Trä är ett levande material som förändras med varierande temperaturer och luftfuktighet. Sabina Huč, tidigare forskare vid Högskolan i Borås, har utvecklat en modell som kan förutsäga träs beteende. Den har redan använts för att beskriva vad som händer med trä från kungafartyget Vasa när klimatet i dess museum varierar.

I tusentals år, människor har använt trä för att bygga. Att materialet krymper och sväller är allmänt känt. Men det har inte forskats så mycket på exakt hur och var i en konstruktion sprickor kan uppstå. Sabina Huč har nyligen doktorerat i tillämpad mekanik vid Uppsala universitet. Hon har undersökt träets egenskaper och kopplat samman fysik och mekanik i en matematisk modell. Den beräknar olika typer av förändringar i trä, så kallad elastisk, viskoelastiska och mekonosorberande svar, samt krympning och svullnad.

"Syftet är att bättre förstå och förutsäga träs beteende över tid, " hon säger.

Experiment med ek, tall, Gran- och limträprover analyserades där de utsattes för mekaniska belastningar i en miljö med varierande luftfuktighet.

"Resultaten är mycket lovande; modellen jag har utvecklat är i linje med experimenten, säger Sabina Huč.

Brist på kunskap kan kosta

Europeiska byggnormer är baserade på vetenskap, men det behövs mer kunskap om hur bärande träkonstruktioner påverkas av naturliga variationer i den omgivande miljön. Detta är av intresse för Staffan Svensson, professor i byggteknik vid Högskolan i Borås och Sabina Hučs handledare. Förhoppningen är att modellen kan användas när nya europeiska konstruktionsstandarder för träkonstruktioner tas fram.

"Kunskapsbristen gör att branschen kräver överdimensionering när man bygger, vilket innebär överkonsumtion och högre kostnader, säger Staffan Svensson.

Sabina Hučs modell kopplar samman fysik och mekanik. Det gör det möjligt att beskriva vad som händer med trä på ett helt nytt sätt. Ett exempel på ett användningsområde är att förutse skadliga spänningstillstånd som kan uppstå. Den ska användas i arbetet med att bevara det gamla kungliga fartyget Vasa, som sjönk 1628 och bärgades 1961. För att minska påfrestningarna på Vasa, en ny bärande stödkonstruktion ska byggas. Här, forskningen kommer att hjälpa till att förutsäga hur träet kommer att påverkas på lång sikt.