WPC-udvidelse og dimensionsstabilitet | Green Plank

Hvorfor udvider og trækker WPC sig sammen?

Wood Plastic Composite, bedre kendt som WPC, kombinerer træfibre med en termoplastisk polymer og funktionelle additiver. Resultatet er et kompositmateriale, der er velegnet til blandt andet terrasser, gangarealer og andre udendørs konstruktioner. Men ligesom næsten alle byggematerialer ændrer WPC sine dimensioner, når temperatur og fugtforhold ændrer sig.

Når temperaturen stiger, kan WPC-profiler udvide sig. Når temperaturen falder, trækker de sig igen sammen. Denne bevægelse er en naturlig materialeegenskab og er ikke i sig selv tegn på dårlig kvalitet. Det afgørende er, hvor kontrolleret materialet bevæger sig, og om terrassekonstruktionen er designet og monteret til at håndtere bevægelsen.

God dimensionsstabilitet betyder ikke, at WPC aldrig bevæger sig. Det betyder, at materialets bevægelse er forudsigelig og kan håndteres gennem en velafbalanceret formulering, korrekt profilkonstruktion og professionel montering.

Hvad får WPC til at udvide sig?

WPC består af materialer med forskellige fysiske egenskaber. Polymerdelen reagerer især på temperaturændringer, mens træfibrene også kan påvirkes af fugt. I den færdige komposit arbejder komponenterne sammen, og den samlede formulering bestemmer i høj grad profilens egenskaber.

1. Temperatur og sollys

På en solrig sommerdag kan overfladen på terrassebrædder blive betydeligt varmere end den omgivende luft. Når polymermatrixen opvarmes, sker der en termisk udvidelse. På lange ekstruderede terrassebrædder er bevægelsen især relevant i længderetningen.

Når temperaturen senere falder om aftenen, om natten eller om vinteren, trækker materialet sig sammen igen. Derfor skal en WPC-terrasse have tilstrækkelig plads til naturlig bevægelse.

2. Træfiberindhold

Træfibre bidrager blandt andet til kompositmaterialets stivhed og påvirker dets termiske og mekaniske egenskaber. Et højt træfiberindhold kan ændre den samlede termiske respons sammenlignet med en profil med et højt polymerindhold.

Træprocenten alene fortæller dog ikke, hvor dimensionsstabilt et produkt er. Fiberkvalitet, partikelstørrelse, fugtindhold, dispersion og bindingen mellem træ og polymer er mindst lige så vigtige.

3. Fugt

Træfibre er hygroskopiske og kan reagere på fugt. I et godt produceret WPC-materiale er fibrene integreret i polymermatrixen, men formulering, porøsitet og kvaliteten af fiber-polymer-grænsefladen har betydning for, hvor godt systemet håndterer fugtpåvirkning.

De vigtigste faktorer bag dimensionsstabilitet

Hvorfor er brættets længde vigtig?

Selv en relativt lille dimensionsændring pr. meter bliver mere betydelig på et langt terrassebræt. Derfor kræver brædder på eksempelvis flere meters længde særlig opmærksomhed omkring endefuger, faste konstruktioner og samlinger.

Den faktiske bevægelse afhænger af den specifikke WPC-formulering, profilgeometri, brættets længde, temperaturinterval og installationsforhold. Derfor bør projekterende og montører altid følge den produktspecifikke installationsvejledning frem for at anvende én universel afstand til alle WPC-produkter.

Et vigtigt designprincip

Jo længere WPC-brættet er, og jo større temperaturændringer det udsættes for, desto vigtigere bliver den korrekte bevægelsesfuge. Dimensionel bevægelse bør planlægges ind i konstruktionen fra starten.

Hvorfor er ekspansionsfuger nødvendige?

Hvis et WPC-bræt monteres helt fast mellem to ubevægelige konstruktioner, kan der opstå spændinger, når temperaturen stiger. Brættet har behov for plads til at bevæge sig uden at presse mod vægge, kantprofiler, stolper eller andre brædder.

Der bør især tages højde for bevægelse ved:

• endefuger mellem terrassebrædder,
• husvægge og facader,
• stolper og søjler,
• trapper og faste kantkonstruktioner,
• lange sammenhængende terrasseflader,
• overgange mellem forskellige konstruktioner.

Afstanden mellem brædderne har desuden betydning for ventilation og afledning af regnvand. Fugerne er derfor en integreret del af hele terrassesystemet og ikke kun en visuel detalje.

Underkonstruktionen er afgørende

Dimensionsstabilitet handler ikke kun om selve terrassebrættet. Underkonstruktion, dræning, ventilation og fastgørelse skal fungere sammen som ét system.

1. Skab et stabilt underlag: Konstruktionen skal være plan og tilstrækkeligt bæredygtig.
2. Planlæg vandafledning: Regnvand bør kunne løbe væk uden at samle sig under terrassen.
3. Sørg for ventilation: Luftcirkulation hjælper med at reducere ophobning af fugt og varme.
4. Følg de korrekte centerafstande: Afstanden mellem strøerne skal passe til det valgte WPC-profil og anvendelsen.
5. Respekter bevægelsesfugerne: Brædderne må ikke låses uhensigtsmæssigt mellem faste bygningsdele.

Clips og fastgørelse

Skjulte clipsystemer anvendes ofte til WPC-terrasser. De holder brædderne på underkonstruktionen og bidrager samtidig til en ensartet afstand mellem profilerne.

Et korrekt fastgørelsessystem skal holde brættet sikkert, samtidig med at konstruktionen kan håndtere den bevægelse, som materialet er designet til. Derfor bør clips, skruer, strøer og terrassebrædder betragtes som dele af det samme system.

Green Planks tilgang til materialebalancen

Green Plank arbejder med europæisk producerede, PVC-frie WPC-produkter med et højt indhold af træfibre. En typisk Green Plank-formulering består af cirka 75 % europæiske træfibre, 15 % HDPE og 10 % funktionelle additiver.

Det er dog ikke alene procentfordelingen, der bestemmer kvaliteten. Additiver og compatibilizers har vigtige funktioner i forbindelse med blandt andet fiber-polymer-binding, proceskontrol, UV-stabilitet, oxidationsbeskyttelse og farvestabilitet.

Vigtige produktionsfaktorer omfatter:

• kontrolleret fugtindhold i træfibrene,
• ensartet fiberstørrelse og rene råmaterialer,
• stabil HDPE-kvalitet og passende smelteegenskaber,
• effektiv binding mellem træfibre og polymer,
• kontrollerede ekstruderingsparametre,
• lav og kontrolleret porøsitet,
• ensartet profilgeometri og løbende kvalitetskontrol.

Har farven betydning?

Farven kan påvirke, hvor meget solenergi en terrasseoverflade absorberer. Mørkere overflader kan under sammenlignelige forhold opnå højere temperaturer end lysere farver. En højere overfladetemperatur kan igen påvirke den termiske bevægelse.

Den reelle temperatur afhænger dog også af solintensitet, vind, lufttemperatur, overfladestruktur, profilgeometri og omgivelser. Farven bør derfor betragtes som én af flere faktorer.

WPC i nordisk klima

Danmark og resten af Nordeuropa kan byde på regn, frost, sommersol og gentagne temperaturændringer gennem året. En terrasse skal derfor fungere under meget forskellige klimatiske forhold.

Et bræt, der monteres på en kølig forårsdag, kan have en anden temperatur og længde på en varm sommerdag. Omvendt kan et bræt monteret i varmt vejr trække sig sammen, når vintertemperaturerne kommer. Korrekt planlægning af fuger er derfor en central del af professionel WPC-montering.

Praktisk tjekliste før montering

• Vælg et WPC-profil, der passer til projektets anvendelse.
• Læs den produktspecifikke installationsvejledning før arbejdet begynder.
• Opbevar brædderne korrekt og lad materialet tilpasse sig installationsmiljøet.
• Planlæg underlag, fald, dræning og ventilation.
• Overhold den anbefalede afstand mellem strøerne.
• Planlæg ende- og kantfuger før brædderne skæres.
• Anvend kompatible clips og fastgørelsesmidler.
• Tag hensyn til temperaturen under installationen.
• Undgå at fastlåse lange profiler direkte mod faste konstruktioner.

Konklusion

WPC udvider sig ved opvarmning og trækker sig sammen ved afkøling. Samtidig kan træfibrene reagere på fugt. Det er normale fysiske egenskaber for et træ-polymer-kompositmateriale og bør håndteres gennem produktdesign og korrekt installation.

God dimensionsstabilitet opnås gennem balancen mellem kvalitetsfibre, polymer, additiver, profilgeometri og kontrolleret produktion. Når dette kombineres med en stabil underkonstruktion, ventilation, korrekt fastgørelse og tilstrækkelige bevægelsesfuger, kan WPC skabe en holdbar og vedligeholdelsesvenlig terrasse til det nordiske klima.

Kilder

• https://greenplank.eu/">Green Plank – europæiske WPC- og kompositprodukter
• https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/wood-plastic-composite">ScienceDirect Topics – Wood Plastic Composite
• https://www.fpl.fs.usda.gov/documnts/fplgtr/fpl_gtr190.pdf">USDA Forest Products Laboratory – Wood Handbook