La durezza Janka divide le specie legnose in dure e morbide e ci aiuta a scegliere il legno resistente alla stampa e all'usura.

La durezza è la proprietà che divide le specie legnose in dure (hard) e morbide (soft). Ci dice quanto è facile lavorare una determinata specie, quanto è resistente alle tacche e all'usura, come si comporta quando viene levigato, fresato o quando chiodi e viti lo penetrano/incidono. Il metodo più noto per determinare la durezza del legno è il test di Janka. La durezza Janka, come densitàsono valori relativi, determinati in determinate condizioni. Il legno non è un materiale omogeneo e le sue proprietà sono influenzate dalla sua struttura, dal modo in cui viene tagliato, dalla direzione delle fibre, dal contenuto d'acqua, ecc. Anche se relativa, la durezza Janka ci aiuta a scegliere il legno giusto in modo che possa resistere alle sollecitazioni nel miglior modo possibile. È la proprietà più importante nella scelta del legno per i pavimenti.

Il test Janka determina la resistenza del legno alla stampa e all'usura

Il test di Janka è stato creato nel 1906 dal ricercatore americano di origine austriaca Gabriel Janka. Si tratta in realtà di un adattamento per il legno del test di durezza dei metalli sviluppato nel 1900 dall'ingegnere svedese Johan August Brinell. Il test di Brinell consiste nello spingere una sfera metallica con una certa forza contro la superficie di un campione di metallo. Una volta cessata la forza, si misura la traccia lasciata dalla sfera sulla superficie. La durezza del materiale è stata calcolata in base al diametro dell'impronta, alla forza applicata e al tempo di applicazione della forza.

Gabriel Janka ha ideato un test speciale per il legno con meno variabili. Utilizzò una sfera metallica con un diametro di 11,28 mm che fu spinta a metà nel legno (metà della sfera). Il diametro della sfera è stato scelto in modo che l'impronta lasciata nel legno dopo la metà della penetrazione fosse un cerchio con un'area di 1 cm² (100 mm²). In questo modo si elimina l'impronta della sfera come variabile, che è la stessa indipendentemente dalla specie. La durezza del legno è data dalla forza necessaria per spingere le sfere nel legno.

Nel 1927, il metodo è stato standardizzato negli Stati Uniti ed è diventato il metodo principale per la determinazione della durezza del legno (ASTM D1037). Nel frattempo, il metodo è stato adottato in tutto il mondo, con la precisazione che l'unità di misura in cui viene espresso è diversa da continente a continente, il che spesso genera confusione. Negli Stati Uniti la durezza Janka è espressa in libbre-forza (lbf), in Europa in chilogrammi-forza (kgf), in Australia e Nuova Zelanda in Newton (N) o kiloNewton (kN). Per le conversioni si utilizzano le seguenti equivalenze: 1 kg=2,2 lb e 1 kgf=9,81 N.

Talvolta la durezza viene espressa anche in termini di durezza superficiale (kgf/cm², lbf/cm²), perché in origine la durezza era espressa come pressione esercitata sul campione di legno e si usavano le unità di misura della pressione. Con la standardizzazione, l'espressione è stata cambiata da pressione a forza applicata per spingere la sfera nel legno, e le unità di misura sono quelle della forza.

La scala di durezza Janka suddivide il legno in morbido, medio e duro.

Effettuando il test su campioni simili, è stata determinata la durezza relativa delle specie. I campioni erano di dimensioni uguali, a grana diritta e senza nodi, prelevati dal durame e la forza era applicata perpendicolarmente alla fibra. Il contenuto di umidità dei campioni di legno è stato scelto 12%. I test eseguiti in condizioni controllate forniscono misure quantificabili che consentono un confronto accurato della durezza del legno in base alla specie e anche all'area di coltivazione. I risultati hanno portato a elenchi che riportano la durezza Janka per le specie di legno di tutto il mondo.

Secondo questa categorizzazione, il legno più morbido è la balsa, con una durezza relativa di 220 kgf, mentre il più duro è il buloke australiano, una quercia specifica e rara con una durezza di 11.200 kgf. Un elenco piuttosto ricco di specie legnose e di durezze espresse in lbf e N è disponibile all'indirizzo qui.

La scala Janka viene utilizzata per classificare le specie legnose in base alla durezza. Più alto è il numero, più dura è la specie. Di seguito una classificazione piuttosto relativa e alcuni esempi di legno nativo:

• legno tenero e molto tenero - sotto i 250 kgf (pioppo, tiglio), brad, molide)
• legno di conifera medio - tra 250 e 500 kgf (salice, ontano, tè, ulm, pino nero, chiarezza)
• legno duro medio - tra 500 e 650 kgf (quercia, gorun, ciliegia, noce)
• legno duro - tra 650 e 1000 kgf (faggiofrasin, prugna, mela, capelli, carpa, sorsotasso)
• legno molto duro - oltre 1000 kgf (acacia)

La durezza del legno diminuisce con l'aumentare dell'umidità. Più il legno è umido, meno è resistente alla stampa e all'usura. La durezza è influenzata anche dai difetti di crescita, dalla densità, dalla direzione delle fibre e dalla modalità di taglio. Il test Janka può essere determinato su campioni tagliati lungo la fibra o sulle estremità della fibra. In generale, la durezza è maggiore sulle estremità delle fibre. Nel caso del taglio lungo la fibra, le determinazioni possono essere effettuate su taglio radiale o tangenziale, ma la differenza tra i due è insignificante.

Il test di Janka, un metodo rapido per valutare e confrontare la durezza del legno utilizzato per i pavimenti

La durezza di Janka è molto utile perché aiuta a scegliere la specie giusta per usi o lavorazioni difficili. Maggiore è la durezza del legno, maggiore sarà la sua resistenza agli urti, alle ammaccature e all'usura. In un legno molto duro, chiodi e viti sono più difficili da piantare, ma anche da estrarre. Il legno duro può anche essere difficile da levigare e lavorare. Un falegname può dirvi quanto è difficile da lavorare acacia. È così duro che può rompere gli attrezzi.

Un settore in cui conoscere la durezza del legno è molto utile è quello dei pavimenti. Tacchi delle scarpe, mobili pesanti, traffico intenso: sono tutte prove che un buon pavimento deve superare. Più il legno è duro, più il pavimento sarà resistente. I pavimenti o i gradini delle scale in faggio o frassino saranno molto più resistenti di quelli in rovere, noce o abete.

I falegnami spesso testano la durezza del legno con un'unghia. Se riescono a graffiarlo, non va bene per pavimenti o piani di tavoli.

Spero che le informazioni siano utili. Come sempre, le aggiunte sono benvenute. E se avete domande o dubbi, lasciateli qui sotto nello spazio dedicato. Non mancherò di rispondere.