Как можно определить влажность древесины 7 класс: Как и чем определить влажность древесины? Основные способы проверки

Содержание

Влажность древесины: измерение, виды, формулы определения

В процессе роста дерево наполняется водой из земли через корни. Так оно впитывает питательные вещества, способствующие развитию. Затем, когда ствол срубают на заготовки, часть влаги остаётся с ним. Влажность древесины не должна превышать 22%. Ниже 15% высушить естественным способом ее не получится, поскольку внешняя среда тоже питает материал жидкостью. Показатель количества влаги влияет на свойства древесины, на то, как она будет вести себя при обработке. Чрезмерное количество воды приводит к появлению плесени и гниению.

Влажность древесиныВлажность древесины

Естественная влажность

Показатель используют для определения количества воды внутри ствола сразу после спиливания или во время роста. Он определяет качество сушки древесных материалов. Естественная влажность древесины считается изначальной величиной, на основе которой начинают вести расчеты по сушке материала. Если показатель определён неверно, есть риск недосушить или пересушить пиломатериал.

Сколько процентов воды содержится в стволе определяют следующие факторы:

  • строение древесины;
  • пористость;
  • окружающая среда.

Показатели естественной влажности древесины колеблются от 30 до 80% и меняются в зависимости от типа материала. От них отталкиваются перед тем, как определить оптимальный режим сушки для достижения нужного качества сухой заготовки.

Влажность свежесрубленной древесиныВлажность свежесрубленной древесины

У лиственных пород естественная влажность древесины ниже, чем у хвойных. Это связано со строением древесины.  В ели содержится до 90% влаги, в пихте в пределах 92%. Для сравнения в ясеневой древесине всего 36%. Кроме этого, на процент воды в материале влияет состояние окружающей среды. Зимой растения переходят в “спящий режим” и практически не потребляют питательных веществ из земли. Поэтому влажность в летний период намного превышает зимние показатели. Также у свежесрубленной древесины процент влаги значительно выше, чем у давних заготовок.

Задача тех, кто занимается обработкой пиломатериала — снизить влажность до минимально возможного процента. Это делается для того, чтобы заготовки обрели необходимую твердость, прочность. Износ у изделий материал которых прошел процесс сушки успешно существенно ниже.

Влажность также влияет и на размер заготовок. Чем больше усыхает материал, тем меньше по габаритам он становится. Правильная сушка должна быть организована таким образом, чтобы влага испарялась равномерно. Тогда вес и размер заготовки будет стандартным, а сам материал приобретет необходимые свойства. Новейшие способы сушки древесины снижают процент влажности до 6. Этот показатель также зависит от породы, структуры дерева, времени года.

Для строительства сильно высушенная древесина не используется, поскольку она может дать трещину. Количество воды в материале для этих целей снижается следующими способами:

  • Самостоятельное досушивание. Приобретается готовый распил естественной влажности, и раскладывается на участке штабелями. Между рядами досок делаются зазоры с помощью брусков, чтобы воздух свободно циркулировал. Опору надо ставить не реже, чем через 1,5 метра друг от друга, и материал не прогнется. Чтобы дождь или другие осадки не испортили древесину, сверху конструкцию укрывают пленкой или рубероидом. Естественную сушку лучше проводить в теплое время года. Материалы размещаются в тени, под навесом. Тонкие по ширине доски просохнут быстрее, чем толстые. Конструкция устанавливается на прокладки из хвойных веток или защитного материала.
  • Покупка готового материала. В этом случае продавец уже подготовил доски и высушил их естественным способом самостоятельно.
  • Если требуется понизить количество влаги до 15% и ниже, то применяют камерную сушку в закрытом помещении. Такие материалы будут дороже стоить, так как при обработке потребуется большая трата ресурсов. И для строительства такую древесину лучше не использовать, она может дать трещину.

Идеальное применение сухой древесины — мебель и предметы интерьера.

Равновесная влажность

Чтобы пиломатериал хранился продолжительное время и не сгнил, его необходимо правильно высушить. Для проведения процедуры понадобится показатель равновесной влажности древесины. Он достигается путем длительного нахождения пиломатериалов в определенной внешней среде. При изменении внешних условий меняется и равновесная влажность.

Равновесная влажностьРавновесная влажность

Избыточное количество влаги в породе негативно влияет на состояние готового изделия и портит заготовки. Пиломатериал под воздействием воды плесневеет, в нем заводится грибок. Древесина по структуре пористая и впитывает влагу легко. Также легко от нее и избавляется, уменьшаясь или увеличиваясь в размерах. В результате при неправильных расчетах показателя, некоторые участки деревянного строения могут начать выпирать со временем или осесть. А потом, под воздействием внешней среды вновь сгладятся.

Степень влажность у хвойных и лиственных пород отличается. Для четкой сортировки пиломатериала его разделяют на 3 степени по процентному соотношению воды в составе:

  • Сырая древесина. Содержит более 35% влаги.
  • Полусухая. В диапазоне от 25 до 35%.
  • Сухая. Менее 25%.
Таблица равновесной влажностиТаблица равновесной влажности

При естественной сушке показатель снижается до 30%. При этом меняются габариты и масса материала. Для ускорения процесса применяются технологии, позволяющие в короткий период снизить его до 7-18%.

Свободная и связанная влага

Когда дерево срублено и лежит на складе, влага по стволу распределяется равномерно. Прежде чем это произойдет должен пройти достаточно большой промежуток времени. Сразу после спила влажность повышена, достигает в среднем 60%. Влага внутри ствола делится на :

  • гигроскопическую (свободную), которая задерживается в волокнах;
  • капиллярную (связанную), содержащуюся в клетках растения.

В процессе сушки из ствола выходит только свободная влага. Капиллярная остается. Ее в древесине всего примерно 23%. Если пиломатериал срубили недавно, то влажность будет распределяться неравномерно по длине ствола. Самый высокий процент наблюдается в комлевой части, чем ближе к верхушке, тем процент становится ниже. Еще есть зависимость количества влаги в древесине у некоторых пород от близости к ядру. У одних она повышается при приближении к сердцевине, у других, наоборот, понижается.

Таблица показателей влажности пиломатериала
Тип древесиныПоказатель влажности, %Сноска
МокраяВыше 100Приобретается, если материал долго пролежит в воде.
Свежесрубленная50-100Дерево свалили недавно
Воздушно-сухая15-20Характерна для материала, который долго хранился на воздухе.
Камерной сушки8-12Пиломатериал продолжительное время находится в отапливаемом помещении
Абсолютно сухая0Древесина высушивается в специальной машине

Когда вода распределяется равномерно по всей структуре древесины и не превышает показатель 15 % — это называется стандартная влажность. В таком состоянии заготовку можно использовать для обработки и подготовки к работам (отделочным, строительным). Материал хорошо хранится, но восприимчив к погодным условиям, при выпадении осадков может промокнуть и показатель количества влаги изменится.

Для производства качественной древесины необходимо использовать оба понятия (стандартной и равновесной влажности). Надо понимать, что при эксплуатации готового изделия на улице, под воздействием разных температурных режимов, ее свойства могут меняться. Поэтому изделие необходимо защитить пропиткой.

Точка насыщения волокон древесины

Это показатель равновесной влажности, при котором свободная влага из древесины уже испарилась, а капиллярная осталась. Процент влажности в точке насыщения колеблется от 23 до 30. Зависит от породы древесины, внешних условий. Если показатель наличия влаги опустить ниже этой точки, то процесс сушки замедлится, материал начнет усыхать, смещаться, оседать. При естественном процессе сушки, верхние слои материала быстрее отдают свободную влагу и начинают отдавать связанную. В результате свойства заготовки меняются. Этот процесс вносит трудности в процесс сушки.

Коэффициенты усушки и разбуханияКоэффициенты усушки и разбухания

После достижения точки насыщения волокон, дальнейшее намокание и просушка заготовки уже не несет такого значения, как прежде.

Абсолютная влажность древесины

Физическая величина, которая отображает количество влаги заготовки по отношению к количеству влаги в совершенно сухом материале. Показатель абсолютной влажности древесины при расчетах обозначают знаком — W. Влажность совершенно сухой древесины считается равной 0%. Высчитывается эта величина для расчета параметров стройматериалов. В процессе сушки вес пиломатериала постоянно уменьшается. Если влажность в атмосфере повысилась — показатель начнет расти. Этот процесс затормаживается, когда достигается точка насыщения волокон. В это время вес заготовки перестанет падать. Это состояние называется абсолютно сухим, его показатель считается идеальным и берется за основу при других расчетах.

Формула абсолютной влажности:

W = (mc-mo)/mo× 100

где mс и mo  — это масса влажной свежесрубленной (mc) и масса сухой (mo) заготовки.

По ГОСТу это понятие трактуется как просто влажность. Иногда, при расчетах возникают ошибки, поскольку учитывается абсолютно сухая масса древесины, неполный вес.

Относительная влажность древесины

Является ориентировочным показателем. При расчетах за основу берется фактический вес имеющейся заготовки в отношении к абсолютно сухой. Так определяется относительная влажность во всем имеющемся в наличии материале.

Свойства древесиныСвойства древесины

Показатель выражается в процентах и посчитать его можно следующими способами:

  • исходя их влажной и сухой массы заготовки;
  • пользуясь данными о количестве влаги в граммах и весе заготовки.

Чтобы расчет оказался верным, требуется произвести практические манипуляции.

  1. От заготовки отрезается образец пиломатериала.
  2. Свежеспиленный образец взвешивается, данные фиксируются.
  3. Далее, он высушивается до абсолютно сухого состояния и взвешивается повторно.
  4. Фиксируется фактическая разница между двумя показателями. Так получается масса воды внутри образца.

Далее, по формуле:

W = mв/mо ×  100

где mв — масса воды, а mо — масса образца в обычном состоянии, высчитывается относительная влажность.

Так можно определить процент влаги по отношению ко всей массе имеющихся пиломатериалов.

Влажность пород древесины

От породы дерева зависит реакция пиломатериала на атмосферные явления, способность впитывать влагу и испарять ее. Одни деревья более устойчивы к влаге, другие абсолютно не переносят влажного климата и обработки при помощи воды, третьи быстро наполняются и легко сушатся.

Плотность древесины в зависмости от влажностиПлотность древесины в зависмости от влажности

Менее всех подвержены изменениям при влажном климате дуб и мербау. Бук и груша впитывают воду активно и также легко высушиваются. Теми же свойствами обладает кемпас.

Те рыхлые по структуре деревья, которые легко сушатся, могут быстро пересушиться и тогда на них появятся трещины, сколы. Плотные породы, менее подверженные воздействию влаги, не меняют своих свойств под воздействием воды. У хвойных пород изначально древесина более влажная, чем у лиственных. Причем показатель растет ближе к центральной части ствола, а у лиственных деревьев по всему стволу одинаковые проценты.

В некоторых столярных работах используют воду, чтобы придать материалу необходимую форму. Это называется столярной влажностью, и ее показатель колеблется в пределах 6-8%. При таких условиях материал проще точить, резать, шлифовать и пр. Сухая древесина проще склеивается, не подвержена загниванию, слабо коробится.

Рекомендуемая конечная влажностьРекомендуемая конечная влажность

Если материал изначально мокрый или свежесрубленный с высоким процентом влаги, его необходимо немного подсушить перед транспортировкой, иначе он просто может не доехать до пункта назначения. Транспортная влажность пиломатериалов составляет 18-20%. Перед тем как погрузить такой пиломатериал и отправить транспортом, его вылеживают на улице примерно 2,5 месяца. Для ускорения процесса были придуманы специальные сушильные камеры, и сушка сократилась до 5 дней. После достижения необходимых показателей древесина становится устойчивой к атмосферным проявлениям и сохраняет свои габариты до прибытия на дальнейшую обработку.

Усредненная естественная влажность пиломатериалов
Класс растенийНазвание породы Усредненный % влажности
ХвойныеПихта100
Ель91
Сосна обычная88
Сосна кедровая92
Лиственница82
Лиственные плотныеЯсень маньчжурский79
Ясень обыкновенный36
Граб60
Береза78-68
Бук64
Дуб50
Вяз80
Лиственные рыхлыеОльха84
Осина82
Тополь92
Ива85
Липа60

Влажность древесины для гранулирования пеллет

Топливо особо ценится тогда, когда оно сделано из совершенно сухой древесины. В пеллетах и топливных брикетах показатель влаги снижен до минимума. Средние показатели варьируются от 8 до 12 %. Дыма при сжигании образуется гораздо меньше, чем у пиломатериалов с более высокой влажностью.

Средним показателем влажности для производства пеллетов считается 12-14%. Молотковыми дробилками можно создать щепу даже из материала влажностью 65%. Но такие материалы при высокой естественной влажности сложно поддаются дроблению. Поэтому для изготовления пеллетов используются целые технологические комплексы. Они включают в себя сушилку, которая помогает в результате добиться опилок нужной кондиции. Машина работает при помощи горячего воздуха и ворошит сырье до тех пор, пока влажность не снизится до требуемых 8-12%.

Способы определения степени влажности

Методы, с помощью которых можно измерить влажность древесины, зависят от типа материала и атмосферной среды. Для каждой породы определены собственные стандарты измерения.

Основными способами определения степени считаются весовой и электронный.  Между собой показатели могут незначительно отличаться, но разница несущественная.

ВлагомерВлагомер

Способ 1. Весовой

Чтобы померить количество влаги в образце потребуется пила, доска, линейка и точные весы.

Этапы:

  1. С середины доски берется пробный образец древесины. Для этого при помощи пилы отрезается кусок небольшого размера 1-2 см шириной. Важно: образец берется из средней части доски, в центре концентрация влаги оптимальна. По краям пиломатериал обычно суше, так как влага испаряется оттуда в самом начале сушки.
  2. Образец очищается от коры или других лишних элементов и измеряется на весах. Полученный результат записывается. Например, значение М0 будет указывать на изначальную массу образца.
  3. Образец отправляют в специальный сушильный аппарат под воздействие нагрева до 100 градусов по Цельсию. Там брусок высушивается до абсолютно сухого состояния.
  4. Следующее контрольное взвешивание проводится спустя 5 часов. Значение массы образца записывается как М1. Последующие весовые показатели снимаются с перерывом в два часа.
  5. Сушить образец необходимо до тех пор, пока цифра на весах не начнет показывать одно и то же значение. Значит, результат достигнут и образец стал совершенно сухим. Последний показатель обозначается как МС.
  6. При помощи формулы:

W = (М0 — МС):(МС × 100%)

где W — искомая влажность, М0 — первый вес, МС — последний вес.

Чтобы получить достоверный результат рекомендуется провести процедуру с несколькими пробами.

Способ 2. Электрический

Для первого способа потребуется немалое количество времени, так как сушка занимает несколько часов, а выполнять ее потребуется много раз. Электронный способ более простой, быстрый и требует меньше усилий. Результат же окажется гораздо точнее чем в предыдущем методе.

Для того чтобы узнать процент естественной влажности древесины применяют электрический прибор — влагомер. Его работа основывается на показаниях сопротивления пиломатериала электрическим импульсам. Наличие водяных молекул в древесине меняет значение сигнала тока и определяет процент.

Для измерения иглы-электроды влагомера вставляются в заготовку напротив друг друга. По ним проводится слабый разряд, и прибор определяет процент наличия влаги на конкретном отрезке. Для более точных данных рекомендуется проверить значения на нескольких отрезках заготовки.

Описанные выше способы проводятся при помощи технических приборов. Но деревообработкой человечество занимается уже миллионы лет и раньше могли определять влажность древесины без влагомеров. Приходилось обходиться собственными силами. Простые методы определения естественной влажности древесины:

  1. Согнуть в пальцах стружку после распила. Если она отпружинит и выпрямится, значит дерево было сырым. Если превратится в крошку – сухим.
  2. Ударить по стволу тяжелой деревянной палкой. Глухим звуком отзовется сырая древесина. Сухая имеет тонкий и звонкий “голос”.
  3. Понадобится простой карандаш. На торце, где только что спилили дерево провести линию карандашом. Материал с высокой влажностью заставит линию посинеть через некоторое время, сухой — оставит как было.
  4. У сухого пиломатериала торцы имеют трещины. Влажный такого не допускает.
  5. Если по бревну провести острым металлическим предметом, то останется царапина. У сухого материала она останется сухой.
  6. При работе с ручной пилой сухое бревно начинает крошиться, а влажное пускает воду в разрез. Оба варианта к распилу не пригодны.

Определить влажность древесины в домашних условиях довольно просто, однако точного показателя без влагомера добиться практически невозможно.

К народным методам как узнать влажность древесины,относятся следующие:

  • По цвету древесины. Темный оттенок и вскипевшая смола на месте свежего распила говорит о том, что дерево сухое. Светлый оттенок и — высокая влажность.
  • На ощупь. Поверхность твердая, занозистая, по весу доска легкая — значит сухая.
  • С помощью дрели. Просверлить в образце отверстие глубиной 3-4 см и задержать в нем сверло на несколько секунд. Если задымится — материал сухой, ничего не случилось — средняя влажность. А если появилась стружка из отверстия — мокрый.

Современные приборы для определения влажности древесины дают точный и быстрый результат. Делятся они на игольчатые и бесконтактные. Настраиваются для работы с разными видами древесины (мультимер), размер имеют небольшой, легко помещаются в карман. Некоторые способны измерять показатель влажности у сыпучего материала (стружка, опилки). При помощи приборов проводят измерения крупные деревообрабатывающие компании, которым необходимо контролировать процесс на всех этапах.

Влажность древесины для изделий по ГОСТВлажность древесины для изделий по ГОСТ

Наименьшей влажностью до спиливания обладает сухостой. Это поврежденные деревья, которые больше не получают влаги из земли. Используется такой материал нечасто, так как подвержен вредителям. Влажное дерево не используется при строительстве и производстве. Самые сухие материалы идут на изготовление мебели и предметов интерьера. Оптимальная влажность для строительства 15-20%. Для всего остального 10-15%.

Как самому определить влажность древесины. Как определить влажность древесины в домашних условиях

Для использования древесины для наружных или внешних работ, необходимо определить её влажность. Существует несколько способов «как определить влажность древесины». Можно определить на глаз, а можно с помощью специальных приборов. Если пренебречь данной характеристикой, то впоследствии можно столкнуться с неприятной ситуацией, такой как деформирование или превращения в крошку.

Без проведения лабораторных экспериментов невооруженным глазом нетрудно заметить степень влажности материала. Если при распиле начинает выступать влага, то это говорит о высокой степени влажности, так как на поверхность выступают её излишки. Такое дерево непригодно для использования. Если же дерево, наоборот, начинает при распиле крошиться, то это знак пересохшего материала, что также негодно для последующей обработки.

Установление значения влажности древесины также можно производить методом взвешивания. Для этого метода требуется образец для проведения опыта. Сначала образец кладут на точные весы и записывают результаты измерения. Затем, для его просушки, образец помещают в духовую печь, разогретую до ста градусов, на час. После этого повторяют взвешивание. Эта операция продолжается до остановки изменения материала, что означает его полную просушку. После окончания эксперимента производится расчет влажности. Для этого из начального веса вычитают конечный. Затем полученный результат делят на вес сухого материала. Полученный результат необходимо умножить на сто процентов и получится процент влаги, содержащейся в доске.

Существуют и электроприборы, показывающие уровень влажности, называемые электровлагомеры. Они основаны на изменении электропроводимости материала. Иглы прибора вводят в древесину и направляют туда ток. После этого прибор выводит значение степени влажности.

Практически любую древесину придают сушке. Высушенная древесина более прочна и долговечна, не подвергается процессам гниения и меньше деформируется.

Существуют и народные методы определения просушенности древесины. Проведя линию на строганной стороне химическим карандашом. Если линия не приобретет фиолетовый цвет, то древесина сухая. Сухая древесина имеет хрупкую стружку, а сырая – эластичную. Звук от стука по деревянному материалу также укажет на степень влажности. У сырой – звук глухой, а у сухой – мягкий и мелодичный. При сушке деревянных досок, на их концах выступает смола. Если при надавливании на эту смолу, она начинает крошиться, то это признак сухости древесины.

Подводя итоги, можно сделать следующий вывод: качество древесины во многом зависит от степени её влажности. Чем суше материал, тем он прочнее и более устойчив к гниению. Поэтому при выборе древесины необходимо учитывать этот факт.

Как определить влажность древесины

Главная » Как определить влажность древесины

Влажность древесиныДля качественной постройки или отделки крайне важно применять сухую древесину. В противном случае последствия могут быть самыми печальными. Трудно описать все неприятности, которые могут вас ожидать. Но может быть нанесен серьезный материальный ущерб.

Возможно ли определить в обычных условиях примерную влажность древесины?

Да, действительно, влажность можно определить, воспользовавшись специальным прибором влагомером. Однако есть народный способ практически точного определения влажности, и вот как это делается: на свежий скол кисточкой наносят раствор аптечного йода.

При условии, что дерево было заготовлено в холодное время года, и оно менее сырое, то прожилки окрасятся в темно-фиолетовый цвет, а если древесина более сырая, то срез приобретет желтоватый оттенок.

Также можно определить степень влажности по звуку, который издает дерево: нужно ударить обухом топора по торцу бревна, и послушать какой звук получится. Если он будет глухой, то древесина сырая, а если звонкий, то сухая. При этом нужно учитывать наличие сучков, которые могут усиливать это звучание.

Еще один визуальный способ определения влажности древесины заключается в ее определении по стружке. Если свежую стружку можно завязать в узел, то она сырая, а если при этом она ломается, то значит древесина сухая.

Влажность древесины

Определение плотности древесины

Определяем влажность древесиныТакже можно определить и плотность древесины по степени ее насыщения влагой. Для того чтобы подобрать несколько дубовых досок, их погружают на несколько часов в воду. Через некоторое время образцы взвешивают. Отбраковывается тот образец, который стал весить больше всех. Логика такова: раз он впитал больше всего воды, это значит что у него не такая плотная древесина, чем у других.

Когда дерево еще растет, то в его соках содержится несколько различных солей. После того как дерево срублено и высушено, образуются поры, куда в последствии поступает влага и воздух. Это может привести к загниванию материала.

Для борьбы с остатками солей деревянные заготовки, притопленные грузом, опускаются на дно реки в проточную воду, где в течение примерно 7 месяцев происходит полное вымывание солей. Такое бревно после сушки становится сверхпрочным.

Определение влажности и сушка древесины — Proderevo.net

Определение влажности древесины

Для определения влажности древесины существует несколько способов. Для определения влажности можно использовать специальный прибор — электровлагомер. Действие прибора основано на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами вводят в дерево и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается влажность древесины в том месте, где введены иглы.

Широкое распространение получили электровлагомеры ЭВА-2М, определяющие влажность в диапазонах 7 — 60%.

Многие опытные столяры определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и другие физические свойства, можно определить влажность древесины по массе (взвешивая поочередно несколько одинаковых заготовок одной породы), по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам.

При весовом способе от доски (контрольного образца) на расстоянии от торца 300 — 500 мм отпиливают секцию влажности толщиной 10 — 12 мм, тщательно очищают от заусенцев, опилок и взвешивают, записывают результат в журнале, а секцию помещают в сушильный шкаф с температурой до 103°С. Через 6 часов сушки секцию взвешивают и массу записывают в журнал, затем вновь сушат и через каждые 2 ч после сушки взвешивают. Если после повторных взвешиваний масса секции не меняется, это означает, что секция высушена до абсолютно сухого состояния с влажностью W0 = 0% и массой Р.

Первоначальную влажность древесины образца определяют по формуле: W = (Pн — Рс) : Рс * 100%, где W — первоначальная влажность, %; Рн и Рс — начальная масса и масса в абсолютно сухом состоянии образца.

Также проверку текущей влажности в процессе сушки можно проводить методом взвешивания контрольных образцов длиной не менее 1000 мм, которые также выпиливают из досок, подлежащих сушке, на расстоянии 300 — 500 мм от торца, очищают от коры, заусенцев, опила, после чего торцы окрашивают краской. Образец взвешивают с точностью до 5 г.

При обработке пиломатериала рубанком тонкая его стружка, сжатая рукой, легко сминается — значит, материал влажный. Если стружка ломается и крошится, это указывает на то, что материал достаточно сухой. При поперечных порезках острыми стамесками также обращают внимание на стружки. Если они крошатся или выкрошивается сама древесина заготовки, это значит, что материал слишком сухой.

Полную насыщенность древесины водой называют границей гигроскопичности. Такая стадия влажности в зависимости от породы дерева составляет 25-35%.
На практике различают древесину: комнатно-сухую (с влажностью 8-12%), воздушно-сухую искусственной сушки (12-18%), атмосферно- сухую древесину (18-23%) и влажную (влажность превышает 23%).

Древесину только что срубленного дерева или находившуюся долгое время в воде, называют мокрой, ее влажность до 200%. Различают также эксплуатационную влажность, соответствующую равновесной влажности древесины в конкретных условиях.

Требования к влажности древесины в изделиях Таблица 1.
Наименование изделийГОСТВлажность, %
Двери:
коробки наружных и тамбурных дверейГОСТ 47512 ± 3
коробки внутренних дверей9 ± 3
полотна дверей9 ± 3
Окна:
коробкиГОСТ 2316612 ± 3
створки, форточки клапаны, жалюзи9 ± 3
нащельники, раскладки9 ± 3
Детали профильные:
доски и бруски пола, плинтус, подоконникГОСТ 824212 ± 3
внутренние наличники12 ± 3
наличники и обшивка наружные15 ± 3
поручни, обшивка наружные15 ± 3
поручни, обшивка наружные12 ± 3
Балки перекрытий деревянные:
из цельной древесиныГОСТ 4981до 20
из клееной древесины12 ± 3

Влажность свежесрубленной древесины (имеющей влажность растущего дерева) зависит от породы и места взятия пробы по сечению ствола. У хвойных пород влажность древесины в периферийной части ствола (заболони) больше влажности древесины в центральной части ствола (ядро).У лиственных пород влажность по всему сечению ствола примерно одинакова.

Влажность сплавной древесины, как правило, выше, чем у древесины, доставленной сухопутным путем, причем влажность сплавной древесины выше влажности свежесрубленной. Так, влажность заболонной части сосновых бревен после сплава повышается до 150%, ядровой части бревен — до 50%.

Как, известно, древесина имеет клеточное строение. Влага в древесине может заполнять полости клеток, межклеточное пространство и пропитывать стенки клеток. Влага, заполняющая полости клеток и межклеточное пространство, называется свободной, а пропитывающая стенки клеток — связанной, или гигроскопической.

Свежесрубленная древесина имеет как свободную, так и связанную влагу. При высушивании древесины сначала удаляется свободная влага, а затем связанная.

Влажность свежесрубленной древесины Таблица 2
ПородаВлажность, %
ядразаболонисредняя
Береза70-9078
Дуб50-8070-8070
Ель30-40100-12091
Лиственница30-40100-12082
Осина80-10090
Сосна30-40100-12088
Ясень35-4035-4038
Пихта101
Кедр92

Сушка древесины

При изготовлении любого вида столярных изделий дерево должно быть сухим. Сухая древесина обладает высокой прочностью, меньше коробится, не подвержена загниванию, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна, готовые изделия не растрескиваются. Любая древесина самых различных пород очень чутко реагирует на изменение влажности окружающей среды. Это свойство является одним из недостатков лесоматериалов. При повышенной влажности древесина легко вбирает в себя воду и разбухает, а в отапливаемых помещениях она усыхает и коробится. Поэтому для столярных изделий дерево необходимо высушивать до той степени влажности, которая предполагается в дальнейшем при их эксплуатации. В помещении достаточна влажность древесины до 10%, а под открытым небом — не более 18%.

Сушкой называется процесс удаления из древесины влаги испарением. Сушка пиломатериалов бывает естественной или искусственной.

Естественная сушка

Естественная сушка происходит под влиянием атмосферного циркулирующего воздуха, испаряющего влагу из древесины. Естественная сушка пиломатериалов совмещается с хранением. Сушить древесину надо обязательно в тени, под навесом и на сквозняке. При сушке на солнце внешняя поверхность древесины быстро нагревается, а внутренняя остается сырой. Из-за разницы напряжений образуются трещины, дерево быстро коробится. Влажные пиломатериалы сушат сразу после распиловки. Это предупреждает появление червоточин и гнили.

Материалы, уложенные в штабель, весной сохнут хуже, чем летом. Более интенсивно этот процесс происходит в июне. Время сушки хвойных пиломатериалов в естественных условиях до 18 — 22% влажности приведено в таблице.

Время, необходимое для сушки до 18-22% влажности пиломатериалов, уложенных штабелем с прокладками:

Таблица 3

Месяц укладки
пиломатериалов для сушки
Номер
климатической
зоны
Срок сушки в днях при толщине пиломатериалов, мм
15-2032-5055-75
Март, апрель, май412-2825-3235-45
134-3843-5155-64
230-3438-4751-60
326-3034-3643-51
413-1517-2222-30
Июнь, июль113-1722-4343-55
210-1317-3434-51
39-1015-2226-34
48-913-1517-25
Август, сентябрь130-3443-5155-60
226-3436-4347-55
322-3030-3843-47
411-1720-2630-34
Октябрь412-2825-3234-45

Примечание: Для лиственницы сроки сушки увеличиваются на 60%. Климатические зоны

1-я — Архангельская, Мурманская, Вологодская, Пермская, Свердловская, Сахалинская, Камчатская, Магаданская области, северная половина Западной и Восточной Сибири и Коми, северная часть Хабаровского края и восточная часть Приморского края.
2-я — Карелия, Ленинградская, Новгородская, Псковская области, южная часть Хабаровского края и западная часть Приморского края.
3-я — Смоленская, Калининградская, Московская, Тверская, Орловская, Тульская, Рязанская, Ивановская, Ярославская, Нижегородская, Брянская, Челябинская, Владимирская, Калужская, Костромская, Амурская области, южная часть Западной и Восточной Сибири, республики Чувашия, Марий Эл, Мордовия, Татарстан, Башкоторстан, Удмуртия.
4-я — Курская, Астраханская, Самарская, Саратовская, Волгоградская, Оренбургская, Воронежская, Пензенская, Тамбовская, Ростовская, Ульяновская области, Северный Кавказ.

Естественная сушка пиломатериалов резко сокращается с середины августа. Пиломатериалы из ели сушатся быстрее, чем из сосны. Тонкомерные материалы сушатся быстрее толстомерных. Пиломатериалы хвойных пород толщиной 16 мм через 4 суток сушки теряют половину начальной влажности, затем интенсивность сушки резко падает. Пиломатериалы толщиной более 20 мм большую часть влаги испаряют после 20 — 30 суток сушки.

Укладка штабеля начинается с устройства основания, высотой вместе с лагами не менее 50 см. Верх основания должен быть горизонтальным. Опоры основания размещают с шагом 1,5 м, чтобы исключить прогиб пиломатериалов. Форма штабелей — квадрат или прямоугольник.

Штабеля пиломатериалов ограждаются крышей, защищающей материал от атмосферных осадков, непосредственного воздействия солнечных лучей и пыли.

Укладывают пиломатериалы на сухие прокладки из хвойных пород размером 25х40 мм. Крайние прокладки укладывают заподлицо с торцами досок, а остальные на расстоянии между ними не более 70 см. Для создания лучшей вентиляции штабеля все прокладки укладывают в строго вертикальном ряду по отвесу. Между укладываемыми в штабеля досками или брусками оставляют одинаковые по ширине промежутки (шпации), образующие по всей высоте штабеля вертикальные каналы. Ширину шпации в зависимости от климатических условий и сечения досок устанавливают для пиломатериалов толщиной до 45 мм от 1/2 до 3/4 ширины пиломатериала и для пиломатериалов толщиной свыше 45 мм от 1/5 до 1/3 ширины пиломатериалов. Для равномерного просыхания пиломатериалов по высоте штабеля на расстоянии 1 и 2 м от нижнего ряда досок устраивают продухи высотой 150 мм. Доски укладывают внутренними пластями вверх для уменьшения их коробления. Для предупреждения растрескивания рекомендуется торцы досок тщательно закрасить масляной краской или несколько раз пропитать горячей олифой для защиты пор древесины.. Обрабатывать торцы нужно сразу после поперечных перепилов в размер. Если дерево отличается повышенной влажностью, то торец просушивают паяльной лампой, а уже потом закрашивают.

Камерная сушка пиломатериалов

Камерная сушка — основной способ, при котором сушку пиломатериалов производят в сушильных камерах, имеющих нужное оборудование и приборы. В камерах регулируют температуру, влажность и степень циркуляции воздуха.

Атмосферная сушка служит для предварительной подсушки пиломатериалов и, как правило, сочетается с камерой сушки древесины.

Пиломатериалы можно укладывать в штабеля штучным или пакетным способом. При формировании штабеля штучным способом между рядами досок укладывают сухие (влажностью не более 18%) калиброванные прокладки хвойных и лиственных пород сечением 25 х 40 мм и длиной равной ширине штабеля. Прокладки по высоте штабеля необходимо укладывать перпендикулярно доскам и строго вертикально одну над другой.

Штабель формируют из досок одной породы и толщины. Количество прокладок, укладываемых по длине штабеля, дано в таблице:

Количество укладываемых по длине штабеля прокладок Таблица 4
Длина штабеля, мКоличество прокладок, шт., при толщине высушиваемого пиломатериала, мм
161925324050 и
более
4,510/138/117/95/75/54/4
6,514/1612/1310/128/97/76/6

Примечание: В числителе — количество прокладок для штабелей из хвойных пород, в знаменателе — из лиственных.

Способы укладки пиломатериалов в штабеля зависят от направления (циркуляции) агента сушки. Для сушильных камер с противоточной циркуляцией пиломатериалы укладывают с промежутками (шпациями), а для камер с поперечной реверсивной и противоточной прямолинейной циркуляцией — плотно.

Режимы сушки

Сушка пиломатериалов происходит при определенном температурном и влажностном режиме, под которым понимают закономерное чередование процессов температурного и влажностного воздействия на древесину в соответствии с ее влажностью и сроками сушки.

В процессе сушки в камере постепенно повышается (по ступеням) температура воздуха и понижается относительная влажность сушильного агента. Режимы сушки назначают с учетом породы древесины, толщины пиломатериалов, конечной влажности, категории качества высушиваемых материалов и конструкций (типа) камер.

Категории качества высушенной древесины Таблица 5.
Категория качестваНазначение высушенной древесины
1-я высококачественнаяТочное машино- и приборостроение, производство моделей, авиационных деталей, лыж, музыкальных инструментов и т.п.
2-я повышенного качестваПроизводство мебели и т.п.
3-я среднего качестваПроизводство окон и дверей, фрезерованных деталей — досок для покрытия полов, наличников, плинтусов
4-я рядоваяПроизводство деталей и изделий малоэтажных домов и комплектов деталей для домов со стенами из местных материалов, строительных конструкций и т.п.

Режимами сушки в зависимости от назначения пиломатериалов, предусматриваются два процесса — низкотемпературный и высокотемпературный. При низкотемпературных режимах в качестве сушильного агента на первой ступени сушки применяют влажный воздух с температурой менее 100°С.

В зависимости от требований, предъявляемых к пиломатериалам, режимы делятся на:

  • мягкие М, при мягких режимах получается бездефектная сушка с сохранением физико-механических свойств древесины и цвета;
  • нормальные Н, при нормальных режимах получается бездефектная сушка с возможным небольшим изменением цвета у хвойной древесины, но с сохранением прочности;
  • форсированные Ф, при форсированных режимах сушки получается древесина с сохранением прочности на изгиб, растяжение и сжатие, но со снижением прочности на скалывание и раскалывание на 15 — 20% и с возможным потемнением древесины.

По этим режимам предусмотрено трехступенчатое изменение параметров агента сушки, причем переход с каждой ступени режима на последующую можно производить лишь по достижении материалом определенной влажности, предусмотренной по режиму.

Режимы высокотемпературного процесса сушки для камер периодического действия предусматривают двухступенчатое изменение параметров сушильного агента, причем переход с первой ступени на вторую производится при достижении древесиной влажности (переходной) 20%. Определяют высокотемпературный режим в зависимости от породы и толщины пиломатериалов.

Высокотемпературные режимы допускается применять для сушки древесины, идущей на изготовление ненесущих элементов строительных конструкций, в которых допускается снижение прочности и потемнение древесины.

Процесс сушки древесины

До проведения процесса сушки по выбранному режиму древесину прогревают паром, подаваемым через увлажнительные трубы, при включенных обогревательным приборах, работающих вентиляторах и закрытых приторно-вытяжных каналах. В начале прогрева температура агента сушки должна быть на 5°С выше первой ступени режима, но не более 100°С. Степень насыщенности среды должна быть для древесины с начальной влажностью более 25% в пределах 0,98 — 1, а для древесины с влажностью менее 25% — 0,9 — 0,92.

Продолжительность начального прогрева древесины зависит от породы древесины и для пиломатериалов хвойных пород (сосны, ели, пихты и кедра) при температуре наружного воздуха более 0°С составляет 1 — 1,5 ч при температуре менее 0°С — 1,5 — 2 ч на каждый сантиметр толщины. Продолжительность прогрева пиломатериалов мягких лиственных пород (осины, березы, липы, тополя и ольхи) увеличивается на 25%, а для пиломатериалов твердых лиственных пород (клена, дуба, ясеня, граба, бука) увеличивается на 50% по сравнению с продолжительностью прогрева древесины хвойных пород .

После прогрева параметры агента сушки доводят до первой ступени режима и затем приступают к сушке пиломатериалов, соблюдая установленный режим. Температуру и влажность воздуха регулируют вентилями на паропроводах и шиберами приторно-вытяжных каналов.

В процессе сушки в древесине возникают остаточные внутренние напряжения, для их устранения проводят промежуточную и конечную влаготеплообработку в среде повышенной температуры и влажности. При этом обработке подвергаются пиломатериалы, высушиваемые до эксплуатационной влажности и подлежащие в дальнейшем механической обработке.

Промежуточная влаготеплообработка производится при переходе со второй на третью ступень или с первой на вторую при сушке по высокотемпературным режимам. Влаготеплообработке подвергают пиломатериалы хвойных пород толщиной от 60 мм и выше и лиственных пород (в зависимости от породы) толщиной от 30 мм и выше. В процессе тепловлагообработки температура среды должна быть на 8°С выше температуры второй ступени, но не более 100°С, при степени насыщенности 0,95 — 0,97.
Конечную влаготеплообработку проводят лишь по достижении древесиной требуемой конечной средней влажности. В процессе конечной термовлагообработки температуру среды поддерживают на 8°С выше последней ступени режима, но не более 100°С. По окончании конечной влаготеплообработки пиломатериалы, прошедшие сушку, выдерживают в камерах в течение 2 — 3 ч при параметрах, предусмотренных последней ступенью режима, после чего камеры останавливают.

ГОСТ 16483.7-71 Древесина. Методы определения влажности (с Изменениями N 1, 2, 3), ГОСТ от 06 декабря 1971 года №16483.7-71


ГОСТ 16483.7-71

Группа К09

МКС 79.040
ОКСТУ 5309

Дата введения 1973-01-01



Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 6.12.71 N 1982 дата введения установлена 01.01.73

Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

ВЗАМЕН ГОСТ 11486-65

ИЗДАНИЕ (март 2006 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в декабре 1977 г., июле 1983 г. и феврале 1988 г. (ИУС 2-78, 10-83, 5-88)


Настоящий стандарт распространяется на древесину и устанавливает два метода определения абсолютной влажности: с погрешностью не более 0,1% для приведения показателей физико-механических испытаний образцов к показателям при стандартной влажности и с погрешностью не более 1% для определения влажности древесины.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2, 3).

1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ИСПЫТАНИЙ К ПОКАЗАТЕЛЯМ ПРИ СТАНДАРТНОЙ ВЛАЖНОСТИ

1.1. Аппаратура и материалы

Весы аналитические с погрешностью взвешивания не более 0,001 г.

Сушильный шкаф, обеспечивающий высушивание древесины при (103±2)°С.

Бюксы с притертыми крышками.

Эксикаторы с безводным хлористым кальцием или серной кислотой концентрацией не ниже 94% (плотностью 1840 кг/м).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

1.2. Подготовка к испытанию

1.2.1. Форма, размеры и порядок отбора проб из образцов, а также минимальное число проб указаны в стандартах на соответствующие методы испытаний.

На пробы переносят марки образцов, из которых они взяты.

1.2.2. Бюксы нумеруют и взвешивают с погрешностью не более 0,001 г.

1.3. Проведение испытания

1.3.1. Пробы на влажность, очищенные от заусенцев и опилок, закладывают в бюксы и взвешивают с погрешностью не более 0,001 г.

1.3.2. Пробы, находящиеся в бюксах со снятыми крышками, помещают в сушильный шкаф с температурой (103±2)°С. Высушивание проверяют повторными взвешиваниями двух-трех проб.

Первое взвешивание при высушивании мягких пород выполняют не ранее чем через 6 ч после начала высушивания, а при высушивании твердых пород — не ранее 10 ч. Повторные взвешивания выполняют через 2 ч. Высушивание считается законченным, когда разность между двумя последними взвешиваниями будет не более 0,001 г.

(Измененная редакция, Изм. N 3).

1.3.3. Перед взвешиванием бюксы с пробами закрывают крышками и охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе с гигроскопическим веществом.

1.3.4. Пробы из смолистой древесины хвойных пород не следует сушить в шкафу свыше 20 ч.

1.4. Обработка результатов

1.4.1. Влажность пробы () в процентах вычисляют с округлением не более 0,1% по формуле


где масса бюксы, г;


— масса бюксы с пробой до высушивания, г;

масса бюксы с пробой после высушивания, г.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1.4.2. Статистическую обработку опытных данных выполняют по ГОСТ 16483.0-89.

1.4.3. Результаты испытаний и расчетов заносят в протокол (см. приложение 1).

2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

2.1. Аппаратура и материалы

Весы с погрешностью взвешивания не более 0,01 г.

Сушильный шкаф, обеспечивающий высушивание древесины при (103±2)°С.

Эксикаторы с гигроскопическим веществом, высушивающим воздух до состояния, близкого к абсолютно сухому.

2.2. Подготовка к испытанию

2.2.1. Образцы изготовляют в форме прямоугольной призмы с основанием 20х20 мм и высотой вдоль волокон 30 мм.

Определение влажности допускается проводить на образцах, изготовленных для других испытаний, или на пробах, вырезаемых из них. Пробы должны удовлетворять требованиям п.1.2.1.

2.2.2. Точность изготовления, влажность и количество образцов должны соответствовать ГОСТ 16483.0-89.

2.3. Проведение испытания

2.3.1. Образцы взвешивают с погрешностью не более 0,01 г и помещают в сушильный шкаф с температурой (103±2)°С. Высушивание выполняют в соответствии с требованиями п.1.3.2 настоящего стандарта и считают законченным, когда для каждого контрольного образца разность между результатами двух последних взвешиваний будет не более 0,01 г.

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3).

2.3.2. Образцы из смолистой древесины хвойных пород не следует сушить в шкафу свыше 20 ч.

2.3.3. Образцы, высушенные и охлажденные до комнатной температуры в эксикаторах с гигроскопическим веществом, взвешивают с погрешностью согласно п.2.3.1.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Влажность образцов () в процентах вычисляют с округлением не более 1% по формуле


где — масса образца до высушивания, г;


масса образца после высушивания, г.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

2.4.2. Статистическую обработку опытных данных выполняют по ГОСТ 16483.0-89.

2.4.3. Результаты испытаний и расчетов заносят в протокол (см. приложение 2).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (рекомендуемое). ПРОТОКОЛ определения влажности для приведения показателей физико-механических испытаний древесины к показателям при стандартной влажности

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое

Порода

Температура воздуха, °С

Степень насыщенности воздуха, %

Маркировка пробы

Номер бюксы

Масса, г

пустой бюксы

бюксы с пробой до высушивания

бюксы с пробой после высушивания

испарившейся воды

абсолютно сухой древесины

Влажность древесины, %

«

«

19

г.

Личная подпись

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (рекомендуемое). ПРОТОКОЛ определения влажности древесины



ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

Порода

Температура воздуха, °С

Степень насыщенности воздуха, %

Маркировка образца

Масса, г

Влажность древесины, %

образца до высушивания

образца после высушивания

испарившейся воды

«

«

19

г.

Личная подпись

Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2006

Зачем определять влажность древесины при обработке дома

Казалось, предприняли все меры предосторожности при строительстве дома, но на торцах бревен все время появляются трещины, а фасад покрыт грибком? Остается одна причина – вы не учли влажность стройматериалов.

Почему важно учитывать влажность древесины

Содержание влаги в древесине – величина непостоянная: при плохом хранении дерево впитывает влагу из земли или воздуха. Из-за этого на этапе строительства или усадки возникают проблемы: доски растрескиваются, деформируются. Но есть способ свести проблемы к минимуму.

Зарубежный опыт показывает, что степень усадки древесины меняется на 1–2 % при изменении влажности на каждые 5 %. Доска шириной в 10 см при уменьшении влажности с 20 % до 10 % даст усадку около 4 мм. Более того: прочность соединения клеем или герметиком деревянных поверхностей уменьшится вдвое, если разница во влажности будет всего 4 %.

Стоит учитывать, что при неправильном хранении увеличивается и риск появления плесени или гнили. В этом случае придется обрабатывать стройматериалы или готовое сооружение специальной пропиткой.

Как определить влажность древесины

Узнать влажность древесины на глаз можно, но показатель этот будет с большой погрешностью, но даже этого бывает достаточно. Если при распиливании из древесины выступает влага, не трудно догадаться, что дерево сырое.

На фото – пересушенная древесинаПри выборе древесины нужно избегать как сырой, так и пересушенной древесины

Есть еще несколько народных способов, которые помогут приблизительно определить влажность древесины:

  • Провести по строганой стороне химическим карандашом. Если след от карандаша фиолетовый, древесина влажная.
  • Провести по дереву рубанком. У сухой древесины стружка хрупкая, у влажной –эластичная.
  • Постучать по дереву. Сырая древесина дает глухой звук, у сухой он более мягкий и мелодичный.

Кстати, если при распиле древесина крошится, значит она пересушена и тоже не подойдет для строительства.

Самый надежный способ измерить влажность – воспользоваться электровлагомером. Иглы прибора вставляют в материал, и на дисплей выводится значение влажности.

Ошибки при сушке древесины

Сырую древесину перед использованием нужно высушить – в ином случае постройка рискует дать различную усадку или пасть жертвой биологических вредителей. Делают это естественным способом на воздухе или в печи. Иногда (на крупных складах) используют комбинацию начальной сушки на воздухе с последующей в печи.

Процесс сушки нужно контролировать, чтобы избежать следующих дефектов досок/бревен.

Деформация:

  • искривление вдоль края или по ширине;
  • выгибается вдоль;
  • искривление на концах в противоположные стороны (напоминает пропеллер).

Трещины:

  • на торцах;
  • на лицевой стороне;
  • внутри древесины – становятся видимыми после механической обработки.

При слишком быстром процессе высыхает только внешняя часть доски, а середина остается влажной. Это создает в древесине внутреннее напряжение, что опасно в заморозки. Средний влажный слой замерзает, увеличивается в объеме, и доска/бревно растрескивается.

Трещины на торцах бревенТрещины на торцах бревен могут появиться из-за некачественной просушки

Влажность древесины и ее обработка герметиками

Типичное содержание влаги в древесине зависит от сферы ее применения. Обычно градация выглядит так:

  • 15–20 % – окна, строительная древесина;
  • 10–15 % – мебель;
  • 8–10 % – столярные изделия в помещениях, которые непрерывно нагреваются.

При обработке герметиками нужно ориентироваться на эти показатели влажности, чтобы качественно защитить древесину.

Влажность пород древесины — естественная, равновесная, абсолютная относительная


Что может влиять на содержание влаги в древесных тканях? Существует 3 основных фактора:
  • Порода дерева

  • Время года, в которое его спилили;

  • Особенности климата.

Рассмотрим наиболее употребимые понятия влажности древесины.

 влажность древесины

Естественная влажность древесины

Это уровень влаги, содержащийся в дереве на момент спила. Его еще называют «начальной влажностью». От этого значения отталкиваются при дальнейших действиях с партией материала: так, например, можно рассчитать время и условия сушки. Содержание влаги при разных условиях может варьироваться от 25 до 80%.  При определении естественной влажности той или иной партии древесного материала мы всегда будем иметь в виду «влажность при конкретных условиях».

 

Равновесная влажность

Когда древесина долгое время находится в одной и той же воздушной среде, без значительных изменений влажности воздуха и температуры, материал достигает равновесной влажности. Это состояние, когда процесс усушки или насыщения влагой в данных условиях прекратился, и процент влажности стал постоянным. Стоит отметить, что разные породы дерева в одних и тех же условиях достигают практически равных показателей внутренней влаги. 

В зависимости от разных условий содержания различают 5 степеней влажности древесины:

Мокрая  – влажность более 100%, такое состояние достигается  при длительном хранении дерева в воде.

Свежесрубленная  — уровень влаги от 50 до 100%.

Воздушно сухая – от 15 до 20 %. Такие показатели достигаются при хранении на воздухе, они различаются в зависимости от температуры и выпадения атмосферных осадков.

Комнатно-сухая – от 8-10%. Уровень влаги устанавливается при хранении в помещении.

Абсолютно сухая – древесина с влажностью 0%.

 

Свободная и связанная влага

В тканях дерева присутствует 2 типа жидкости:

Связанная влага – находится внутри клеток дерева.

Свободная влага – та, что наполняет поры и каналы тканей, но еще не впиталась клетками.

 

Точка насыщения волокон древесины

С этими двумя понятиями связана так называемая точка насыщения волокон: тот процент влажности древесины, когда из нее удалена вся свободная влага, но при этом в ней остается связанная жидкость. 

Для разных пород дерева эта степень определяется от 23 до 31%.

Ясень – 23%

Каштан, веймутова сосна – 25%

Сосна, Ель, Липа – 29%

Бук, лиственница – 30%

Пихта Дугласа, секвойя – 30,5 -31%

Эта величина имеет значение, поскольку объемы и размеры древесины изменяются при влажности от 0% до точки насыщения. После полного заполнения клеток водой объем дерева не будет значительно увеличиваться.

 влажность древесины измерение

Измерение влажности дерева влагомметром

Абсолютная влажность древесины

Рассмотрим понятия абсолютной и относительной влажности. 

Возьмем деревянный брусок.
Абсолютная влажность является отношением массы внутренней жидкости к массе полностью высушенного бруска.
Величина высчитывается по формуле:
W = (m – m0) / m0 x 100,
где, (m) и (m0) – масса влажного и высушенного бруска.
ГОСТ 17231-78 трактует данную величину просто как «влажность». Но это понятие неудобно использовать в расчетах, поскольку количество воды относится именно к сухой массе, а не к полному весу. В результате этого возникают расхождения: например 1000 г древесины содержит 200 г влаги, но абсолютная влажность высчитывается как 25%.

Относительная влажность древесины

Это более удобное понятие для расчётов, поскольку в нем отражается отношение массы внутренней жидкости к полной массе бруска. Формула расчёта – самая простая:

Wотн. = mводы / mобразца x 100.

Эту формулу используют в расчёте теплотехники для определения объема испаряемой из дров воды. Согласно ему, при влажности 20% в 1000 – граммовом бруске находится 200 грамм влаги и 800 гр сухих волокон– вполне логичный результат.

 равновесная влажность древесины

Влажность пород древесины

Одним из факторов, влияющих на влажность, является порода дерева.  Благодаря разной структуре волокон одни породы мгновенно реагируют на изменения внешней среды, впитывают и высвобождают воду. Другие – более устойчивы и очень медленно насыщаются влагой.

К наиболее активно впитывающим влагу породам относятся бук, груша, кемпас

Стабильными и устойчивыми к изменениям считаются дуб, мербау.

Более «сухие» породы при усушке имеют тенденцию к растрескиванию. Умеренно-влажные, такие как дуб, более устойчивы к таким явлениям, меньше изменяют свои свойства при изменении условий.

При спиле в обычных условиях влажность разных пород древесины имеет следующие средние значения:

Наименование Среднее значение влажности, %  
Хвойные породы Пихта 100
Сосна кедровая 92
Ель 91
Лиственница 82
Сосна обыкновенная 88
Лиственные мягкие Тополь 92
Ива 85
Ольха 84
Осина 82
Липа 60
Лиственные твердые Вяз 80
Ясень манчжурский 79
Береза 78…68
Бук 64
Граб 60
Дуб 50
Ясень обыкновенный 36

Влажность древесины для гранулирования пеллет

Пеллеты и топливные брикеты ценятся благодаря низкому уровню влажности в топливе. Уровень содержания влаги в нем составляет 8-12%. С такими характеристиками при сжигании образуется минимальное количество дыма. 

Оптимальным уровнем влажности древесины для пеллетного производства является уровень 12-14%. Молотковые дробилки работают в том числе с щепой до 65% влажности, но при такой влажности невозможно измельчить материал до необходимой фракции, поэтому измельчение происходит в несколько этапов. Для доведения измельченных опилок до нужной кондиции используются комплексы с сушильными барабанами.

 сушильный комплекс для производства пеллет

Сушильный комплекс для древесины от АЛБ Групп

Компания АЛБ Групп производит сушильные комплексы АВМ для линий гранулирования и брикетирования древесных отходов.  Основной элемент комплекса – сушильный барабан АВМ, который за один прогон может снизить влажность древесины мелкой фракции с уровня 50% до требуемых 8-12%. Сушка происходит в следствии ворошения сырья в барабане и циркуляции в нем горячего воздуха. Работа барабана АВМ обеспечивается подключением теплогенератора или топочного блока, к комплексу подключается дымоуловитель и аспирационная система.

Модели АВМ 0,65 и 1,5 с производительностью до 1200 и 2500 кг в час являются наиболее востребованным оборудованием для сушки измельченной древесины. 

Узнайте больше о наших сушильных комплексах, позвонив по телефону +7 (831) 410-85-25  или оставив контактные данные в форме!

алб групп

Каков допустимый уровень влажности древесины?

Информация о содержании влаги в древесине

Как влага влияет на древесину?

acceptable moisture levels in wood

acceptable moisture levels in wood Каждый, кто работает с деревом, должен понимать, как древесина взаимодействует с влагой в окружающей среде. Независимо от того, занимаетесь ли вы деревом, изготавливающим шкафы, профессиональным мастером по укладке деревянных полов, или если вы используете дерево в строительстве, вы всегда должны помнить о содержании влаги в древесине (MC) .

Древесина гигроскопична. Он набирает или теряет влагу из-за изменения относительной влажности (RH) окружающего воздуха.

Эти переменные уровни влажности окружающего воздуха заставляют древесину не только набирать или терять влагу, но также расширяться или сжиматься. По мере увеличения влажности MC увеличивается, вызывая расширение древесины. По мере снижения влажности MC уменьшается, что приводит к усадке древесины. Когда древесина не набирает и не теряет влагу, мы говорим, что древесина достигла своего равновесного содержания влаги (EMC).

По словам доктора Юджина Венгерта, профессора и специалиста по обработке древесины на факультете лесного хозяйства Университета Висконсин-Мэдисон, древесину следует сушить до концентрации воды MC, которая находится в пределах двух процентных пунктов от EMC, в которой древесина будет использоваться.

Прежде чем мы объясним, что это означает, давайте убедимся, что у нас есть наши определения.

  • MC = влажность древесины
  • EMC (равновесное содержание влаги) того места, где древесина находится в данный момент, или места, где древесина будет использоваться = MC, которого древесина в конечном итоге достигнет, если ее поместить в это место.

Если это непонятно, не волнуйтесь. Приведенная ниже таблица прояснит ситуацию. Обратите внимание, что EMC используемого местоположения — это , то же , что и MC:

.
Влажность в рабочем месте

ЭМС в рабочем месте Соответствующий MC древесина будет достигать в этом месте
19-25% 5% 5%
26-32% 6% 6%
33-39% 7% 7%
40-46% 8% 8%
47-52% 9% 9%

Итак, используя эту диаграмму, мы знаем, что в той части страны, где относительная влажность внутри дома или офиса составляет от 26 до 32%, сохраняется как ЭМС места использования, так и содержание влаги в древесине. в этом месте будет 6%.

Это означает, что древесина, предназначенная для внутреннего использования в этом месте, должна быть не только высушена до примерно 6%, но и должна сохраняться при таком содержании влажности как до, так и во время производственного процесса.

Таким образом, древесине всегда необходимо дать возможность акклиматизироваться или прийти в равновесие с относительной влажностью места конечного использования. Несоблюдение этого правила приведет к короблению, растрескиванию и другим проблемам после изготовления деревянного изделия.

Как удалить влагу с дерева?

Сушка в печи

В свежесрубленной древесине содержится много влаги.В конце концов, эта внутренняя влага испарится сама по себе. Однако сушка в печи используется для ускорения процесса. Некоторая часть необработанной древесины, которую вы видите на рынке, была высушена в печи, чтобы снизить содержание влаги в ней примерно до 8%, чтобы она не страдала от связанных с влажностью дефектов, таких как коробление и коробление. Однако многие строительные материалы могли быть высушены до содержания влаги примерно 15%.

Но это еще не конец истории…

Влажность древесины всегда разная.Он никогда не бывает постоянным. Древесина — свежесрезанная или высушенная в печи — всегда взаимодействует с влажностью окружающей среды. Следовательно, если древесина высушена в печи, это не означает, что она потеряла способность впитывать влагу. Он будет продолжать поглощать и выделять влагу, пока не придет в равновесие с окружающим воздухом.

Каковы допустимые уровни влажности древесины?

Допустимые уровни влажности древесины и пиломатериалов находятся в диапазоне от 6% до 8% для внутренней и от 9% до 14% для внешней древесины или для компонентов ограждающих конструкций внутри построенных конструкций.Допустимое содержание влаги в древесине зависит от двух факторов:

  • Конечное использование древесины.
  • Средняя относительная влажность окружающей среды, в которой будет использоваться древесина.

Эти два фактора не позволяют сказать что-либо конкретное о допустимой влажности древесины. Более важно понимать, что древесина сушится в печи до определенного колоколообразного диапазона MC. Статистические выбросы будут иметь место как на низком, так и на высоком уровне, и вы захотите уловить их, используя качественный измеритель влажности.

Как измерить содержание влаги в древесине?

Существует два основных способа измерения содержания влаги в древесине: сушка в печи и проверка влагомера. Давайте рассмотрим основы каждого…

1. Сухое испытание в печи

Сухое испытание в печи — самый старый метод измерения влажности древесины. Этот процесс занимает много времени, но при правильном выполнении дает точные результаты. Вот как это работает…

Исследуемый образец древесины сушат в специальной печи или печи и периодически проверяют его вес.Как только вес образца древесины перестает изменяться, его вес сравнивается с тем, каким он был до начала процесса сушки. Эта разница в весе затем используется для расчета исходного содержания влаги в древесине.

Хотя испытание с сушкой в ​​печи при правильном выполнении дает точные результаты, есть несколько недостатков:

  • Это занимает много времени — Мы говорим о часах. Сушка в духовке должна выполняться медленно, иначе древесина может загореться, и результаты теста не будут иметь значения.
  • Это сделает древесину непригодной для использования. — Часто бывает, что сушка в печи приводит к сушке древесины до такой степени, что она становится непригодной для использования.
  • Для этого требуется специальная печь или обжиговая печь. — Большинство любителей, работающих с деревом, не имеют печи, способной обеспечить точные результаты.

Эти три недостатка означают, что испытания в сушильном шкафу обычно не подходят для любителей, которые работают с деревом.

2. Испытания влагомера

Самый быстрый способ проверить влажность древесины — использовать измеритель влажности.Существует два основных типа измерителей влажности древесины: штифтовые и бесштыревые.

Измеритель влажности древесины со штифтом
Измерители

Pin-type используют проникающие электроды и измеряют влажность древесины с помощью электрического сопротивления. Поскольку вода проводит электричество, а древесина — нет, сухость древесины можно определить по величине сопротивления электрическому току. Более сухая древесина дает большее сопротивление, чем более влажная древесина.

Бесштыревой измеритель влажности древесины

Бесконтактные измерители не проникают внутрь и считывают содержание влаги с помощью неповреждающего электромагнитного датчика, который сканирует древесину.Поскольку бесштыревые измерители сканируют поверхность древесины и покрывают большую площадь, чем штифтовые измерители, они обеспечивают более полную картину содержания влаги в древесине.

Бесштифтовые счетчики также не оставляют на поверхности древесины дыр. Это делает безштыревые влагомеры идеальными для измерения содержания влаги в таких вещах, как дорогие паркетные полы.

Как измерить содержание влаги в древесине с помощью измерителя влажности?

Штыревой измеритель влажности

Общий процесс использования штифтовых влагомеров следующий…

  • Вставьте булавки в поверхность древесины, которую вы хотите проверить.
  • Убедитесь, что они выровнены по волокну, а не поперек него.
  • Включите глюкометр. Затем электрический ток будет перемещаться от контакта к контакту и измерять встреченное сопротивление.

Бесконтактные измерители влажности

Бесконтактные влагомеры еще проще в использовании. Просто прижмите сканирующую пластину к поверхности древесины, включите счетчик и получите показания.

Измерители влажности древесины

Насколько точны измерители влажности древесины?

Стандарт ASTM D4442 определяет точность измерителей влажности древесины.В этом методе используется метод сушки в печи, а затем результаты сравниваются с результатами, полученными с помощью измерителя влажности. Разница заключается в погрешности измерения влагомера.

Для получения дополнительной информации см. Нашу статью, в которой сравниваются бесконтактные измерители влажности и штыревые измерители.

Содержание влаги в древесине с точки зрения плотника

Поскольку древесина сжимается и деформируется при высыхании, плотники хотят, чтобы она была предварительно усажена перед использованием. Производитель мебели Лонни Берд весит

г.

«Я не хочу, чтобы древесина давала усадку после использования, потому что она деформируется или раскалывается.”

Берд, руководитель Школы высококачественной деревообработки недалеко от Ноксвилля, штат Теннесси, говорит, что знает, что древесина дает усадку в зависимости от сезона, но хочет минимизировать усадку и расширение путем сушки древесины до содержания влаги около 8%.

Чтобы убедиться, что древесина высохла, он всегда использует влагомер перед работой с ней.

Влажность свежесрубленной древесины обычно составляет 40-200%. Если вам интересно, как древесина может иметь влажность 200%, вот как это работает…

Поскольку влажность древесины равна весу воды в древесине, деленному на массу древесины без воды, содержание влаги может превышать 100%.Другими словами, вода весит больше, чем волокна древесины.

Насколько сухой должна быть древесина для обработки древесины?

Нормальное содержание влаги в древесине (или ЭМС) варьируется от 7% до 19% в зависимости от относительной влажности воздуха.

Для плотников, которые создают шкафы, изысканную мебель, музыкальные инструменты, посуду, игрушки, декоративно-прикладное искусство, реставрацию лодок или различные другие изделия из дерева, допустимое содержание влаги в древесине обычно составляет от 6% до 8%.

Однако этот диапазон будет немного отличаться в зависимости от географического региона из-за различных уровней относительной влажности.

Если у внутреннего помещения средняя относительная влажность 40-52%, у размещенной там древесины будет средняя ЭМС 8-9%. Это основано на таблице из «Справочника по дереву: древесина как инженерный материал».

Следовательно, чтобы избежать проблем после строительства, плотнику, строящему шкаф для этой конкретной внутренней среды, необходимо предварительно высушить свою древесину до влажности 8-9%, а затем поддерживать ее в таком состоянии. во время процесса строительства. .

Лучше всего это сделать с помощью точного влагомера.

Содержание влаги в древесине с точки зрения установщика полов

Национальная ассоциация деревянных полов (NWFA) разработала специальные инструкции по укладке деревянных полов и их отношение к влажности.

При определении допустимого уровня влажности деревянного пола перед укладкой NWFA заявляет, что профессионал по напольным покрытиям должен установить базовый уровень для акклиматизации. Акклиматизация — это процесс кондиционирования деревянного пола по влажности окружающей среды, в которой он будет установлен.

Чтобы установить базовый уровень для акклиматизации деревянных полов, установщику необходимо будет рассчитать оптимальный уровень влажности древесины, разделив ЭМС в высокий и низкий сезон для региона. Например, если ожидаемая ЭМС колеблется от низкого уровня 6% до максимального значения 9%, базовое содержание влаги в древесине будет 7,5%.

Затем установщик должен проверить влажность нескольких плат и усреднить результаты. Высокое значение в одной области указывает на проблему, которую необходимо исправить.

Мы действительно не можем переоценить важность проведения большого количества измерений влажности. Когда вы это сделаете, вы не только убедитесь, что в среднем вся партия в порядке, но и с большей вероятностью поймаете доски, которые являются статистическими отклонениями и могут вызвать проблемы.

Если содержание влаги в продукте выходит за пределы оптимального диапазона MC, деревянные полы не принимаются, поскольку это приведет к усадке, изгибу, короблению и другим физическим проблемам.

Например, если содержание влаги в доставленной древесине составляет 12%, а оптимальное значение MC составляет 6%, то в процессе акклиматизации возникнут физические проблемы.

acceptable moisture levels in wood flooring

acceptable moisture levels in wood flooring Чтобы избежать этой проблемы, деревянные полы никогда не следует хранить в неконтролируемых условиях окружающей среды, например в гаражах и патио.

Как правило, за исключением географических регионов, деревянные полы лучше всего работают, когда внутренняя среда контролируется таким образом, чтобы относительная влажность оставалась в пределах от 30% до 50% и температурном диапазоне от 60 до 80 градусов по Фаренгейту. Однако идеальный диапазон влажности в некоторых климатических условиях может быть выше или ниже. Например, от 25% до 45% или от 45% до 65%.

Национальная ассоциация деревянных полов (NWFA) имеет диаграмму, которая показывает содержание влаги в древесине при любой комбинации температуры и влажности. ЭМС в рекомендуемом диапазоне температуры / влажности совпадает с диапазоном от 6% до 9%, используемым большинством производителей напольных покрытий в процессе производства и отгрузки. Хотя можно ожидать некоторого сдвига в диапазоне от 6% до 9%, за пределами этого диапазона деревянный пол может усадиться или разбухнуть.

Монтажники также должны измерять влажность деревянных черновых полов и бетонных плит, поскольку они также могут повлиять на деревянные полы.Максимальный уровень влажности чернового пола для массивных полов или массивных полов большой ширины составляет 12% или 13%, в зависимости от производителя.

Рекомендации Национальной ассоциации домостроителей по строительству экологически чистых домов в отношении массивных полосовых полов и полов большой ширины следующие:

  • Для массивных полосовых полов (шириной менее 3 дюймов) разница в содержании влаги между правильно акклиматизированными деревянными полами и материалами чернового пола не должна превышать 4%.
  • Для массивных полов большой ширины (3 дюйма и более) разница в содержании влаги между правильно акклиматизированными деревянными полами и материалами чернового пола не должна превышать 2%.

Содержание влаги в древесине и пиломатериалах с точки зрения строителя

Для большинства регионов США допустимые уровни влажности древесины и пиломатериалов могут находиться в диапазоне от 9% до 14% для наружной древесины или для компонентов ограждающих конструкций внутри построенных сборок. Таким образом, MC в этом диапазоне считается достаточно сухим для наружной древесины в эксплуатации.

Не рекомендуется использовать древесину с влажностью выше 14%, поскольку это может оказать долгосрочное пагубное воздействие на конструкцию.

Фактически, по словам М. Стивена Доггетта, доктора философии LEED AP, основатель Built Environments, Inc., содержание влаги в древесине до 15% может вызвать коррозию металлических креплений, а при 16% может привести к росту грибка.

Когда дело доходит до содержания влаги в фанере или пиломатериалах, MC от 17% до 19% снижает общую прочность фанеры, а MC в 20% или более снижает прочность пиломатериалов (т. Е. Пиломатериалов, обрезанных до определенной степени). предопределенные размеры, например 2×4).

Исследование Имамуры и Кигучи (1999) показало, что содержание влаги в древесине более 20% может вызвать потерю диаметра стержня гвоздя на 5% за четыре года и прогнозируемую потерю на 25% за 30 лет. То же исследование показало 40% потерю прочности соединения и пришло к выводу, что 20% MC может значительно снизить сопротивление сдвигу внешних стен.

При постоянной относительной влажности содержание влаги в древесине или пиломатериалах приходит в равновесие с окружающей средой, что приводит к ЭМС для данного вида композитов на древесной основе.

Электромагнитная совместимость древесины или пиломатериалов, подвергающихся воздействию внешней атмосферы, варьируется в зависимости от США. Например, в прибрежном городе Сиэтл EMC древесины или пиломатериалов выше, чем электромагнитная совместимость в городах внутри страны или на юго-западе.

EMC

Сиэтла колеблется от 12,2% до 16,5%. На Среднем Западе ЭМС древесины или пиломатериалов в Де-Мойне, штат Айова, колеблется от 12,4% до 14,9%.

Напротив, в Лас-Вегасе на более засушливом Юго-западе процент EMC намного ниже, чем в большинстве других городов США. EMC древесины или пиломатериалов в Лас-Вегасе варьируется от 4.От 0% до 8,5%.

Вкратце о допустимом уровне влажности древесины

На основании общих указаний или рекомендаций допустимые уровни влажности для древесины следующие:

  • Деревянные предметы, используемые внутри помещений: 6-8%
  • Деревянный пол: 6-9%
  • Строительство: 9-14%

Имейте в виду, что приемлемый уровень влажности древесины будет зависеть в первую очередь от , как она будет окончательно использоваться, и от средней относительной влажности , где она будет окончательно использоваться.Тем не менее, порода древесины и толщина или размер древесины также могут иметь значение.

Во всех случаях определение допустимого уровня влажности древесины требует использования очень точного влагомера.

Неспособность древесины акклиматизироваться или прийти в равновесие с относительной влажностью в месте ее конечного использования может привести к любому количеству проблем, связанных с влажностью, после изготовления деревянного изделия. К ним относятся коробление, растрескивание, коробление, снижение прочности древесины, коррозия крепежных деталей и даже рост грибков.

acceptable moisture levels in wood flooring acceptable moisture levels in wood flooring

Ларри Лоффер — старший техник в Wagner Meters, где у него более 30 лет опыта в области измерения влажности древесины. Имея степень в области компьютерных систем, Ларри занимается разработкой аппаратного и программного обеспечения для измерения влажности древесины.

.

Равновесное содержание влаги — знаете ли вы, что это такое?

Woodshop Environment

Woodshop Environment

Что такое равновесное содержание влаги?

Равновесная влажность (EMC) — это уровень влажности, при котором древесина не получает и не теряет влагу, поскольку она находится в равновесии с относительной влажностью и температурой окружающей среды.

Давайте определим некоторые ключевые термины, необходимые для того, чтобы говорить о влиянии относительной влажности на содержание влаги в дереве и достижении равновесия с окружающей средой.

Эти члены являются переменными в сложных математических уравнениях, используемых для определения того, когда древесина находится в пределах своей ЭМС. В следующих нескольких разделах я подробно расскажу об этих переменных, о том, как они рассчитываются и как они используются в других расчетах.

Каково содержание влаги в дереве?

Влагосодержание куска дерева — это общее количество влаги, включая воду и пар, содержащееся в этом куске дерева.

Математически влагосодержание (M или MC) — это масса древесины с влажностью (м) минус масса древесины без влажности ( м на или сухая масса), деленная на массу древесины без влаги.Его можно выразить как:

MC = (m — m od ) / m od

Чтобы получить% MC, умножьте MC на 100%. Типичное содержание влаги варьируется в зависимости от региона и вида. Зеленый влагосодержание — это то, что обнаруживается, когда древесина еще находится в своем естественном состоянии перед сушкой в ​​печи или приведением в равновесие с условиями окружающей среды. Например, среднее содержание влаги в зеленой древесине пихты Дугласа (тип Скалистых гор) составляет 43%, а в калифорнийской красной пихте — 108%. Точно так же зеленая сердцевина сосны восточной белой имеет среднее содержание влаги 50%, а зеленая сердцевина сосны пондероза составляет в среднем 40% MC.

Различаются и средние диапазоны ЭМС. Средний Запад имеет диапазон EMC от шести до девяти процентов, что является средней частью диапазонов EMC США. Средний EMC в прибрежных районах превышает девять процентов, а средний EMC на засушливом юго-западе США ниже шести процентов. Эти различия в ЭМС вызваны разной относительной влажностью и температурой окружающей среды.

Что такое точка насыщения волокна?

Several types of Wood

Several types of Wood Практически во всех видах древесины влага может существовать в виде свободной или связанной воды.Пары воды или жидкая вода в полостях и просвете ячейки — это свободная вода. Вода, удерживаемая межмолекулярным притяжением внутри клеточных стенок, является связанной водой. То есть он буквально связан с ячеистой структурой древесины.

Точка насыщения волокна (MC fs ) — это точка, при которой вся свободная вода испаряется и стенки ячеек полностью насыщаются. Когда древесина достигает точки насыщения волокон, она больше не может удерживать связанную воду. Ниже уровня насыщения волокна древесина начинает сжиматься или набухать, поскольку ее влажность изменяется вместе с окружающими условиями.

Для большинства пород древесины значение насыщения волокна MC fs составляет около 30 процентов. Однако точка насыщения волокна может варьироваться от вида к виду и от кусочка к кусочку. У некоторых тропических видов из Африки точка насыщения волокна составляет всего 17 процентов. Кроме того, поверхность сначала высыхает, что позволяет ей достичь точки насыщения волокон раньше, чем древесина внутри.

Что такое относительная влажность?

Относительная влажность — это отношение парциального давления водяного пара (h3O) к давлению насыщенного пара воды при определенной температуре в смеси воздух-вода-пар.Это суровый научный способ выразиться. Проще говоря, относительную влажность можно представить как количество влаги в воздухе в процентах от того, сколько влаги может удерживать воздух.

Температура влияет на относительную влажность воздуха, поскольку она влияет на то, сколько водяного пара может удерживать воздух. Для расчета относительной влажности воздуха обычно используется следующее уравнение:

ϕ = (e w / e * w ) × 100%

, где
ϕ = относительная влажность, выраженная в виде десятичной дроби
e w = парциальное давление водяных паров
e * w = давление насыщенного пара воды при определенной температуре

Подробнее о равновесном содержании влаги

До тех пор, пока точка насыщения волокна не достигается, относительная влажность и температура воздуха существенно влияют на влажность древесины.

Влагосодержание, при котором древесина не набирает и не теряет влагу, называется ЭМС. Равновесие носит динамический характер, потому что условия окружающей среды, такие как относительная влажность и температура, постоянно меняются.

Когда кусок дерева помещается в контролируемую среду, он пытается со временем достичь равновесия с окружающей средой. Содержание влаги регулируется в зависимости от относительной влажности и температуры окружающей среды. По прошествии определенного времени влажность древесины перестает меняться.Этот уровень влажности называется ЭМС.

До тех пор, пока относительная влажность и температура окружающей среды не изменяются, уровень влажности древесины остается на уровне ЕМС после достижения. Вот почему перед использованием древесины жизненно важно акклиматизировать ее в окончательной среде. После того, как древесина приспосабливается к окружающей среде и достигает EMC, риск физических изменений, происходящих в древесине, минимален… если только окружающая среда не изменится.

Связь ЭМС, относительной влажности и температуры друг с другом

Взаимосвязь между содержанием влаги, электромагнитной совместимостью и относительной влажностью можно изучить и приблизительно оценить для данной температуры.

Для каждого значения относительной влажности для данной температуры существует соответствующий процент ЭМС. Следовательно, EMC можно построить как функцию относительной влажности для известной температуры. Для большей части Северной Америки относительная влажность от 30% до 50% соответствует 6–9% ЭМС. Стоит отметить, что показатели ЭМС массивной древесины обычно выше, чем у древесных композитов.

Для разумной оценки истинной целевой ЭМС при любом значении относительной влажности и температуры можно использовать следующее уравнение:

EMC = [-ln (1 — ϕ) / 4.5 x 10 -5 (T + 460)] 0,638

, где
ln = натуральный логарифм (математическое уравнение, которое вычисляет время, необходимое для достижения заданной точки)
ϕ = относительная влажность, выраженная в десятичном виде
T = температура в градусах Фаренгейта

Coastal Area

Coastal Area Уравнение Хейлвуда-Хорробина также можно использовать для математической оценки сложной взаимосвязи ЭМС, относительной влажности и температуры. Это более сложная формула, но дает более точные результаты.M eq = (1800 / Вт) * ((kh) / (1 — kh) + (k 1 kh + 2k 1 k 2 k 2 h 2 ) / (1 + k 1 kh + k 1 k 2 k 2 h 2 ))

, где
M eq =% EMC
T = температура по Фаренгейту
h = относительная влажность

W = 330 + 0,452T + 0,00415T 2
k = 0,791 + 4,63 * 10 -4 T — 8,44 * 10 -7 T 2
k 1 = 6.34 + 7,75 * 10 -4 T — 9,35 * 10 -5 T 2
k 2 = 1,09 + 2,84 * 10 -2 T — 9,04 * 10 -5 T 2

Обычно температура не так сильно влияет на содержание влаги, как относительная влажность. По этой причине прибрежные районы, такие как Майами, Сиэтл и Япония, которые имеют более высокие значения относительной влажности, также имеют более высокие значения EMC, чем прибрежные районы.

Когда древесина мокрая, а когда сухая?

Содержание влаги в дереве в определенный момент времени определяет, насколько влажным или сухим будет этот кусок дерева.Чем ниже влажность, тем больше сушится древесина и наоборот. Влагомер Вагнера можно использовать для определения содержания влаги в древесине.

Настоящий вопрос не в том, влажное дерево или сухое. Реальный вопрос заключается в том, имеет ли древесина влажность для ее конечного использования и места эксплуатации. Какова идеальная влажность куска дерева для того, как и где он будет использоваться?

Как уже говорилось выше, конкретное географическое положение древесины оказывает значительное влияние на ее ЭМС.Особенно это актуально для древесины с внешним расположением в рабочем состоянии. Проще говоря, с деревянными досками, которые будут использоваться для строительства террасы дома, нужно обращаться иначе, чем с досками, которые будут использоваться во внутреннем деревянном полу.

Поскольку средний показатель ЭМС для Среднего Запада колеблется от шести до девяти процентов, это был бы идеальный диапазон содержания влаги для древесины, которая будет использоваться в качестве напольного покрытия внутри помещений в Чикаго. Однако, если плотник хочет использовать древесину для постройки наружной террасы в Чикаго, где ЭМС колеблется от 12 до 15%, тогда этот диапазон от 6 до 9 процентов слишком сухой.Вот почему, например, очень важно, чтобы деревянные полы адаптировались к той среде, в которой они будут использоваться, до их укладки.

Почему важно равновесное содержание влаги?

Следовательно, риски незнания влажности древесины или ЭМС в месте ее эксплуатации высоки. Также очень важно понимать, как EMC обслуживающего предприятия меняется в течение года.

Когда температура и относительная влажность изменяются, ЭМС изменяются вместе с ними.Когда это происходит, древесина начинает выделять или поглощать влагу, чтобы повторно адаптироваться к новой ЭМС. В этот период акклиматизации древесина может деформироваться, растрескиваться и раскалываться.

Эти отказы, связанные с влажностью, более вероятны в зависимости от того, как часто изменяется ЭМС и насколько велики колебания ЭМС. Новый Орлеан — один из самых влажных городов Соединенных Штатов, но в то же время один из самых умеренных. То есть в течение года не бывает больших колебаний температуры или относительной влажности.Таким образом, установщику полов не нужно учитывать такое же разбухание и усадку при установке досок, как установщику напольных покрытий в Оклахома-Сити, где климат более разнообразен.

Наихудший сценарий — укладка древесины со слишком высокой влажностью. Эта древесина все еще находится в процессе выравнивания с окружающей средой, что означает, что значительная усадка неизбежна, поскольку она достигает равновесия. В таких условиях вероятны катастрофы, связанные с полной влажностью.

Важность правильного измерения содержания влаги

Влагомер

Wagner разработан для быстрого и точного измерения содержания влаги в куске дерева, что позволяет избежать очень дорогостоящих ошибок. С помощью влагомера Wagner можно точно и так часто измерять древесину, насколько это необходимо, прежде чем принимать какие-либо важные решения.

Попробуйте наш калькулятор EMC

Coastal Area Coastal Area

Ларри Лоффер — старший техник в компании Wagner Meters, где он имеет более чем 30-летний опыт измерения влажности древесины.Имея степень в области компьютерных систем, Ларри занимается разработкой аппаратного и программного обеспечения для измерения влажности древесины.

.

Породы древесины — влажность и вес

Количество связанной воды в древесине определяется относительной влажностью (RH) окружающей атмосферы. Содержание воды изменяется медленно по мере изменения относительной влажности окружающего воздуха.

Типичные значения плотности свежей зеленой древесины по сравнению с высушенной на воздухе выдержанной древесиной:

Для полного стола — поверните экран!

Дуглас Фир, регион Скалистых гор
  • 900 91960 плотность 917,4 фунт / фут 3 (1000 кг / м 3 )
  • 1 фунт / фут 3 = 16,018 кг / м 3 = 0,016 г / см 3 = 0,00926 унций / дюйм 3 = 2.57 унций / галлон (британская система мер) = 2,139 унции / галлон (США) = 0,0005787 фунтов / дюйм 3 = 27 фунтов / ярд 3 = 0,161 фунта / галлон (британская система мер) = 0,134 фунта / галлон (США) = 0,0121 тонны / ярд 3
  • Содержание воды в древесине
    • Древесина хвойных пород — древесина голосеменных (в основном хвойных)
    • Твердая древесина — древесина покрытосеменных (цветковых)

    мягкая древесина: заболонь обычно больше, чем сердцевина.В зеленых лиственных породах разница в содержании влаги между сердцевиной и заболонью зависит от породы. Изменчивость содержания влаги в сырье существует даже в пределах отдельных досок, вырезанных из одного дерева.

    Зеленая древесина — это свежепиленная древесина, у которой стенки ячеек полностью пропитаны водой. В просвете может скапливаться дополнительная вода. Влажность зеленой древесины может составлять от менее 30% до более 200%.

    • Заболонь — активно проводящая часть ствола, в которой клетки паренхимы все еще живы и метаболически активны
    • Сердцевина — древесина более темного цвета, находящаяся внутри заболони

    Влагосодержание древесины в равновесии с относительной влажностью и Температура

    — по Фаренгейту

    Moisture content of wood in equilibrium with relative humidity and temperature - Fahrenheit

    — по Цельсию

    Moisture content of wood in equilibrium with relative humidity and temperature - Celsius

    Пример — Содержание влаги в древесине — лето vs.Зима

    В данном месте типичные летние условия внутри дома составляют 25 900 29 o 900 30 C при относительной влажности 65%. Типичные зимние условия в том же доме: температура 18 900 29 o 900 30 C и относительная влажность 15%.

    Из таблицы выше мы можем оценить содержание влаги в древесине в доме в летнее время как 12%. Влажность зимой оценивается в 3-4%.

    Дерево меняет размеры под воздействием влаги: оно набухает при попадании влаги и сжимается при потере влаги.

    Типичная усадка древесины от сырого к сухому. Содержание влаги обычно составляет 3-8% в радиальном направлении волокон и 6-12% в тангенциальном направлении волокон. Объемная усадка составляет 11-18%. Продольная усадка параллельно волокну обычно довольно мала. Типичные значения для зеленой и печной древесины составляют 0,1-0,2%.

    .

    Влажность древесины

    Содержание влаги в древесине

    Какое правильное содержание влаги в древесине для изготовления мебели?

    У меня есть магазин размером 14 футов на 28 футов, в котором я использую кондиционер или обогреватель только тогда, когда использую их для обработки дерева. Дело в том, что я хочу использовать древесину для изготовления мебели. Итак, что я могу сделать, чтобы сохранить правильную влажность пиломатериалов, чтобы они были пригодными для обработки? Помогите!!!

    Часто возникает вопрос — насколько сухой должна быть древесина для деревообработки? Пиломатериалы, высушенные в печи, должны иметь содержание влаги от 8% до 12%, что является стандартным содержанием влаги для пиломатериалов, высушенных в печи.Как правило, высушенная в печи древесина твердых пород, закупленная в Миссисипи, будет иметь более высокое содержание влаги, чем высушенная в печи древесина твердых пород, найденная на стеллаже для пиломатериалов в Аризоне. У вас всегда будут некоторые вариации из-за географии и времен года. Сезонный уход и поглощение влаги — вот что делает древесина. Вы можете минимизировать движение с помощью вариантов отделки, которые блокируют влагу и в некоторой степени защищают древесину от сезонных колебаний влажности.

    В идеале вы хотите, чтобы ваша древесина была акклиматизирована к тому же уровню влажности, на котором будет находиться готовая мебель.Если оставить в стороне географические уровни влажности по всей стране (и сезонные колебания внешней влажности), достаточно сказать, что большинство людей, которые могут себе это позволить, живут круглый год в домах с контролируемой средой HVAC. Стандартный комфортный уровень влажности составляет от 45% до 55% относительной влажности в охлаждаемом и обогреваемом жилом помещении круглый год.

    Если вы будете поддерживать свой лесной цех на этих уровнях круглый год, высушенные в печи пиломатериалы в цехе будут хорошо адаптированы к стандартным уровням влажности места последнего упокоения после того, как вы построите их и установите готовую деталь в дом с контроль климата.В результате мебель, которую вы построите, будет испытывать наименьшее количество движений древесины. Это «идеальный» сценарий мира. Для большинства из нас, если мы начнем с качественной высушенной в печи пиломатериала и избегаем резких колебаний влажности окружающей среды при хранении и строительстве из пиломатериалов (т. Е. Наши магазины НЕ расположены в тропическом лесу), все обычно идет хорошо.

    Мебель, которая прослужит из поколения в поколение, изготавливается с использованием столярных изделий и методов, которые могут учитывать некоторые незначительные сезонные изменения.Позволяя дереву слегка «двигаться», вместо того, чтобы жестко закреплять его на месте (например, как вы решили соединить широкую столешницу с основанием эстакады для ног), крайне важно избежать поломки столярных изделий / дерева в будущем. Методы строительства имеют большее значение, чем какие-либо несколько точек влажности, которые так или иначе измеряются на древесине, с которой вы работаете.

    Теперь, если вы попытаетесь обогреть и охладить магазин размером 14 футов x 28 футов 24 часа / 7 дней в неделю круглый год, все ваши деньги могут пойти в электрическую компанию, и у вас не останется ничего, чтобы купить дрова (или продукты)! Итак, вы пытаетесь найти золотую середину.Вы можете установить датчик влажности в своем магазине, чтобы увидеть, какая бывает относительная влажность, когда вы не используете кондиционер или обогреватель. Вы, вероятно, уже имеете представление о том, насколько здесь влажно, исходя из того, как вы себя чувствуете в магазине без включенного кондиционера, по сравнению с вашим жилым помещением с регулируемым климатом.

    Здесь, в Атланте, в моем небольшом гараже на две машины без климат-контроля, я круглосуточно использую осушитель воздуха. Он помогает защитить инструменты от конденсации влаги и ржавчины. В результате у меня в гараже жарко летом (когда работаю, я использую вытяжной вентилятор).Я проложил шланг под дверью гаража, чтобы не опорожнять резервуар осушителя. Стоимость работы осушителя меньше, чем у стандартного HVAC, охлаждающего все пространство (если бы я мог это сделать). Поскольку я не живу в гараже (я в хороших отношениях с супругой), мне не нужно охлаждать пространство, я просто хочу, чтобы воздух был суше ради всего, что хранится в гараже (пиломатериалы , инструменты, старые бумажные файлы, поддоны с туалетной бумагой и чипсами тако и т. д.). При этом, если бы я мог щелкнуть выключателем и охладить пространство во время работы, это было бы очень желательно в жаркие летние дни!

    Вы можете подумать об осушителе воздуха в помещении, когда вы не работаете.Или, может быть, может помочь программируемый термостат, чтобы в магазине всегда оставалось хотя бы немного прохладнее и менее влажно, чем снаружи (в теплые месяцы), при этом электрический счетчик не вращается на полную мощность. Вы также можете проконсультироваться со специалистом по HVAC. В вашу систему HVAC может быть внесена модификация / дополнение, позволяющая отводить влагу из воздуха с меньшими затратами, чем при полномасштабном охлаждении воздушного пространства. (Относительная влажность в том месте, где вы живете, может определять, какие решения могут быть доступны.)

    Подумайте о приобретении приличного измерителя влажности пиломатериалов. Вы можете проверить пиломатериал перед покупкой и измерить его влажность с течением времени в своем магазине. Вы можете обнаружить, что пиломатериалы на самом деле подходят для строительства круглый год, и единственная причина, по которой нужно немного кондиционировать пространство, — это более приятно проводить там долгие периоды времени, работая с деревом!

    Измеритель влажности пиломатериалов

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Породы древесины Свежая зеленая древесина Сухая выдержанная древесина
    ( 20% влажности на единицу веса )
    Удельный вес Плотность
    (фунт / фут 3 )
    Масса шнура
    (фунт / шнур)
    Удельный вес Плотность
    (фунт / фут 3 )
    Масса шнура
    (фунт / шнур)
    Афромозия 0.71 44
    Ольха 0,72 45 3604 0,45 28 2218
    Яблоня или дикое яблоко 0,66 — 0,83 41 — 52
    Ясень, черный 52 34
    Ясень, Орегон 46 38
    Ясень, белый 48 41
    Ясень, зеленый 0.85 53 4237 0,64 40 3178
    Осина 43 0,42 26
    Baldcypress 900 Бальса 0,18 6,9 — 12,5
    Липа 42 26
    Бамбук 0.30 — 0,40 19-25
    Бук, американский 54 45
    Береза, британская 57 0,67 44
    Береза, Бумага 50 38
    Ясень черный 0.54 34
    Черная акация 0,93 58 4614 0,79 49 3952
    Орех черный 0,91 57 4579 0,61 38 3053
    Самшит / Buis 59-69
    Конский глаз, желтый 23.9
    Дуб бурый 0,99 62 4923 0,69 43 3475
    Баттернат 25,2
    3 дерево 58 4620 0,45 28 2218
    Кедр, Аляска 36 31
    Кедр, Восточно-красный 37 0.37 33
    Кедр, северный белый 28 22
    Кедр, южный белый 26 23
    Кедр, красный вестерн 27 23
    Вишня, черный 45 35
    Вишня, дикая красный 26.5
    Каштан 55 30
    Кокоболо 68,6
    Коралловое дерево Пробковое дерево 12,9
    Хлопковое дерево, Восточное 49 28
    Хлопковое дерево, Северный черный 46 61 24
    Кипарис, Южный 51 0.51 32
    Кизил (цветение) 49,7
    Пихта Дугласа, Прибрежный регион 38 0,53 33
    35 30
    Эбеновое дерево 0.96 — 1,12 60-70
    Вяз, американский 54 35
    Вяз, скала 53 0,82 44
    Вяз, скользкий 56 37
    Эвкалипт, Западная автономия Карри 51.8
    Эвкалипт, красное дерево Новый Южный Уэльс 66
    Ель, бальзам 45 25
    Ель 46 27
    Гринхарт, Британская Гвиана 66-77
    Гренадилла, Мпинго 75-78
    Резинка, черная 45 35
    Резинка красная 50 34
    Hackberry 0.82 51 4039 0,59 37 2938
    Тсуга, восточная 50 28
    Тсуга западная 41 29
    Гикори 1,03 64 5107 0,77 48 3830
    Гикори, пекан 62
    Ханилокуст 0.93 58 4638 0,72 45 3590
    Граб 47,6
    Iroko
    Айронвуд, черный 67-81
    Жакаранда, бразильский палисандр 53
    Лиственница 48 0.59 37
    Lignum Vitae 1,28 — 1,38 80-86
    Locust, черный 58 48
    Магнолия, огурец 32,2
    Красное дерево, Гондурас 0.54 34
    Красное дерево, африканское 0,50 — 0,85 31 — 53
    Клен, большой лист 47 34
    Клен, черный 54 0,75 40
    Клен красный 50 38
    Клен , серебро 45 33
    Клен, сахар 56 44
    Клен мягкий 0.80 50 3960 0,53 33 2640
    Mpingo 75 — 78
    Mulberry 0,95 59 471061 0,71 44 3533
    Дуб красный 0,98 61 4886 0,67 42 3350
    Дуб белый 63 47
    Осейдж оранжевый 1.03 64 5120 0,91 57 4552
    Хурма 48,5
    Сосна, Лоджполе 39
    Сосна, северная белая 36 25
    Сосна, Норвегия 42 34
    Сосна Пондероза 45 28
    Сосна, Южно-желтый 52-53 36-41
    Сосна, сахар 52 25
    Сосна, Орегон 0.53 33
    Сосна, Парана 0,56 35
    Сосна канадская 0,35 — 0,56 22 — 35
    Сосна красная 0,37 — 0,66 23-41
    Тополь желтый 38 28
    Дуб столб 1.03 64 5086 0,72 45 3590
    Пекан 0,99 62 4937 0,72 45 3590
    Редвуд, американский 50 0,45 28
    Редвуд, европейский 0,51 32
    Палисандр, боливийский 44.3
    Палисандр, Восточная Индия 48,7
    Сатинвуд, Цейлон 64,4
    Sourwood 61 Ель, Энгельмана 39 23
    Ель канадская 34 0.45 28
    Ель Ситка 33 0,45 28
    Клен сахарный 0,95 59 4746 0,67 42 3350
    Сикамор 1,01 63 5051 0,54 34 2755
    Вяз красный 0.79 49 3947 0,58 36 2870
    Sweetgum
    Sycamore Tamara 37
    Тик 0,63 — 0.72 39-45
    Tupelo
    Орех черный 58 38
    Белый кедр 24 23
    Вяз белый 0,88 55 4362 0.54 34 2755
    Ива 0,87 54 4320 0,43 27 2160