858 % VS

coefficiente di nervosità 20 x 20 x 30 780 - - T/R

Caratteristiche meccaniche del legno

modulo di elasticità dinamico 20 x 20 x 400 371 - MPa MOEd modulo di elasticità statico 20 x 20 x 400 426 - MPa MOEs modulo di rottura a flessione statica 20 x 20 x 400 426 UNI ISO 3133 MPa MOR resistenza a compressione assiale 20 x 20 x 30 426 UNI ISO 3787 MPa MCS resistenza a taglio 20 x 20 x 20 426 UNI ISO 3347 MPa MSS