Каким образом определяют влажность древесины: Как самому определить влажность древесины. Как определить влажность древесины в домашних условиях

Электрический

Чтобы провести весовое измерение древесины требуется очень много времени. В среднем на такую работу уходит около девяти часов. Но есть способ, который позволяет намного быстрее и более точно определить процентное число воды в дереве.

Установить показатель влажности древесного сырья намного проще при помощи электрического влагомера.

Принцип работы влагомера основан на изменении удельного электрического сопротивления материала зависимо от его влажности. Иглы-электроды этого прибора вводятся в древесину так, чтобы они находились друг против друга. По ним пускается ток, и влагомер показывает количество воды в этом участке дерева. Но так как влагомер измеряет влагу только локально, то лучше повторить замер в нескольких местах.

Как определить влажность дерева без технических средств?

Сегодня количество воды в древесном сырье выясняют при помощи сложных расчетов и новейших приборов. Но ведь строительством люди занимались всегда. И как-то они обходились без прогрессивных методов и влагомеров.

Несколько простых рекомендаций, как определить влажность дерева:

1. По свежеспиленному фрагменту необходимо провести черту карандашом. Когда древесина влажная, линия через некоторое время посинеет, если сухая – нет.

2. О количестве воды в древесном сырье могут «рассказать» стружки. Если они эластичные, мягкие, при сминании не ломаются – дерево влажное. Стружки сухого сырья в руке будут ломаться, крошиться.

3. Можно своими руками провести по древесине острым металлическим предметом. По оставленному следу определяется состояние материала. У влажного дерева след будет влажный.

4. Определить количество влаги в древесном сырье можно ударив по нему каким-нибудь деревянным предметом. Если звук глухой – дерево влажное, тонкий и звонкий – сухое.

5. О сухости древесины свидетельствуют также трещины на ее торцах. У влажного материала их меньше.

6. Когда при распиливании доски своими руками в отверстие проступает влага, дерево содержит большое количество воды и непригодно к работе. Слишком пересохшее сырье при подобной обработке крошится.

Влажность древесины играет огромную роль при строительстве и ремонте. Сырое дерево в процессе высыхания будет деформироваться. Чтобы этого избежать работать следует только с сухим материалом.

Равновесная влажность древесины

Равновесная влажность древесины

  Древесина в зависимости от температуры и относительной влажности окружающего воздуха и собственной влажности обладает свойством или поглощать из воздуха пары воды и соответственно повышать собственную влажность (будет происходить процесс сорбции), или выделять их из себя и понижать собственную влажность (процесс десорбции). Иными словами, древесина — гигроскопичный материал.  При длительном (измеряемом десятками дней) нахождении древесины на воздухе неизменного состояния указанный выше процесс заканчивается и устанавливается так называемая равновесная влажность древесины. Каждому значению температуры и относительной влажности воздуха соответствует определенная влажность древесины, практически одинаковая для всех ее пород и достигаемая древесиной при долговременном пребывании её при данных условиях.  

    Равновесная влажность древесины — понятие полного равномерного распределения влаги, когда высыхание дерева прекращается, и процент влажности соответствует влажности окружающей среды. 

     Есть такие понятия, как свободная влага, которая содержится в порах и капиллярах дерева и связанная влага, которая содержится непосредственно в клетках дерева.  На границе этих понятий находится точка насыщения волокна — это влажность древесины при которой вся свободная влага из дерева удалена, т.е. в полостях древесины воды нет,  а вся связанная влага осталась, т. е. клетки насыщены водой. Влажность древесины в точке насыщения составляет от 23 до 31% в зависимости от породы дерева:

• Сосна обыкновенная, Ель, Липа — 29%;

• Сосна веймутова, Каштан — 25%;

• Лиственница, Бук — 30%;

• Пихта дугласова — 30,5%;

• Секвойя — 31%;

• Ясень — 23%.

   Важно знать: древесина меняет свои физические размеры при влажности от 0% до точки насыщения. Дальнейшее увлажнение не приводит к существенному росту габаритов. Влажность в точке насыщения волокна выше, чем равновесная влажность. Равновесная влажность устанавливается в древесине естественным путем в процессе эксплуатации в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха, поэтому древесина усыхает.
  Содержание влаги в древесине сильно влияет на качество клеевого соединения, работающего в переменных атмосферных условиях. Склеенная деталь должна иметь влажность, соответствующую равновесной влажности древесины в условиях эксплуатации. При нарушении этого условия деталь будет усыхать или разбухать. Вследствие деформации древесины в местах склейки возникают сильные напряжения, которые могут разрушать клеевое соединение.
   Равновесную влажность, до которой можно высушить доску при естественной (атмосферной) сушке легко выяснить, зная среднюю влажность и температуру окружающей среды по диаграмме проф. Н.Н. Чулицкого. Климатические данные для каждого города России прописаны в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология», а для Беларуси актуальным будет документ СНБ 2.04.02 – 2000 «Строительная климатология». На этой диаграмме по вертикальной линии отложена влажность воздуха, по горизонтальной — температура воздуха; наклонная линия соответствует влажности древесины.

      Так, например, для Минска в январе средняя температура -6,9°С (таблица 3.3) и относительная влажность воздуха составляет 86% (таблица 3.9).  Таким образом при сушке древесины естественным путем под Минском в январе в ней устанавливается влажность около 20%. А в июле средняя температура +17,7°С и влажность 72% — равновесная влажность древесины составит 13,7%. Из этого следует, что при эксплуатации изделий из дерева на улице, они меняют свои геометрические размеры в течение года в зависимости от температуры и влажности воздуха. Намокание при дождях может увеличивать влажность древесины намного выше точки насыщения. Стоит также отметить, что при влажности выше точки насыщения и теплой погоде в древесине создаются идеальные условия для развития дереворазрушающих грибов. Пределом биостойкости древесины считают влажность в 22%. При такой влажности в древесине прекращаются гнилостные грибковые процессы и такая древесина считается пригодной для длительного хранения. Поэтому при эксплуатации на улице в условиях РБ древесину нужно защищать.

      Главное правило эксплуатации древесины — перед монтажом древесина должна иметь ту влажность в которой она будет в дальнейшем эксплуатироваться. Это правило касается также и других материалов — ДСП, ламинат, фанера, OSB и т. п.  Перед монтажом древесину нужно оставить на некоторое время в условиях той среды, в которой она будет эксплуатироваться.

      Основные породы древесины используемые в Беларуси в строительстве  — это сосна и ель. Объемная усушка этих пород от свежесрубленного до сухого состояния составляет до 15%, изменение размера поперек волокон до 10%. Знать это правило очень важно  при монтаже вагонки, имитации бруса, блок-хауса, половой доски, особенно при использовании сырых или очень сухих материалов.

  При атмосферной сушке древесины на воздухе большое значение имеет пора года, направление ветра, температурный режим, сечение материала и другие факторы. Следовательно срок достижения равновесной влажности древесины при естественной сушке можно только спрогнозировать. По этим параметрам во времена СССР была проведена работа, в результате которой территорию страны условно разделили на 4 климатические зоны в отношении просыхания пиломатериалов (ГОСТ 3808.1-80):

1. Архангельская, Мурманская, Вологодская, Кировская, Пермская, Свердловская, Сахалинская, Камчатская и Магаданская области, северная часть Хабаровского края и восточная часть Приморского края; северная часть Западной и Восточной Сибири и Коми АССР;

2. Карельская АССР, Ленинградская, Новгородская, Псковская области, южная часть Хабаровского края и западная часть Приморского края;

3. Латвийская ССР, Литовская ССР, Эстонская ССР, Белорусская ССР, Смоленская, Калининградская, Московская, Калининская, Орловская, Тульская, Рязанская, Ивановская, Ярославская, Горьковская, Брянская, Челябинская, Владимирская, Калужская, Костромская, Амурская области, южная часть Западной и Восточной Сибири, Чувашская АССР, Марийская АССР, Мордовская АССР, Татарская АССР, Башкирская АССР, Удмуртская АССР;

4. Украинская ССР, Молдавская ССР, Курская, Астраханская, Куйбышевская, Саратовская, Волгоградская, Оренбургская, Воронежская, Тамбовская, Пензенская, Ростовская, Ульяновская области, Северный Кавказ и Закавказье, Казахская ССР, Таджикская ССР, Узбекская ССР и Киргизская ССР.

Рекомендуемые сроки сушки пиломатериалов на открытых складах до влажности не более 22% сведены в таблицу:

Примечания:

1. В таблице указаны сроки сушки пиломатериалов (сосна, ель, кедр, пихта) в днях со средней положительной температурой для пакетных штабелей. Для рядовых штабелей сроки сушки увеличиваются на 10%, для лиственничных пиломатериалов — на 60%.

2. Сроки сушки пиломатериалов, по толщине отличающихся от указанных в таблице, определяют методом интерполирования.

​

     Беларусь была отнесена к 3-й условной зоне, что означает, что для естественной сушки доски, допустим, сечением 150х50 в июне до влажности 22% доска должна полежать под навесом 22 дня. В таблице не указаны зимние месяцы года — это не значит, что сушка в это время не происходит. Древесина сохнет даже при 100% влажности и температуре 0°С, но только до 29%, а вот при 0°С и 80% влажности — уже сохнет до 16,5%.
   Влажность древесины отрицательно влияет на ее физико-механические свойства, поэтому вполне понятны попытки уменьшить тем или иным способом гигроскопичность древесины.

     Гигроскопичность древесины, подверженной действию высокой температуры, понижается, причем на снижение гигроско­пичности величина температуры оказывает большее влияние, чем продолжительность ее действия. Понижение гигроскопичности древесины путем ее высушивания при высоких температурах в течение длительного времени, однако, нецелесообразно, так как при длительном воздействии высокой температуры понижаются ее механические свойства.

    Одним из наиболее простых способов уменьшения гигроскопичности и водопоглощения древесины является покрытие ­поверхности древесины красками и лаками, которые оказывают механическое препятствие к проникновению воды в древесину. Однако такого рода покрытия предохраняют древесину на очень недолгое время. Естественно, возникла мысль о более глубокой обработке древесины веществами, не растворимыми в воде, которые, проникая в поры древесины, закупоривают их и препятствуют проникновению воды и других жидкостей в древесину. К числу таких веществ относится парафин, который вводится в древесину в жидком виде, гудрон, сера, растворы каучука и особенно фенолоальдегидные смолы (бакелит).

    Наблюдения показали, что некоторые вещества, проникая в древесину, образуют с ней сложные комплексные вещества, делающие оболочку клеток непроницаемой для воды. Так, например, древесина, пропитанная растворами сахара (сахароза, глюкоза), становится водоустойчивой благодаря тому, что клетчатка образует с сахарами сложные эфиры, которые делают оболочку клеток водонепроницаемой. Кроме того, если после пропитки древесину нагреть до 120°, происходит частичная карамелизация сахара и образующаяся карамель, не растворимая в воде, частично закупоривает поры.

        Возможно, кому-то может показаться очень интересным американский документ от Министерства сельского хозяйства США под заголовком: «Equilibrium Moisture Content of Wood in Outdoor Locations in the United States and Worldwide», имеющий самое непосредственное отношение к теме этой статьи. По исследованиям Forest Products Laboratory 1987 года они вывели формулу определения равновесной влажности, которая справедлива для диапазона температур от -1,1°С до +65,6°С (30°F — 150°F):

где EMC — содержание влаги в древесине (%), Т — температура, h — влажность (%/100), W,K,K1,K2 — коэффициенты модели адсорбции, разработанные Hailwood and Horrobin (1946) и для температуры в Цельсиях составляют:

На основе этой формулы я дополнил калькулятор расчёта точки росы функцией расчёта равновесной влажности древесины с климатическими предустановками для всех городов Беларуси, которые приведены в СНБ 2. 04.02-2000 по месяцам. Теперь можно легко проследить этот параметр в течение года и выбрать наилучший месяц для закупки и сушки пиломатериала под открытым небом! 

С 12,01,2021 flash не поддерживается по умолчанию. 
Вот способ от одного из подписчиков:
Шаг1. Удалить с компа все версии флэшплеера, у Adobe есть на сайте прога для этого.
Шаг 2. Скачать и установить флэшплеер версии 27 или ниже.

Метод работает в браузере Яндекс. Говорят, что ещё на Мозиле работает.  Правда, в Хроме не работает всё равно.

Для наглядного представления о сроках достижения равновесной влажности хвойного материала есть вот такая полезная диаграмма:

Из диаграммы видно, что сушка основных сосновых и еловых пиломатериалов толщиной  20 — 30 мм, выложенных в штабеля, происходит главным образом в период с апреля по сентябрь.

Влажность древесины для изготовления мебели.

Благодаря своим физическим свойствам древесина остается одним из самых востребованных материалов для производства мебели. Вот, например, результаты трудов современных мастеров — konyshev.net. Естественно, она должна быть правильно подготовлена. В частности, рассмотрим, какая влажность древесины допустима для изготовления мебели.

Зачем знать влажность древесины?

Один из важнейших для столярных работ показателей – влажность древесины. Отражает он, как ни странно, уровень содержания влаги в материале. Чем опасна избыточная влажность?

• Изменение размеров в результате усушки. Как следствие, нарушается геометрия деталей и всего изделия. Более того, мебель может просто сломаться. При усушке проявляется целый ряд негативных следствий: от коробления до появления трещин.
• Снижение прочности по сравнению с нормативными показателями. Из-за неправильного определения качества пиломатериалов, можно допустить ошибки в расчетах нагрузки и мебель получается нефункциональной.
• Увеличение массы, которое также приводит к неправильному распределению нагрузок в мебели.
• Ухудшение обрабатываемости различными методами.
• Снижение теплоизоляции и повышение звукопроводимости. Данные факторы больше тревожат строителей, но не отметить их нельзя.

Есть ли негативные последствия от использования пересушенного дерева? Несомненно:

• Даже в сухом дереве есть много пор и каналов, которые мгновенно наполняются водой при контакте с ней. В результате, древесина разбухнет, что приведет к тем же последствиям, что и усушка.
• Пересушенный материал теряет прочность и обретает ломкость. Он крошится и плохо обрабатывается.

Оптимальный уровень влажности

Основной способ измерения данного показателя – процент влажности древесины. Он показывает отношение массы воды, содержащейся в материале, к массе этого же материала, но полностью сухого.

Нормативная влажность древесины для тех или иных задач указывается в соответствующем ГОСТе. Например, ГОСТ 475-2016 устанавливает влажность древесины, используемой для изготовления элементов деревянных дверей. Аналогично существуют ГОСТы на различные пиломатериалы.

Как правило, влажность древесины для мебели должна составлять 6-8%. Это заметно суше средних значений для строительных работ (10 – 15%).

Почему требования нормативов по влажности древесины более строги для мебели?

Вышеуказанные негативные факторы избыточной влажности проявляются сильнее, когда речь идет о сложном изделии из нескольких взаимосвязанных элементов (в том числе небольшого размера).

Как измеряется влажность

Лучший способ определения влажности заключается в использовании специального устройства – влагомера. Это электронные приборы, принцип работы которых основан на изменении электропроводности древесины под воздействием влаги. Информация выдается на дисплее в виде процента влажности.

Также состояние древесины можно определить по стружке. Просто сожмите ее в руке и оцените ломкость. Это позволит получить примерное представление об уровне влажности.

Обратите внимание, что для нас важна устойчивая влажность древесины. То есть, влажность, равномерно распределенная по всему объему материала. Такая равномерность достигается в процессе сушки и специальной обработки.

Сушка

Естественная влажность (то есть влажность, имеющаяся в момент заготовки дерева) может достигать 80%. Она распределена неравномерно по объему дерева, что делает невозможной сложную обработку.

Очевидно, что материал для изготовления мебели необходимо подвергать правильной сушке. Выделяется два основных подхода к устранению влаги из дерева:

• Естественная сушка. Процесс проходит в атмосферных условиях за счет постоянной циркуляции воздуха. Организовать его можно даже в домашних условиях, однако, существует предел естественной сушки, составляющий 12-15%. Чтобы производит качественную мебель, древесину нужно высушить сильнее. Кроме того, атмосферная сушка занимает много времени.
• Искусственная сушка. Выполняется в специальных установках под воздействием тепловых пушек, нагревателей и иных приборов, ускоряющих вывод влаги. Выглядит довольно просто, но на практике искусственная сушка вызывает массу сложностей. Как минимум, по причине того, что при резких изменениях температуры древесина может получить повреждения (трещины). Также материал можно банально пересушить, что негативно влияет на долговечность древесины.

Большое значение имеет правильное хранение дерева после сушки, а потому для производства мебели не следует приобретать материалы у сомнительных поставщиков.

Чем измеряют влажность древесины. Влагомеры для древесины: обзор лучших моделей

Дерево — это природный материал, очень восприимчивый к колебаниям температуры и влажности. Основное свойство древесины — гигроскопичность, то есть способность изменять влажность в соответствии с окружающими условиями. Говорят, что древесина «дышит», то есть поглощает пары воздуха (сорбция) или выделяет их (десорбция), реагируя на изменения в микроклимате помещения.

Измерение влажности древесины влагометром

Поглощение или выделения паров осуществляется за счет клеточных стенок. При неизменном состоянии окружающей среды уровень влажности древесины будет стремиться к постоянной величине, которую называют равновесной (или устойчивой) влажностью.

На способность впитывать влагу влияет не только микроклимат помещения, но и порода дерева. К наиболее гигроскопичным породам относятся бук, груша, кемпас. Они наиболее быстро реагируют на изменения уровня влажности. В отличие от них существуют стабильные породы, например, дуб, мербау и т.д. К ним относится стебель бамбука, очень устойчивый к неблагоприятным климатическим условиям. Его можно настилать даже в ванной комнате.
Различные породы дерева обладают разным уровнем влажности. Например, береза, граб, клен, ясень имеют низкую влажность (до 15%) и при высыхании имеют склонность к образованию трещин. Влажность дуба и ореха умеренная (до 20%). Они относительно устойчивы к образованию трещин и высыхают не так быстро. Ольха является одной из самых устойчивых к высыханию пород. Ее влажность составляет 30%.

Влажность — одна из основных характеристик древесины. Под влажностью древесины понимают выраженное в процентах отношение массы воды к сухой массе древесины.

Абсолютной влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины. Согласно ГОСТу, абсолютная влажность паркета должна составлять 9%(+/- 3%).

Относительная влажность древесины — это отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе древесины во влажном состоянии.

Различают две формы воды, находящейся в древесине — связанную и свободную. Из них складывается общее количество влаги в древесине.

Связанная (или гигроскопичная) влага содержится в клеточных стенках древесины, а свободная занимает полсти клеток и межклеточные пространства.

Свободная вода удаляется легче, чем связанная, и в меньшей степени влияет на свойства древесины.
По степени влажности древесину различают на следующие виды:

Мокрая древесина
Ее влажность составляет более 100%. Это возможно только при условии, что древесина долгое время находилась в воде.

Свежесрубленная
Ее влажность составляет от 50 до 100%.

Воздушно-сухая
Такая древесина обычно долгое время хранится на воздухе. Ее влажность может составлять 15-20%, в зависимости от климатических условий и времени года.

Комнатно-сухая древесина
Ее влажность обычно равна 8-10%.

Абсолютно сухая
Ее влажность равна 0%.

При продолжительной сушке вода из древесины испаряется, что может повлечь за собой значительные деформации материала. Процесс потери влаги продолжается до тех пор, пока уровень влаги в древесине не достигнет определенного предела, который напрямую зависит от температуры и влажности окружающего воздуха. Аналогичный процесс происходит при сорбции, то есть поглощении влаги. Уменьшение линейных объемов древесины при удалении из нее связанной влаги называется усушкой. Удаление свободной влаги усушки не вызывает.

Усушка неодинакова по разным направлениям. В среднем полная линейная усушка в тангенциальном направлении составляет 6-10%, а в радиальном — 3.5%.При полной усушке (то есть такой, при которой вся связанная влага удалена) влажность древесины снижается до предела гигроскопичности, то есть до 0%. При неравномерном распределении влаги при сушке древесины в ней могут образовываться внутренние напряжения, то есть напряжения, возникающие без участия внешних сил. Внутренние напряжения могут являться причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины.

Свойства древесины напрямую определяют свойства деревянных изделий. При избыточной или недостаточной влажности древесина обычно впитывает или отдает влагу, соответственно увеличиваясь или уменьшаясь в объеме. При высокой влажности в помещении древесина может разбухать, а при недостатке влаги она, как правило, усыхает, поэтому все деревянные изделия, в том числе напольные покрытия, требуют тщательного ухода.

Для предотвращения деформации напольного покрытия в помещении необходимо поддерживать постоянную температуру и влажность. Это благоприятно сказывается не только на качестве и долговечности напольных покрытий и деревянной мебели, но и на здоровье людей. При резком изменении температурно-влажностного режима в помещении в древесине возникают внутренние напряжения, которые приводят у трещинам и деформациям.

Оптимальная температура в помещении с паркетным полом должна составлять приблизительно 200C, а оптимальная влажность воздуха — 40-60%. Для контроля температуры в помещении используются гидрометры, а относительную влажность в помещении поддерживают при помощи увлажнителей воздуха.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

Для определения влажности древесины существует несколько способов. В бытовых условиях пользуются специальным прибором-электровлагомером. 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.

Многие опытные резчики определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и др.физические св-ва, можно определить влажность древесины по массе, по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам.

По цвету коры, ее величине и цвету древесины можно распознать спелую или свежесрубленную древесину и степень ее влажности. При обработке п/м рубанком тонкая его стружка, сжатая рукой, легко сминается – значит материал влажный. Если стружка ломается и 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. Очень влажная древесина легко режется, и на месте порезки от стамески заметен влажный след. Но получить в итоге качественную резьбу вряд ли удасться, так как растрескивания, коробления и др.деформаций не избежать.

СУШКА ДРЕВЕСИНЫ

Сушка древесины — процесс удаления влаги из древесины до определенного процента влажности.
Сухая древесина обладает высокой прочностью, меньше коробится, не подвержена загниванию, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна. 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. В помещении достаточна влажность древесины до 10%, а под открытым небом – не более 18%. Существует много способов сушки древесины. Самый простой и доступный – естественный вид сушки – атмосферный, воздушный. Сушить древесину надо 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. Доски, брус и др. п/м укладываются в штабеля на металлические, деревянные или иные подставки высотой не менее 50 см. Доски укладываются внутренними пластами вверх для уменьшения их коробления.

Считается, что сушка досок, поставленных на кромки, происходит быстрее, так как они лучше проветриваются и влага испаряется более интенсивно, но они и больше коробятся, особенно материал повышенной влажности. Штабель п/м, заготовленных из свежесрубленных и живых деревьев, сверху рекомендуется уплотнить тяжелым грузом для уменьшения коробления.

При естественной сушке на торцах всегда образуются трещины, для предупреждения их растрескивания и сохранения п/м рекомендуется торцы досок тщательно закрасить масляной краской или пропитать горячей олифой или битумом для защиты пор древесины. Обрабатывать торцы нужно сразу после поперечных перепилов в разрез.

Если дерево отличается повышенной влажностью, то торец просушивают пламенем паяльной лампы, а уж потом закрашивают. Стволы (кряжи) обязательно окоряют (очищают от коры), только у торцов оставляют небольшие пояски-муфты шириной 20-25см для предупреждения растрескивания. Кору очищают для того, чтобы дерево быстрее просыхало и не поражалось жуками.

Ствол, оставленный в коре, в относительном тепле с повышенной влажностью быстро загнивает, поражается грибковыми заболеваниями. После атмосферной сушки при теплой погоде влажность древесины составляет 12-18%.

Способы сушки древесины

Способ выпаривания Или запаривания использовали на Руси еще с давних времен. Заготовки распиливают на части с учетом размера будущего изделия, закладывают в обыкновенный чугун, подсыпают опилки из такой же заготовки, заливают водой и ставят на несколько часов в протопленную и остывающую русскую печь “томится” при t=60-700C. При этом происходит “выщелачивание” – выпаривание древесины; из заготовки выходят естественные соки, дерево окрашивается, приобретая теплый густо-шоколадный цвет, с ярко выраженным природным рисунком текстуры. Такая заготовка легче обрабатывается, а после окончания сушки меньше растрескивается и коробится.

Способ парафинирования Заготовки опускают в растопленный парафин и ставят в печь при t=400C на несколько часов. Затем древесина еще несколько дней просыхает и приобретает те же свойства, что и после запарки: не трескается, не коробится, поверхность становится тонированной с отчетливым узором текстуры.

Способ запаривания в льняном масле Посуда из древесины, пропаренная в льняном масле, очень водостойка и не растрескивается даже при повседневном использовании. Этот способ приемлем и сегодня. В емкость кладется заготовка, заливается льняным маслом и пропаривается на медленном огне.

Для 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.

Определение плотности древесины

Также 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.

Прямой — по методике , косвенный — при помощи электрических . Первый способ — точный, второй способ — быстрый.

Определение влажности древесины по ГОСТ 17231-78 (ГОСТ 16483.7-71)

Способ первый — прямой (стандартный, дедовской, проверенный временем)

На данный момент, на территории России действуют два стандарта, оба регламентирующие одну и ту же методику определения влажности древесины:

1. ГОСТ 17231-78 Лесоматериалы колотые и круглые.
   Методы определения влажности
   Скачать (cкачиваний: 1226)
2. ГОСТ 16483.7-71 Древесина.
   Методы определения влажности
   Скачать (cкачиваний: 914)

Аналоги данных стандартов легко отыщутся в метрологии любой постсоветской страны. Оба документа (ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71) регламентируют порядок отбора образцов, методы испытаний и анализа для объективного определения влажности деревоматериалов, лесоматериалов и дров (всего того, откуда можно вырезать или отпилить образец для исследований). Методика определения влажности по ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71 предельно проста и заключается в систематическом отборе и последующем высушивании образцов испытуемого материала. При этом, исследуемый образец находится в сушильном шкафу до полного своего высыхания. После чего, производится взвешивание и сравнение веса исследуемой древесины до, и после высушивания.

Прим. Согласно ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71, сухим считается такой образец, масса которого не изменилась более чем на 1% после выдерживания в сушильном шкафу в течение 24-х часов при температуре 101. ..103°С

Плюсы и минусы

ГОСТ-овские методы определения влажности древесины очень объективны, но имеют один большой недостаток — они громоздки и медлительны. Анализ древесины на влажность может растянуться до 3-х дней, пока сохнут образцы. Кроме того, для анализа на влажность требуется вырезать образец из массы исследуемого материала, что абсолютно неприемлемо для определения влажности древесины у готовых изделий

Определение влажности древесины влагомером

Способ второй — косвенный (быстрый и современный)

Чтобы не заморачиваться с утомительным отбором и просушкой образцов, гораздо проще и удобнее «ткнуть» в древесину влагомером. Влагомер — это специальный электрический прибор для определения влажности древесины. Действие влагомера основано на принципе изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности. У влагомера есть специальные иглы-электроды, которые нужно ввести в контакт с исследуемой древесиной и просто нажать на кнопку. Результат измерения тут же высветится на экране (или будет указан отклонением стрелки на нужную величину, если у прибора шкала рычажного типа).

Плюсы и минусы

Определение влажности древесины влагомером невероятно быстро и удобно, относится к неразрушающему методу контроля и, поэтому — идеально подходит для готовых изделий. Увы, электрические влагомеры дают большую погрешность

Погрешности измерений при определении влажности древесины

Погрешность при измерения влажности древесины составляют

1. По методике , не более 1%
2. При использовании электрического , в пределах 2…10%

Почему такая большая погрешность при использовании влагомеров:

1. Иглы-электроды проникают локально, только на глубину 5…15мм. Из-за этого получается поверхностное и местное изучение древесного материала. Как результат — большой процент погрешности, по сравнению со стандартными ГОСТ-овскими методами, где высушивание образцов происходит по всему объёму
2. Использование принципа изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности даёт дополнительную погрешность . Потому что, величина удельного электрического сопротивления древесины зависит не только от её влажности, но и от её плотности и смолистости (для хвойных пород). А поскольку, древесины — очень переменчивая величина, то увеличивается вероятность погрешности при измерении древесины разных по плотности пород деревьев.
   Поэтому, для древесины каждой породы дерева имеется собственная шкала влажности . Электрические влагомеры настраиваются на плотность древесины какой-то одной породы, как правило — сосны. Для остальных пород дерева, производители влагомеров прикладывают таблицы или встраивают калькуляторы для пересчёта влажности.
   Но, даже такие ухищрения не позволяют снизить погрешность измерения меньше 2…3%, поскольку удельное электрическое сопротивление древесины напрямую зависит от плотности древесины, которая может сильно изменяться даже в пределах одной породы дерева
   см.

   Таблица удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от породы дерева (наглядное пособие к объяснению, зачем нужны таблицы для пересчёта влажности в зависимости от породы дерева при использовании электрических влагомеров)

   Порода дерева	Удельное электрическое сопротивление (влажность 0%, 20°С, ОМ*см)
   	поперёк волокон	вдоль волокон
   Сосна	2,3*10 15	1,8*10 15
   Ель	7,6*10 16	3,8*10 16
   Ясень	3,3*10 16	3,8*10 15
   Граб	8,0*10 15	1,3*10 15
   Кедр	2,5*10 16	1,9*10 15
   Лиственница	8,6*10 15	3,3*10 15
   Прим. Данные таблицы найдены в Сети, их достоверность — неизвестна. Однако, даже поверхностного взгляда достаточно, чтобы понять, насколько может разниться величина удельного электрического сопротивления древесины, положенная в основу принципа работы электрического влагомера

3. Погрешность измерений в зависимости от породы дерева при определении влажности древесины влагомером уменьшается с ростом этой самой влажности и практически исчезает при показателе 100%. Это объясняется тем, что в напитанной водой древесине электрический ток идёт «напрямую» через воду, «игнорируя» при этом сопротивление

Единицы измерения величины влажности древесины

Каким-бы способом не была измерена влажность древесины — величина её всегда выражается в процентах от общей массы. Влажность древесины — это количественный показатель процентного содержания влаги в ней. Само собой разумеется, что влажность древесины не зависит от породы дерева.

Свободная и связанная влага в древесине

Основная часть влаги (воды) содержится в древесине во внутриклеточных и околоклеточных полостях и пустотах, каналах, трещинах и т. д. Но, кроме этого, молекулы воды содержатся в химически-связанном состоянии непосредственно в толще .

В зависимости от места расположения влаги в древесной массе, она (влага) разделяется на два вида — и

Свободная влага

Свободная влага — это влага, которая находится во внутриклеточном и междуклеточном пространстве, а также в полостях и пустотах древесины. Свободную влагу ещё называют «капиллярной». Свободная влага удерживается в древесной толще за счёт простых механических связей и легко удаляется из неё при обычной сушке. Свободная влага — это вода, которую древесина может впитывать в себя и затем отдавать при высушивании.

Связанная влага

Связанная влага — это специфический термин. Связанная влага — это влага, которая находится внутри материала стенок клеток древесины, непосредственно в самом

Дерево — доступный, экологически чистый материал, широко использующийся при строительстве и отделке зданий. Однако многие отказываются от него по той причине, что со временем древесина начинает коробиться, в конструкциях появляются щели. Происходит это по мере высыхания древесины. Избежать такой проблемы можно, если работать с сухим материалом. Нормы влажности пиломатериалов регламентируются рядом документов, в частности СНиП II-25-80.

Для того, чтобы получить качественное и надежное строение, необходимо использовать при строительстве только сухую древесину.

Но как узнать влажность древесины при покупке? На глаз это определить достаточно сложно. Лишь специалист с большим опытом по некоторым признакам может определить, влажная древесина или сухая, но и он не даст точного процентного соотношения. Некоторые выводы о влажности можно сделать при обработке пиломатериала. Если снятая рубанком стружка пластичная и гнется, то древесина сырая, если крошится — сухая. Строительные же нормативы требуют точной цифры, и для ее определения существует ряд методов, наиболее применяемыми из которых являются расчет по массе и вычисление с помощью специального прибора — влагомера.

Расчет влажности древесины по массе

Рисунок 1. Таблица плотности различных видов древесины.

Известно, что различные породы деревьев имеют различную плотность. Но плотность зависит не только от породы, но и от влажности пиломатериала: чем суше древесина, тем она легче. Данные по наиболее распространенным породам представлены в таблице на Рисунке 1. Зная объем и массу, можно подсчитать плотность, найти ее в таблице для данного дерева и таким образом определить влажность древесины. Это достаточно простой и быстрый способ определения влажности. Однако следует учитывать, что плотность деревьев даже одной породы, но произрастающих в разных климатических зонах, может варьироваться, поэтому погрешности в вычислениях избежать не удастся.

Для более точного определения влажности пиломатериала проводится исследование. Для испытания берется образец размером 20х20х30 мм. Проба отрезается от пиломатериала на расстоянии не менее 30-50 см от края доски. Она взвешивается на весах с точностью до 0,1 г и помещается в сушильный шкаф с температурой в 101-104° С. По истечении 6 часов проба достается из шкафа, повторно взвешивается и снова кладется в шкаф. Последующие взвешивания проводятся с периодичностью в 2 часа. Результаты взвешиваний заносятся в журнал. Если разница массы по итогам двух взвешиваний не превышает 0,1 г, то древесина считается абсолютно сухой.

Абсолютная влажность материала высчитывается по формуле:

W=(m-m 0)/m 0 ×100(%),

где W — влажность, m — масса образца при первом взвешивании, m 0 — масса того же образца после полного высушивания.

Необходимо рассмотреть, как определить влажность образца на примере. Можно допустить, что до просушки он весил 98,76 г, после просушки — 65,81 г. Тогда W=(98,76-65,81)/65,81х100=50,1%.

Для получения достоверного результата необходимо произвести исследование с несколькими пробами. Не рекомендуется выдерживать в сушильном шкафу более 20 часов образцы смолистых пород.

Этот способ определения влажности древесины соответствует ГОСТу 16483.7-71, но он занимает много времени и требует наличия специального лабораторного оборудования.

Определение влажности при помощи влагомера

Для определения влажности древесины можно использовать влагомер.

Научно-технический прогресс, проявляющийся во всех сферах человеческой деятельности, не остался в стороне и в отношении такого вопроса, как определение влажности древесины. Сегодня влагомером никого не удивить. Стоимость этого портативного прибора зависит от производителя, модели и набора функций, но она не настолько высока, чтобы отказаться от этого удобного приспособления. Влагомеры есть практически на любом складе, где хранятся или продаются пиломатериалы. А потому и измерение влажности превращается в минутное дело.

Принцип действия влагомера основан на измерении сопротивления при пропускании через древесину электрического тока. Прибор имеет игольчатые датчики, которые заглубляются в пиломатериал вдоль волокон. При нажатии кнопки замера через них пропускается ток, и результат, уже переведенный в показатель влажности, моментально высвечивается на дисплее. Погрешность измерения у современных влагомеров составляет не более 1,5%. При этом следует понимать, что результат достоверен только для того места, где углублены иголки. Чтобы судить о состоянии пиломатериала в целом, необходимо произвести как можно больше замеров по всей длине и ширине доски.

Ряд моделей имеет длинный проводник, соединяющий прибор с игольчатыми датчиками. Это позволяет измерять влажность древесины дистанционно при ее сушке в камере. При этом датчики вставляются в доски, расположенные в середине штабеля. Сам прибор помещается вне камеры. При замерах необходимо делать поправки на температуру. Дистанционный способ удобен для контролирования процесса сушки древесины, но следует признать, что зачастую он дает искаженные результаты. Это происходит по двум причинам: из-за нагревания иголок датчиков, которые передают его древесине в местах заглубления, и из-за нарушения плотного контакта датчиков вследствие усыхания древесины.

В тех случаях, когда крайне нежелательно даже минимальное повреждение древесины, например, если речь идет о деталях для мебели, определить влажность древесины можно бесконтактным влагомером. Он не имеет иголок, а просто прикладывается к поверхности пиломатериала. Принцип действия прибора основан на измерении длины электромагнитных волн, которая будет отличаться в зависимости от влажности. При измерении таким влагомером следует определять древесину по породе.

Сушка древесины

Влажная древесина — еще не приговор. Ее вполне можно довести до пригодного к работе состояния даже без сушки в камере. Более того, атмосферная просушка рекомендуется для любого приобретенного пиломатериала.

Сводится к ее правильному хранению. Для этого оборудуется место на сквозняке, защищенное навесом от осадков и попадания прямых солнечных лучей. Последнее условие связано с тем, что под солнцем поверхность досок быстро нагревается и просушивается, а нижняя остается влажной. Из-за этого возникает напряжение, древесина коробится и трескается.

Под штабели устанавливаются лаги высотой не менее 0,5 м от уровня земли. Поверхность основания должна иметь строго горизонтальную ориентацию. Во избежание прогиба досок расстояние между точками опоры не должно превышать 1,5 м. Между рядами досок перпендикулярно им размещаются прокладочные доски из хвойных пород толщиной в 25-40 мм, а через 1,0-1,5 м — прокладки толщиной в 100-150 мм. Это обеспечит лучшую циркуляцию воздуха. Нельзя складировать в один штабель доски, имеющие разную влажность: древесина гигроскопична, и сухие пиломатериалы будут набирать влагу от влажных.

Время, необходимое для просушки до показателя 18-22 % влаги, варьируется от 9 до 40 дней. Оно зависит от климатических условий, времени года и толщины материала.

Одним из моих хобби является деревообработка, а при работе с натуральным деревом важна его влажность.
В данном обзоре расскажу о цифровом приборе для измерения влажности древесины.

Для большинства эта вещь бесполезная, но для столяра незаменимая.
В off-line такой прибор стоит… на вскидку первая же и что самое примечательное вид 1 в 1:-D помоему очень не скромно! хотя реально я их видел в магазинах по 800-1000 р.

Немного теории.
1.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 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.

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.

о сушке пиломатериала можно прочитать подробнее в

Теперь о приборе…
выглядит он собственно как и на картинке в комплекте батарейка типа «Крона» 9V

Инструкция

Тестирование работоспособности проводилось на недавно закупленной обрезной доске 40мм x 200мм x 5 метров. На момент покупки лес был сырой, беглое тестирование показало влажность в районе 30 %.

Измерение влажности двух разных досок стопки

Измерение влажности одной доски в разных местах на небольшом расстоянии друг от друга. как видно результаты измерений на одном уровне.

Измерение влажности кожи пальца

По результатам измерений можно сказать что прибор не врет, хотя в некоторых местах показывал влажность 0% %-|

Резюме: покупкой доволен, по хорошему нужно провести поверку с фирменным прибором, но в целом уровень влажно показывает и это главное.

Как измерить влажность опилок в домашних условиях. Как определить влажность древесины? Основные способы

Прямой — по методике , косвенный — при помощи электрических . Первый способ — точный, второй способ — быстрый.

Определение влажности древесины по ГОСТ 17231-78 (ГОСТ 16483.7-71)

Способ первый — прямой (стандартный, дедовской, проверенный временем)

На данный момент, на территории России действуют два стандарта, оба регламентирующие одну и ту же методику определения влажности древесины:

1. ГОСТ 17231-78 Лесоматериалы колотые и круглые.
   Методы определения влажности
   Скачать (cкачиваний: 1226)
2. ГОСТ 16483.7-71 Древесина.
   Методы определения влажности
   Скачать (cкачиваний: 914)

Аналоги данных стандартов легко отыщутся в метрологии любой постсоветской страны. Оба документа (ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71) регламентируют порядок отбора образцов, методы испытаний и анализа для объективного определения влажности деревоматериалов, лесоматериалов и дров (всего того, откуда можно вырезать или отпилить образец для исследований). Методика определения влажности по ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71 предельно проста и заключается в систематическом отборе и последующем высушивании образцов испытуемого материала. При этом, исследуемый образец находится в сушильном шкафу до полного своего высыхания. После чего, производится взвешивание и сравнение веса исследуемой древесины до, и после высушивания.

Прим. Согласно ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71, сухим считается такой образец, масса которого не изменилась более чем на 1% после выдерживания в сушильном шкафу в течение 24-х часов при температуре 101. ..103°С

Плюсы и минусы

ГОСТ-овские методы определения влажности древесины очень объективны, но имеют один большой недостаток — они громоздки и медлительны. Анализ древесины на влажность может растянуться до 3-х дней, пока сохнут образцы. Кроме того, для анализа на влажность требуется вырезать образец из массы исследуемого материала, что абсолютно неприемлемо для определения влажности древесины у готовых изделий

Определение влажности древесины влагомером

Способ второй — косвенный (быстрый и современный)

Чтобы не заморачиваться с утомительным отбором и просушкой образцов, гораздо проще и удобнее «ткнуть» в древесину влагомером. Влагомер — это специальный электрический прибор для определения влажности древесины. Действие влагомера основано на принципе изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности. У влагомера есть специальные иглы-электроды, которые нужно ввести в контакт с исследуемой древесиной и просто нажать на кнопку. Результат измерения тут же высветится на экране (или будет указан отклонением стрелки на нужную величину, если у прибора шкала рычажного типа).

Плюсы и минусы

Определение влажности древесины влагомером невероятно быстро и удобно, относится к неразрушающему методу контроля и, поэтому — идеально подходит для готовых изделий. Увы, электрические влагомеры дают большую погрешность

Погрешности измерений при определении влажности древесины

Погрешность при измерения влажности древесины составляют

1. По методике , не более 1%
2. При использовании электрического , в пределах 2…10%

Почему такая большая погрешность при использовании влагомеров:

1. Иглы-электроды проникают локально, только на глубину 5…15мм. Из-за этого получается поверхностное и местное изучение древесного материала. Как результат — большой процент погрешности, по сравнению со стандартными ГОСТ-овскими методами, где высушивание образцов происходит по всему объёму
2. Использование принципа изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности даёт дополнительную погрешность . Потому что, величина удельного электрического сопротивления древесины зависит не только от её влажности, но и от её плотности и смолистости (для хвойных пород). А поскольку, древесины — очень переменчивая величина, то увеличивается вероятность погрешности при измерении древесины разных по плотности пород деревьев.
   Поэтому, для древесины каждой породы дерева имеется собственная шкала влажности . Электрические влагомеры настраиваются на плотность древесины какой-то одной породы, как правило — сосны. Для остальных пород дерева, производители влагомеров прикладывают таблицы или встраивают калькуляторы для пересчёта влажности.
   Но, даже такие ухищрения не позволяют снизить погрешность измерения меньше 2…3%, поскольку удельное электрическое сопротивление древесины напрямую зависит от плотности древесины, которая может сильно изменяться даже в пределах одной породы дерева
   см.

   Таблица удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от породы дерева (наглядное пособие к объяснению, зачем нужны таблицы для пересчёта влажности в зависимости от породы дерева при использовании электрических влагомеров)

   Порода дерева	Удельное электрическое сопротивление (влажность 0%, 20°С, ОМ*см)
   	поперёк волокон	вдоль волокон
   Сосна	2,3*10 15	1,8*10 15
   Ель	7,6*10 16	3,8*10 16
   Ясень	3,3*10 16	3,8*10 15
   Граб	8,0*10 15	1,3*10 15
   Кедр	2,5*10 16	1,9*10 15
   Лиственница	8,6*10 15	3,3*10 15
   Прим. Данные таблицы найдены в Сети, их достоверность — неизвестна. Однако, даже поверхностного взгляда достаточно, чтобы понять, насколько может разниться величина удельного электрического сопротивления древесины, положенная в основу принципа работы электрического влагомера

3. Погрешность измерений в зависимости от породы дерева при определении влажности древесины влагомером уменьшается с ростом этой самой влажности и практически исчезает при показателе 100%. Это объясняется тем, что в напитанной водой древесине электрический ток идёт «напрямую» через воду, «игнорируя» при этом сопротивление

Единицы измерения величины влажности древесины

Каким-бы способом не была измерена влажность древесины — величина её всегда выражается в процентах от общей массы. Влажность древесины — это количественный показатель процентного содержания влаги в ней. Само собой разумеется, что влажность древесины не зависит от породы дерева.

Свободная и связанная влага в древесине

Основная часть влаги (воды) содержится в древесине во внутриклеточных и околоклеточных полостях и пустотах, каналах, трещинах и т. д. Но, кроме этого, молекулы воды содержатся в химически-связанном состоянии непосредственно в толще .

В зависимости от места расположения влаги в древесной массе, она (влага) разделяется на два вида — и

Свободная влага

Свободная влага — это влага, которая находится во внутриклеточном и междуклеточном пространстве, а также в полостях и пустотах древесины. Свободную влагу ещё называют «капиллярной». Свободная влага удерживается в древесной толще за счёт простых механических связей и легко удаляется из неё при обычной сушке. Свободная влага — это вода, которую древесина может впитывать в себя и затем отдавать при высушивании.

Связанная влага

Связанная влага — это специфический термин. Связанная влага — это влага, которая находится внутри материала стенок клеток древесины, непосредственно в самом

Дерево – натуральный материал, достаточно сильно восприимчивый к влажности. Оно способно выделять и поглощать влагу в зависимости от окружающих условий. При неизменном состоянии микроклимата влажность древесины стремится к постоянным показателям.

Определение влажности древесины во многом зависит от породы дерева. Наиболее гигроскопичными являются груша, бук, кемпас. Самыми стойкими считаются дуб, бамбук, мербау.

Использование древесины для строительства и ремонта предполагает соблюдение норм влажности. Под термином «влажность» подразумевается процентное отношение воды к сухой древесине.

Типы влажности

Выделяют два вида влажности древесного сырья: относительная и абсолютная.

Абсолютная

Такое понятие характеризуется отношением массовой доли влаги определенного объема древесины к весу абсолютно сухого сырья этого же размера. На этот показатель существуют установленные государственные стандарты. Согласно им показатели измерителя абсолютной влажности доски должна быть в границах 9%.

Относительная

Это процентное отношение влаги, которая содержится в дереве, к массе влажной древесине. В древесном сырье вода находится в двух формах: свободной и связанной. Они указывают на общее число влаги в сырье. Объем связанной влаги зависит от микроклимата, так как впитывается из воздуха. Находится она в клеточной структуре дерева. Именно из-за этого, в зависимости от влажности окружающей среды, происходит разбухание или усушка материала. Удалить связанную воду можно только при помощи сушки.

Свободная влага не приводит к разбуханию, так как вода в этом случае находится в межклеточной структуре древесины. Но благодаря ей увеличивается плотность материала.

Помимо этого, вид древесного сырья зависит от степени его влажности.

Существует несколько типов влажности древесины:

Мокрая. К этому разряду относят дерево, которое долгое время подвергалось воздействию воды. В таком случае показатель измерителя влажности составляет более 100%.

Свежесрубленная. Влажность недавно сваленного дерева находится в пределах 50–100%.

Комнатно-сухая. Этот вид материала, который долгое время находился в отапливаемом здании. Поэтому его число находится в пределах 9–13%.

Воздушно-сухая. К такому типу относится древесина, которая длительное время хранилась на свежем воздухе. В зависимости от условий окружающей среды, ее показатель находится в пределах 15–20%.

Абсолютно сухая. Таких показателей можно добиться только при помощи сушки в специальном приборе. Количество воды в этом случае равняется 0.

Как узнать влажность древесины?

Существует несколько методов, как определить влажность древесины. Но сначала надо выяснить вид растения и влагу воздуха, так как для разных деревьев существуют свои стандарты.

Для того чтобы измерить влагу древесного сырья, как правило, используют два метода: весовой либо при помощи электрического прибора. Их показатели могут несколько отличаться, но незначительно.

Весовой

Для этого метода потребуется:

Процесс измерения:

Для начала из середины доски нужно своими руками отпилить кусок шириной 10–15 миллиметров. Он будет служить контрольной пробой. Главное, в этом этапе – взять брусок именно с центра доски. С торцевой части отрезать не стоит, так как она имеет намного меньшую влажность.

После взвешивания этот кусок нужно отправить в специальную сушку, прибор с температурой около 100С°.

Первое взвешивание производится своими руками через пять часов. Все последующие показатели записываются с интервалом 1–2 часа.

Высушивание проводится до тех пор, пока весовой показатель не начнет повторяться. Это означает, что материал стал абсолютно сухим. Обозначим числовой показатель последней пробы как «Pc».

W = (Ph-Pc) : (Pc х 100%)

W – показатель в процентах; Ph – первый вес; Pc – последний вес.

Чтобы получить более надежные результаты, лучше использовать два образца для проб.

Электрический

Чтобы провести весовое измерение древесины требуется очень много времени. В среднем на такую работу уходит около девяти часов. Но есть способ, который позволяет намного быстрее и более точно определить процентное число воды в дереве.

Установить показатель влажности древесного сырья намного проще при помощи электрического влагомера.

Принцип работы влагомера основан на изменении удельного электрического сопротивления материала зависимо от его влажности. Иглы-электроды этого прибора вводятся в древесину так, чтобы они находились друг против друга. По ним пускается ток, и влагомер показывает количество воды в этом участке дерева. Но так как влагомер измеряет влагу только локально, то лучше повторить замер в нескольких местах.

Как определить влажность дерева без технических средств?

Сегодня количество воды в древесном сырье выясняют при помощи сложных расчетов и новейших приборов. Но ведь строительством люди занимались всегда. И как-то они обходились без прогрессивных методов и влагомеров.

По свежеспиленному фрагменту необходимо провести черту карандашом. Когда древесина влажная, линия через некоторое время посинеет, если сухая – нет.

О количестве воды в древесном сырье могут «рассказать» стружки. Если они эластичные, мягкие, при сминании не ломаются – дерево влажное. Стружки сухого сырья в руке будут ломаться, крошиться.

Можно своими руками провести по древесине острым металлическим предметом. По оставленному следу определяется состояние материала. У влажного дерева след будет влажный.

Определить количество влаги в древесном сырье можно ударив по нему каким-нибудь деревянным предметом. Если звук глухой – дерево влажное, тонкий и звонкий – сухое.

О сухости древесины свидетельствуют также трещины на ее торцах. У влажного материала их меньше.

Когда при распиливании доски своими руками в отверстие проступает влага, дерево содержит большое количество воды и непригодно к работе. Слишком пересохшее сырье при подобной обработке крошится.

Влажность древесины играет огромную роль при строительстве и ремонте. Сырое дерево в процессе высыхания будет деформироваться. Чтобы этого избежать работать следует только с сухим материалом.

Одним из моих хобби является деревообработка, а при работе с натуральным деревом важна его влажность.
В данном обзоре расскажу о цифровом приборе для измерения влажности древесины.

Для большинства эта вещь бесполезная, но для столяра незаменимая.
В off-line такой прибор стоит… на вскидку первая же и что самое примечательное вид 1 в 1:-D помоему очень не скромно! хотя реально я их видел в магазинах по 800-1000 р.

Немного теории.
1.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 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.

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.

о сушке пиломатериала можно прочитать подробнее в

Теперь о приборе…
выглядит он собственно как и на картинке в комплекте батарейка типа «Крона» 9V

Инструкция

Тестирование работоспособности проводилось на недавно закупленной обрезной доске 40мм x 200мм x 5 метров. На момент покупки лес был сырой, беглое тестирование показало влажность в районе 30 %.

Измерение влажности двух разных досок стопки

Измерение влажности одной доски в разных местах на небольшом расстоянии друг от друга. как видно результаты измерений на одном уровне.

Измерение влажности кожи пальца

По результатам измерений можно сказать что прибор не врет, хотя в некоторых местах показывал влажность 0% %-|

Резюме: покупкой доволен, по хорошему нужно провести поверку с фирменным прибором, но в целом уровень влажно показывает и это главное.

Определяем влажность древесины

Что бы определить влажность древесины, можно использовать один из двух способов. В быту используют специальные устройства – электровлагомеры. Устройство работает по принципу изменения электропроводимости древесины (изменяется от влажности). Иглы электровлагомера, с подключенными проводами, вводят в дерево и пропускают через него электрический ток, в этот момент на шкале устройства можно увидеть степень влажности древесины в том месте, где проводится замер.

Некоторые резчики с большим опытом работы могут определить влажность древесины на глаз. Также, зная плотность и другие физические свойства разных типов древесины – можно определить её влажность по массе, при наличии трещин вдоль волокон или на торце – по короблению. По цвету древесины, цвету коры и её величине – определяется свежесрубленная или спелая древесина, а также её влажность.

Если при обработке дерева п/м рубанком, стружка легко сжимается рукой – материал влажный, если же при сжатии стружка крошится и ломается – материал достаточно сухой. Также нужно обращать свое внимание при поперечных порезах стамесками: если крошится деревянная заготовка – материал слишком сухой.

Деревянная заготовка, которая очень легко режется – очень влажная, а на месте пореза будет заметен влажный след. Отметим, что получить качественную древесную заготовку достаточно сложно, поскольку коробление, растрескивание и других деформаций при сушке не избежать.

Сушка дерева

Сухая древесина является более прочной, долговечной, лучше отделывается, легко склеивается, не подвергается загниванию, не так сильно коробится. Любая древесина, в независимости от породы, он тонко чувствует изменение влажности окружающей её среды. Это свойство является одним из самых главных недостатков лесоматериалов. В теплых и отапливаемых помещениях она коробится и усыхает, а при повышенной влажности – очень быстро вбирает в себя воду и начинает разбухать. Оптимальная влажность древесины на улице является 18%, а в помещении – до 10%.

На сегодняшний день существует много различных методов сушки древесины. Самым доступным и простым является естественный вид сушки – воздушный (атмосферный). Сушка должна проходить в тени, на сквозняке и под навесом. При сушке на солнце, поверхность быстро нагревается и высыхает, а вот внутренняя часть заготовки остается сырой. В результате чего появляются трещины (из-за разницы напряжений).

Брусы, доски и другие п/м необходимо укладывать в штабеля на деревянные, металлические или другие подставки высотой от 50 см. Доски необходимо укладывать внутренними пластями к верху, во избежание коробления.

Если доски при сушке положить на кромки, то процесс будет более быстрым, поскольку будет лучшее проветривание и, соответственно влага будет, быстрее испарятся. Однако существует значительный недостаток – доски больше коробятся, особенно с повышенной влажностью. При заготовлении живых и свежесрубленных деревьев, после укладки необходимо уплотнить их тяжелым грузом во избежание сильного коробления.

При естественной сушке, всегда будут образовываться трещины на торцах. Для избегания растрескивания торцов, их необходимо хорошо закрасить маслянной краской или же пропитать битумом или горячей олифой, это защитит поры древесины. Обработку торцов необходимо проводить сразу же после поперечных распилов в разрез. При очень влажной древесине необходимо просушить торцы паяльной лампой и потом начинать закрашивать.

Кряжи (стволы) обязательно нужно очистить от коры (окорить), лишь у торцов должны остаться пояски-муфты до 25 см в ширину для избегания растрескивания. Очищать кору необходимо для ускорения высыхания и защиты от жуков. Древесина, оставленная с корой, в теплом помещении и с повышенным уровнем влажности очень быстро начнет загнивать и поражаться грибками.

После сушки атмосферным методом при теплой погоде, влажность древесины будет составлять от 12 до 18 %.

Существуют и другие способы сушки дерева.

Способ выпаривания

Выпаривание (запаривание) использовали ещё в давние времена. Заготовки распиливали на части, учитывая размеры изделия, затем закладывали обыкновенный чугун и подсыпали опилки от такой же древесины, заливали водой и оставляли в протопленной и остывающей печи при температуре 60-70 градусов. В результате таких действий происходит процесс «выщелачивания» (выпаривание древесины) – заготовка теряет все свои естественные соки, окрашивается и принимает густо-шоколадные оттенки, с довольно ярко выраженным природным рисунком. Такую заготовку легче обрабатывать, а после сушки – будет, на много меньше коробится и трескаться.

Метод парафинирования

Деревянную заготовку опускают в раствор парафина и оставляют в печи на несколько часов при температуре в 40 градусов. Далее древесине дают несколько дней просохнуть, в результате чего она обладает теми же свойствами, как и после запарки: тонированная поверхность с четким рисунком текстуры, не коробится, не трескается.

Метод запирания в льняном масле

Посуда, изготовленная из пропаренной в льняном масле древесины, имеет водостойкие качества, и практически не трескается даже при повседневном использовании. Данный способ применяется до сих пор. Заготовку помещают в емкость, заливают льняным маслом и пропаривают на слабом огне.

1. Варианты выполнения измерений
2. Измерение по массе
3. Расчеты по полученным данным
4. Измерительные приборы

При выполнении строительных работ, для производства мебели и декоративных изделий берется сухая древесина, поскольку влажный материал «ведет» после обработки, что портит декор шкатулок, рамок для картин, фотографий. Подвергаются риску другие конструкции – двери, дверные косяки, полы, лестницы.

В связи с большими объемами, уровень влаги в древесине определить сложно, важен опыт специалиста – все замеры проводятся вручную, и работник может пропустить (случайно или умышленно) часть заготовок. А на крупных предприятиях по деревообработке делаются выборочные измерения, по которым выясняют, сколько процентов влажности у партии (5–20 штук, по полученным данным рассчитывается средний показатель). Определяется влажность древесины на предприятиях поэтапно .

Вполне вероятно, что часть может быть недостаточно сухой, а это вызовет сложности у специалистов, работающих с материалом – мастеров, мебельщиков. Нужна только сухая древесина, поэтому приходится самостоятельно определять ее состояние.

Методы выполнения

Существует всего 2 способа, чтобы узнать уровень воды в древесине:

Можно сделать это, используя инструменты. Для точных измерений пользуются специальным устройством – влагомером. Он предназначен для определения уровня содержания влаги в разных условиях и для любых материалов.

Измерить влажность древесины можно по ее массе, провести расчеты получается в домашних условиях.

Существует ГОСТ, допускающий уровень содержания влаги в древесине для определенных целей после обработки . (ГОСТ 17231-75 и ГОСТ 16483.7-71). Документы действуют на территории стран СНГ. В них регламентируются способы выбора пробников, методические указания по измерению влажности, анализ и трактовка полученной информации.

Сам процесс подготовки и работа просты: из партии отбираются образцы, которые помещаются в сушильный шкаф с заданными условиями. Это температура, влажность воздуха, другие факторы. После полного цикла работы шкафа образец достают и взвешивают, сравнивая влажность древесины до помещения туда и после. ГОСТ предусматривает допуски (погрешность допустимого отклонения от заданных значений).

Если заготовка долго лежала на складе (даже после сушки), то набирается равновесная влажность . Этот показатель для дерева является тем значением, которое имеет среда. Например, при длительном хранении на складе дерево наберет или отдаст влаги столько, что в итоге влажность бревен или досок будет равна этому показателю в помещении. Поэтому отдельно существует ГОСТ, который регламентирует норму влаги. Условия хранения материала должны соблюдаться.

Измерение по массе

Этот вариант наиболее точный, поэтому именно так определяют влажность по ГОСТу. Способ можно пименять дома. Он не требует специального оборудования. Однако необходимы знания физики и некоторых справочных данных по ГОСТу. Рекомендуется перед проведением измерений ознакомиться с ГОСТом, чтобы иметь представление о влажности, на что она влияет, какое значение имеет стандартное число, а также для получения справочных данных.

Метод основан на том, что любой материал имеет плотность. Разные породы дерева отличаются по этому показателю. При этом естественная плотность древесины значительно ниже, чем реальная – дерево впитывает влагу. Сухая древесина более легкая, чем влажная. Получив значения объема и массы заготовки, можно проверить или рассчитать влажность. Этот вариант надежней, чем простое использование влагомера.

Важно правильно взять исходные данные по плотности для расчетов, поскольку даже у одной и той же породы дерева, которое растет в различных климатических условиях, оно разное. Это дает погрешность.

Чтобы провести расчеты, необходимо взять заготовку 2х2х3 см, которую отрезают от краев доски на расстоянии около 0,3–0,5 метра.

Все равно, от какого края доски отрезан материал. Следующий этап – взвешивание. Его производить нужно на очень точных весах, чтобы получить показатель массы до 0,1 грамма. После этого рассчитывают объем и плотность материала.

Расчеты по полученным данным

Для сравнения с полученными расчетными данными берется естественная плотность древесины . Разница между расчетным и естественным значением будет указателем того, что дерево влажное. Для определения точного значения заготовку помещают в сушильный шкаф при температуре 100˚С (в быту можно использовать духовку) на четверть суток. После этого заготовка извлекается, повторно измеряется и взвешивается.

Расчеты выполняют следующим образом:

W = (m-m0)/m0 х100%, где: m – масса заготовки до сушильного шкафа, m0 – масса после извлечения из сушилки, W – значение влажности.

К недостаткам этого способа следует отнести длительное время получения и обработки информации, необходимость выбирать точные значения из справочных материалов (естественная плотность). Однако полученный результат будет точным.

Измерительные приборы

Чтобы определить влажность древесины, можно использовать устройство, которое позволяет узнать приблизительно, сколько процентов воды содержится в материале. Единственным требованием для подобных работ является наличие влагомера, который стоит довольно дорого. Большинство предприятий имеет в своем распоряжении такой прибор и, если договориться, то можно провести все измерения.

Принцип работы основан на явлении электрической проводимости в различных средах. Прибор имеет два игольчатых датчика, которые следует воткнуть в заготовку на одинаковую глубину, после чего через них проходит ток. При этом в современные приборы уже заложена норма сухого дерева, что позволяет проверить данные с установленными значениями для конкретной породы. Вся операция занимает около минуты.

К недостаткам этого метода стоит отнести высокую погрешность. У лучших приборов она составляет 1,5–2%, у большинства может доходить до 3–4%. Кроме того, сложно воткнуть иглы на одинаковую глубину, что дает существенные отклонения.

Как измерить влажность древесины для проектов «сделай сам»

Если вы бесстрашный энтузиаст, готовящийся к завершению крупного проекта, связанного с древесиной, важно знать, как измерить влажность этой древесины для вашего проекта «сделай сам».

Независимо от того, производите ли вы домашнюю мебель или устанавливаете паркетные полы, влага в древесине может быть серьезной проблемой для вас. Почему?

Например, избыток влаги может вызвать вздутие или деформацию древесины.Или, если оставить в покое на достаточно долгое время, влажная древесина может даже покрыться плесенью, по существу гниющей изнутри.

Имея это в виду, как вы можете измерить содержание влаги в древесине в своих проектах «сделай сам»?

Существует несколько способов с разным уровнем практичности для применения в домашних условиях.

Одним из старейших способов измерения содержания влаги в любом гигроскопичном материале является испытание на сушку в печи. Этот тест имеет два метода, описанных в ASTM D4442, метод A и метод B («первичный» научный тест и «вторичный» метод соответственно).

Общая стратегия испытаний на сушку в печи включает сушку древесины в хорошо вентилируемой печи или печи для обжига в течение длительного периода времени. После каждого цикла сушки древесину взвешивают, чтобы проверить ее вес. Этот процесс повторяется до тех пор, пока вес дерева не перестанет изменяться.

Сравнивая вес высушенного дерева с первоначальным весом дерева, вы можете установить очень точное исходное значение %MC для этого куска дерева.

Например, скажите, что у вас есть кусок дерева весом 10 фунтов, и подвергайте его тесту на сушку в печи, пока он не перестанет терять вес на 9.5 фунтов. В этом случае %MC древесины будет примерно 5%, так как 0,5 фунта веса древесины составляют вода, а 0,5/10 = 0,05, или 5%.

Вообще говоря, тесты на сушку в печи считаются наиболее точным способом определения влажности в гигроскопичных материалах, таких как древесина, при условии, что тест проведен правильно.

Однако энтузиасты, занимающиеся самоделкой, обычно не предпочитают этот метод по нескольким причинам:

1. Медленно. Проверка влажности путем высушивания образца древесины может занять несколько часов, а спешка может сжечь древесину и испортить ее.
2. Делает проверенную древесину непригодной для использования во многих случаях. Несмотря на то, что этот процесс позволяет установить % MC по весу воды, древесина, которая была пересушена, может оказаться непригодной для первоначального использования из-за деформации, которая может возникнуть в результате воздействия тепла и быстрой сушки.
3. Не у всех есть подходящий тип духовки. Профессиональные столяры могут иметь печь только для сушки древесины, но у мастеров-любителей может не быть вентилируемой печи, которая справится с задачей равномерной сушки древесины.Духовка, которая не может поддерживать нужную температуру или обеспечить достаточную вентиляцию, может исказить результаты теста.

Одних этих трех проблем достаточно, чтобы помешать большинству энтузиастов, занимающихся самодельными работами, использовать метод испытаний на сушку в печи для своих проектов по деревообработке.

Тем не менее, есть более быстрый способ проверить содержание влаги в древесине, который по-прежнему более чем достаточно надежен для ваших нужд в тестировании проекта по дереву своими руками:

Вместо того, чтобы тратить часы на то, чтобы тщательно высушить образцы пиломатериалов и взвесить их, чтобы проверить их первоначальную влажность, многие энтузиасты-сделай сам теперь используют современные технологии, чтобы быстро и точно определить % MC древесины на ходу.

Влагомеры для древесины бывают разных типов, каждый из которых имеет множество различных функций. Эти счетчики можно разделить на две большие категории по методу измерения:

• Штифтовые счетчики. Эти устройства используют два или более электродов для измерения содержания влаги в образце древесины с помощью электрического сопротивления. Поскольку древесина является естественным изолятором, а вода проводником, то чем больше сопротивление электрическому току, тем суше древесина, и наоборот.
• Бесштифтовые влагомеры. Эти влагомеры, которые некоторые также называют измерителями без повреждений, используют специальную сканирующую пластину для прохождения электромагнитной волны через образец материала и создания показаний среднего содержания влаги в области сканирования.

Эти самодельные влагомеры имеют как преимущества, так и недостатки.

Например, булавочные измерители оставляют крошечные отверстия в материалах, которые они тестируют, потому что вам нужно проникнуть в поверхность электродами, чтобы получить показания. С другой стороны, бесконтактные измерители должны обеспечить полный контакт между сканирующей пластиной и сканируемым материалом, чтобы получить точное измерение.

В большинстве случаев использование этих счетчиков удивительно просто.

Чтобы использовать штифтовой измеритель влажности древесины, просто вставьте штифты в материал, который вы хотите проверить, и активируйте измеритель. Электрический ток будет проходить от одного штыря к другому, и измеритель даст вам показания, основанные на сопротивлении току.

При использовании бесштифтовых измерителей все, что вам нужно сделать, это надежно прижать основание сканирующей пластины к проверяемой древесине и активировать измеритель. Опять же, счетчик запустит сканирование и даст вам показания, которые вы можете использовать.

Бесштифтовые измерители быстрее, чем штифтовые, при сканировании больших площадей, поскольку они измеряют большую площадь. Кроме того, они не оставляют микроотверстий в тестируемой древесине, что делает их идеальными для измерения влажности красивых полов из твердой древесины.

Некоторые счетчики могут иметь более продвинутые функции в зависимости от их производителя, такие как встроенная коррекция температуры или породы дерева.Чтобы использовать эти функции, вы, вероятно, захотите обратиться к индивидуальному руководству пользователя вашего влагомера.

В целом, влагомеры — это быстрый, точный и удобный способ для домашних мастеров проверить содержание влаги в древесине на ходу.

Каков допустимый уровень влажности древесины?

Содержание влаги в древесине

Как влажность влияет на древесину?

Каждый, кто работает с деревом, должен понимать, как дерево взаимодействует с влагой окружающей среды.Независимо от того, являетесь ли вы плотником, изготавливающим шкафы, специалистом по деревянным настилам, укладывающим паркетные полы, или если вы используете древесину в строительстве, влажность древесины (MC) всегда должна быть у вас на уме.

Древесина гигроскопична. Он приобретает или теряет влажность воды при изменении относительной влажности (RH) окружающего воздуха.

Из-за различных уровней влажности окружающего воздуха древесина не только приобретает или теряет влагу, но также расширяется или сжимается. По мере увеличения влажности МС увеличивается, что приводит к расширению древесины.По мере снижения влажности МС уменьшается, что приводит к усадке древесины. Когда древесина не набирает и не теряет влагу, мы говорим, что древесина достигла своего равновесного содержания влаги (ЕМС).

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

Если это сбивает с толку, не волнуйтесь.График ниже прояснит ситуацию. Обратите внимание, что ЭМС места использования тот же , что и MC:

Итак, используя этот график, мы знаем, что в в районе страны, где относительная влажность внутри дома или офиса составляет от 26 до 32%, как ЭМС используемого места, так и содержание влаги в древесине в этом месте будут составлять 6%.

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

резюме
Древесина всегда должна акклиматизироваться или прийти в равновесие с относительной влажностью места конечного использования. Невыполнение этого требования приведет к деформации, растрескиванию и другим проблемам после изготовления деревянного изделия.

Как удалить влагу с дерева?

Сушка в печи

Свежесрубленная древесина содержит много влаги.В конце концов, эта внутренняя влага испарится сама собой. Однако для ускорения процесса используется камерная сушка. Некоторая необработанная древесина, которую вы видите на рынке, была высушена в печи, чтобы снизить содержание влаги примерно до 8%, чтобы она не страдала от дефектов, связанных с влажностью, таких как коробление и коробление. Однако многие строительные материалы могут быть высушены примерно до 15% влажности.

Но это еще не все…

Влажность древесины всегда разная.Это никогда не бывает постоянным. Древесина – свежесрубленная или высушенная в печи – всегда взаимодействует с влагой окружающей среды. Поэтому то, что древесина высушена в печи, не означает, что она потеряла способность впитывать влагу. Он будет продолжать поглощать и выделять влагу, пока не придет в равновесие с окружающим воздухом.

Каков допустимый уровень влажности древесины?

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

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

Из-за этих двух факторов трудно сказать что-то конкретное о приемлемом содержании влаги в древесине. Важнее понимать, что древесина сушится в печи до определенного колоколообразного диапазона МС. Статистические выбросы будут как на нижнем, так и на верхнем уровне, и вы захотите поймать их с помощью качественного измерителя влажности.

Как измерить содержание влаги в древесине?

Существует два основных способа измерения влажности древесины: испытание на сушку в печи и испытание влагомером. Давайте рассмотрим основы каждого из них…

1. Испытание на сушку в печи

Испытание на сушку в печи — старейший метод измерения содержания влаги в древесине. Процесс занимает много времени, но дает точные результаты при правильном выполнении. Вот как это работает…

Испытываемый образец древесины высушивается в специальной печи или печи и периодически проверяется его масса.Как только вес образца древесины перестает меняться, его вес сравнивают с тем, что было до начала процесса сушки. Затем эта разница в весе используется для расчета исходной влажности древесины.

В то время как тестирование в сухом состоянии при правильном проведении дает точные результаты, есть несколько недостатков:

• Это занимает много времени – Мы говорим о часах. Процесс сушки в печи должен выполняться медленно, иначе древесина может сгореть, и результаты испытаний будут бесполезными.
• Это сделает древесину непригодной для использования. – Часто бывает, что высушивание в печи приводит к тому, что древесина становится непригодной для использования.
• Требуется специальная печь или печь для обжига – У большинства любителей, работающих с древесиной, нет печи, способной дать точные результаты.

Эти три недостатка означают, что любители, работающие с древесиной, обычно не выбирают испытание в сухом состоянии.

2. Проверка влагомера

Самый быстрый способ проверить влажность древесины – это использовать влагомер.Существует два основных типа измерителей влажности древесины: штыревые и бесштыревые.

Штифтовые измерители влажности древесины

Штифтовые измерители используют проникающие электроды и измеряют содержание влаги в древесине с помощью электрического сопротивления. Поскольку вода проводит электричество, а древесина нет, сухость древесины можно определить по величине сопротивления электрическому току. Более сухая древесина оказывает большее сопротивление, чем более влажная древесина.

Измерители влажности древесины без штифтов

Измерители влажности без штифтов не проникают внутрь и считывают содержание влаги с помощью неповреждающего электромагнитного датчика, который сканирует древесину.Поскольку бесштифтовые измерители сканируют поверхность древесины и охватывают большую площадь, чем штифтовые измерители, они обеспечивают более полную картину содержания влаги в древесине.

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

Как измерить влажность древесины с помощью влагомера?

Штифтовые влагомеры

Общий процесс использования штифтовых влагомеров следующий…

• Вставьте штифты в поверхность древесины, которую вы хотите проверить.
• Убедитесь, что они выровнены по направлению волокон, а не поперек.
• Включите счетчик. Затем электрический ток будет перемещаться от контакта к контакту и измерять встречающееся сопротивление.

Бесконтактные влагомеры

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

Купить влагомер древесины

Точность измерителей 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 влагомера. Разница заключается в погрешности измерения влагомера.

Для получения дополнительной информации см. нашу статью, в которой сравниваются бесштифтовые влагомеры и штифтовые измерители.

Содержание влаги в древесине с точки зрения столяра

Поскольку древесина усаживается и деформируется по мере высыхания, столяры хотят, чтобы она подвергалась предварительной усадке перед использованием. Мебельщик Лонни Берд взвешивает,

«Я не хочу, чтобы древесина сжималась после того, как я ее использую, потому что древесина деформируется или раскалывается.

Бёрд, руководитель Школы тонкой обработки дерева за пределами Ноксвилля, штат Теннесси, говорит, что знает, что древесина усыхает в зависимости от сезона, но хочет свести к минимуму усадку и расширение, высушивая древесину до влажности около 8%.

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

Содержание влаги в свежесрубленной древесине обычно составляет от 40 до 200%. Если вам интересно, как древесина может иметь 200-процентную влажность, вот как это работает…

Поскольку влажность древесины равна весу воды в древесине, деленному на вес дерева без воды, возможно, что влажность превысит 100%.Другими словами, вода весит больше, чем древесные волокна.

Насколько сухой должна быть древесина для деревообработки?

Допустимое содержание влаги в древесине обычно составляет от 6% до 8% для столяров, которые изготавливают шкафы, изысканную мебель, музыкальные инструменты, посуду, игрушки, предметы декоративно-прикладного искусства, реставрацию лодок или различные другие изделия из дерева.

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

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

Если внутри помещения средняя относительная влажность составляет 40–52 %, размещенная там древесина будет иметь среднюю ЭМС 8–9 %. Это основано на диаграмме в Справочнике по дереву: Древесина как конструкционный материал.

Таким образом, чтобы избежать проблем после строительства, столяру, строящему шкаф для этого конкретного интерьера, необходимо предварительно высушить древесину до влажности 8-9%, а затем поддерживать ее сухой в процессе строительства.

Лучший способ сделать это — использовать точный влагомер.

резюме
Приемлемые показания влажности древесины на измерителе обычно составляют от 6% до 8% для деревообработки. Нормальная влажность древесины колеблется от 7% до 19%. Обязательно акклиматизируйте древесину до желаемой электромагнитной совместимости внутренней среды, прежде чем использовать ее.

Содержание влаги в древесине с точки зрения монтажника напольных покрытий

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

При определении допустимого уровня влажности в деревянных полах перед укладкой NWFA заявляет, что специалист по напольным покрытиям должен установить базовый уровень для акклиматизации. Акклиматизация – это процесс приведения деревянного пола к условиям влажности окружающей среды, в которой он будет установлен.

Чтобы установить базовый уровень акклиматизации деревянного пола, установщику необходимо будет рассчитать оптимальный уровень влажности древесины, разделив EMC высокого сезона и низкого сезона региона.Например, если ожидаемая ЭМС находится в диапазоне от 6 % до 9 %, исходное содержание влаги в древесине составит 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 получения большого количества показаний влажности. Когда вы делаете это, вы не только гарантируете, что вся партия в среднем в порядке, но вы также с большей вероятностью поймаете доски, которые являются статистическими выбросами и могут вызвать проблемы.

Если содержание влаги в продукте далеко за пределами оптимального диапазона MC, деревянные полы не следует принимать, поскольку это приведет к усадке, деформации, короблению и другим физическим проблемам.

Например, если влажность поставляемой древесины составляет 12 %, а оптимальная МС составляет 6 %, то в процессе акклиматизации возникнут физические проблемы.

Чтобы избежать этой проблемы, деревянные полы нельзя хранить в неконтролируемых условиях окружающей среды, например, в гаражах и на открытых террасах.

Как правило, с географическими исключениями, деревянные полы работают лучше всего, когда внутренняя среда поддерживается в пределах диапазона относительной влажности от 30% до 50% и диапазона температур от 60 до 80 градусов по Фаренгейту. Однако идеальный диапазон влажности в некоторых климатических условиях может быть выше или ниже. Например, с 25% до 45% или с 45% до 65%.

Национальная ассоциация деревянных напольных покрытий (NWFA) разработала диаграмму, показывающую содержание влаги в древесине при любом заданном сочетании 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 доставки. Несмотря на то, что некоторые колебания можно ожидать в пределах от 6% до 9%, деревянные полы могут более резко сжиматься или набухать за пределами этого диапазона.

Установщики также должны измерять влажность деревянного основания пола и бетонных плит, так как они также могут влиять на деревянный пол. Максимальный уровень влажности чернового пола для полов из массивных полос или массивных полов большой ширины составляет 12% или 13%, в зависимости от производителя.

Рекомендации по строительству экологически чистых домов Национальной ассоциации домостроителей для полов из сплошных полос и полов с широкой шириной:

• Для полов из сплошных полос (шириной менее 3 дюймов) разница не должна превышать 4%. в содержании влаги между должным образом акклиматизированным деревянным полом и материалами основания пола.
• Для массивных полов большой ширины (3 дюйма и более) разница во содержании влаги между должным образом акклиматизированным деревянным полом и материалами основания не должна превышать 2%.

резюме
Монтажники деревянных полов обычно хотят, чтобы влажность их древесины составляла от 6% до 9%.

Содержание влаги в древесине и пиломатериалах с точки зрения строителя

Для большинства районов США приемлемые уровни влажности древесины и пиломатериалов могут находиться в диапазоне от 9% до 14% для наружной древесины или компонентов ограждающих конструкций внутри здания. построенные сборки.Таким образом, MC в этом диапазоне считается достаточно сухим для древесины, находящейся в эксплуатации.

Не рекомендуется использовать древесину с влажностью выше 14%, так как это может иметь долгосрочные негативные последствия для конструкции.

На самом деле, согласно М. Стивену Доггетту, доктору философии. Согласно LEED AP, основателю компании Built Environments, Inc., содержание влаги в древесине до 15% может вызвать коррозию металлических крепежных деталей, а при 16% — рост грибка.

Что касается содержания влаги в фанере или пиломатериалах, то MC от 17% до 19% снижает общую прочность фанеры, а MC 20% и более снижает прочность пиломатериалов (т.т. е. пиломатериалы, обрезанные до определенных заданных размеров, например 2×4).

Исследование, проведенное Imamura и Kiguchi (1999), показало, что содержание влаги в древесине свыше 20 % может привести к уменьшению диаметра стержня гвоздя на 5 % за четыре года и прогнозируемой потере 25 % через 30 лет. То же исследование показало 40-процентную потерю прочности соединения и сделало вывод, что 20-процентное MC может значительно снизить сопротивление сдвигу наружных стен.

При воздействии постоянной относительной влажности содержание влаги в древесине или пиломатериалах приходит в равновесие с окружающей средой, что приводит к ЭМС для данного вида древесного композита.

ЭМС древесины или пиломатериалов, подвергающихся воздействию атмосферного воздуха на открытом воздухе, варьируется в зависимости от территории США. Например, в прибрежном городе Сиэтл ЭМС древесины или пиломатериалов выше, чем ЭМС городов внутри страны или на юго-западе.

EMC в Сиэтле колеблется от 12,2% до 16,5%. На Среднем Западе EMC 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 электромагнитной совместимости намного ниже, чем в большинстве других городов США. EMC Лас-Вегаса для дерева или пиломатериалов колеблется от 4. от 0% до 8,5%.

Купить влагомер Orion

Кратко о допустимых уровнях влажности древесины

На основании общих указаний и рекомендаций приемлемые уровни влажности древесины следующие: Деревянный пол: 6-9%

Имейте в виду, что допустимый уровень влажности древесины будет зависеть в первую очередь от того, как она будет использоваться в конечном итоге, и от средней относительной влажности , где она будет окончательной. использовал.Однако могут также учитываться порода древесины, толщина или размер древесины.

Во всех случаях определение приемлемого уровня влажности древесины требует использования чрезвычайно точного влагомера.

Неспособность дать древесине 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 деформация, растрескивание, коробление, снижение прочности древесины, коррозия крепежных деталей и даже рост грибка.

Давайте удостоверимся, что вы знаете определения:

• MC = влажность древесины
• EMC (равновесная влажность) места, где древесина находится в данный момент, или места, где древесина будет использоваться = MC, которого в конечном итоге достигнет дерево, если оно будет помещено в это место.

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

Последнее обновление: 7 декабря 2021 г.

Взаимосвязь древесины и воды: содержание влаги (часть 1)

Что такое содержание влаги и как оно измеряется?

Влажность древесины измеряется как отношение массы воды в куске древесины к массе древесины, когда она полностью сухая (сухая в печи). Вы увидите, что это называется процентом.

Существует два различных подхода к определению содержания влаги: содержание влаги в сухом состоянии и содержание влаги во влажном состоянии. Влажная основа используется для балансовой древесины, щепы и топливной древесины. Влажная основа определяется следующим образом: (вес воды / сырой вес древесины) X 100. 

Влажность в сухом состоянии используется для твердой древесины, бревен, шпона и большинства небумажных и нетопливных целей. Это определяется путем взятия (вес воды / сухой вес древесины) X 100.  

Содержание влаги в куске дерева должно быть как можно ближе к равновесному содержанию влаги (ЕМС).Относительная влажность и температура влияют на ЭМС. ЭМС зависит от местоположения. Регионы Среднего Запада и Озерных штатов составляют 7%, а юго-восточный регион — 12%.

Влагомеры

также доступны для определения влажности древесины. Существуют различные формы и различные спецификации для их использования. Обязательно прочитайте инструкцию по эксплуатации вашего глюкометра. Но влагомеры имеют ограничения и не всегда точны. Метод сушки в печи (предыдущий метод) является лучшим способом определения содержания влаги.

Взаимоотношения дерева и воды Видео: часть 1

Другие материалы из этой серии:
Взаимоотношения дерева и воды: сжатие и набухание (часть 2)
Взаимоотношения дерева и воды: движение дерева (часть 3)

Методы определения содержания влаги в древесине и их применение в концепциях мониторинга

1.

Коллманн Ф., Коте В.А. (1968) Основы науки и технологии древесины I: массивная древесина. Springer, Berlin

2.

Niemz P (2003) Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe.DRW-Verlag, Лайнфельден-Эхтердинген

Google Scholar

3.

Skaar C (1988) Отношения между древесиной и водой. Springer, Берлин

Книга Google Scholar

4.

Siau JF (1984) Транспортные процессы в древесине. Спрингер, Нью-Йорк

Книга Google Scholar

5.

EN 1995-1-1:2004 (2004) Еврокод 5: проектирование деревянных конструкций — часть 1-1: общие — общие правила и правила для зданий.Европейский комитет по стандартизации CEN, Брюссель

6.

Hawley LF (1931) Отношения между древесиной и жидкостью, Технический бюллетень №. 248, Министерство сельского хозяйства США, Вашингтон, округ Колумбия

7.

Keylwerth R (1949) Einfache Kontrollmessung bei der Holztrocknung. Holz-Zentralblatt 75:307–309

Google Scholar

8.

Stamm AJ, Harris EE (1953) Химическая обработка древесины. хим. Опубл. Ко., Инк., Нью-Йорк

Google Scholar

9.

EN 13183-1:2002 (2002) Содержание влаги в пиломатериале — часть 1: определение методом сушки в печи; Европейский комитет по стандартизации CEN, Брюссель

10.

Villari E (1886) Annalen der Physik und Chemie—Untersuchungen über einige Eigenschaften des mit seinen Fasern parallel oder transversal durchschnittenen Holzes, Bd. CXXXIII, Лейпциг

11.

Keylwerth R, Noack D (1956) Über den Einfluß höherer Temperaturen auf die elektrische Holzfeuchtigkeitsmessung nach dem Widerstandsprinzip. Holz als Roh- und Werkstoff 14(5):162–172

Статья Google Scholar

12.

Уголев B (1986) Holzkunde und Grundlagen der Holzwarenkunde, Lesnaja Prom, Moskau

13.

Herrmann M (2009) Innovationen der Holzfeuchtemessung, Diploma Thesis, Chair for Timbers

14.

EN 13183-2:2002 (2002) Содержание влаги в пиломатериале — часть 2: оценка методом электрического сопротивления; Европейский комитет по стандартизации CEN, Брюссель

15.

EN 13183-3:2005 (2005) Содержание влаги в пиломатериале — часть 3: оценка емкостным методом; Европейский комитет по стандартизации CEN, Брюссель

16.

Evans F, Kleppe O, Dyken T (2006) Мониторинг деревянных мостов в Норвегии — результаты, отчет, Norsk Treteknisk Institut, Oslo

17.

Гампер А., Дитч П., Мерк М., Винтер С. (2012) Климат в зданиях — долгосрочные измерения для определения влияния на градиент влажности в деревянных конструкциях, Заключительный отчет. Lehrstuhl für Holzbau und Bauconstruktion, Technische Universität München

18.

Gamper A, Dietsch P, Merk M, Winter S (2014) Строительный климат — проверка долгосрочных измерений для определения влияния градиента влажности в деревянных конструкциях, Заключительный отчет. Lehrstuhl für Holzbau und Bauconstruktion, Technische Universität München

19.

Franke B, Müller A, Vogel M, Tannert T (2012) Langzeitmessung der Holzfeuchte und Dimensionsänderung an Brücken aus blockverleimten Brettschichtholz, Исследовательский отчет, Бернский университет прикладных наук, Швейцария

20.

Dietsch P, Gamper A, Merk M , Winter S (2014) Мониторинг строительного климата и градиента влажности древесины в большепролетных деревянных конструкциях. J Civil Struct Health Monit. дои: 10.1007/s13349-014-0083-6

21.

Franke S, Franke B, Müller A (2014) Практический пример — долгосрочный мониторинг деревянных мостов (данный выпуск)

22.

Франке Б., Видманн Р., Мюллер А., Таннерт Т. (2013) Оценка и мониторинг влажности деревянных мостов. В: Труды международной конференции по деревянным мостам, Лас-Вегас

23.

Brischke C, Rapp AO (2007) Untersuchung des langfristigen Holzfeuchteverlaufs an ausgewählten Bauteilen der Fußgängerbrücke в Эссинге. Отчет Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, Гамбург

Google Scholar

24.

Feldmeier F (2007) Ergebnisse und Schlussfolgerungen aus den Felduntersuchungen einer Eissporthalle. В: Proceedings Ingenieurholzbau—Karlsruher Tage, стр. 98–104

25.

Fellmoser P (2012) Langzeitüberwachung von Holztragwerken. В: Proceedings Ingenieurholzbau — Karlsruher Tage, стр. 77–87

26.

Schäfer W (2013) Konsequenter Holzschutz macht’s möglich — Grünbrücke Luckenwalde. Bauen mit Holz 9:16–21

Google Scholar

27.

Brischke C, Rapp AO, Bayerbach R (2008) Измерительная система для долгосрочной регистрации содержания влаги в древесине с внутренними токопроводящими приклеенными электродами. Build Environ 43(10):1566–1574

Статья Google Scholar

Древесина и влага | База данных древесины

Эрик Мейер

Возможно, наиболее важным аспектом деревообработки является взаимосвязь между древесиной и влагой. Фундаментальным фактом является то, что древесина гигроскопична .Это означает, что древесина, почти как губка, будет получать или терять влагу из воздуха в зависимости от условий окружающей среды.

Но древесина не только приобретает или теряет влагу, но она также расширяется или сжимается в зависимости от величины таких изменений; и именно это разбухание и сжатие готовых деревянных изделий — часто называемое движением древесины в процессе эксплуатации — является причиной стольких хлопот и столь многих неисправностей в деревообработке.

Когда дерево срублено впервые, считается, что оно находится в зеленом состоянии и содержит очень большое количество влаги. Эта влага существует в двух разных формах: в виде свободной воды , которая содержится в виде жидкости в порах или сосудах самой древесины, и в виде связанной воды , которая задерживается внутри клеточных стенок.

Как только свежее бревно или кусок пиломатериала будет срезано и подвергнуто воздействию воздуха, оно немедленно начнет терять свободную воду. В этот момент древесина не сжимается и не изменяет свои размеры, так как волокна все еще полностью пропитаны связанной водой.Только когда вся свободная вода будет потеряна, древесина достигнет так называемой точки насыщения волокон , или просто FSP .

Ниже FSP древесина начинает терять влагу в виде связанной воды, что сопровождается уменьшением объема древесины. В этот момент древесина больше не считается зеленой, а находится в состоянии сушки .

То, сколько связанной влаги теряется на этапе сушки, в конечном итоге будет зависеть от температуры и относительной влажности (RH) окружающего воздуха.При 100% относительной влажности связанная вода не теряется. При относительной влажности 0% вся связанная вода в древесине будет потеряна, состояние, известное как сушка в печи — так называемое, потому что для полного удаления всей влаги обычно требуется печь или печь.

Количество воды в данном куске дерева выражается в процентах от веса воды по отношению к его сухому весу. Некоторые виды деревьев, когда они первоначально срублены, могут содержать больше воды по весу, чем фактическое древесное волокно, в результате чего содержание влаги (MC) превышает 100%.

Содержание влаги, % = (вес воды / вес сухой древесины) x 100

Например, предположим, что свежеспиленный кусок восточного тополя (Populus deltoides) весил 50 фунтов. в своем первоначальном зеленом состоянии и весил всего 20 фунтов. при полной сушке в духовке — это означает, что в общей сложности 30 фунтов. воды теряется в процессе сушки. Таким образом, используя приведенное выше уравнение: 30 фунтов. (вес воды), разделенный на 20 фунтов. (сухой вес древесины) и умножая на 100, чтобы получить процентное соотношение, мы получаем 150% MC для зеленой секции хлопкового дерева.

Конечно, предыдущее уравнение влажности — хотя оно и полностью основано на фактах — в основном предназначено для иллюстративных целей. В большинстве практических случаев самый простой способ проверить содержание влаги в куске дерева — просто использовать влагомер. Но хорошей практикой является понимание того, что на самом деле представляют показания измерителя влажности, и признание того, что показания выше 100% MC возможны (и в случае многих легких видов в их зеленом состоянии довольно распространены).

Когда кусок дерева высыхает, он сначала теряет свободную воду и опускается ниже FSP (точка насыщения волокна).Этот FSP соответствует примерно 30% MC в большинстве пород древесины. (FSP может составлять примерно ±3% MC в зависимости от породы дерева, но общепринятым средним значением является 30% MC.)

Другими словами, независимо от того, с какой МС начинается древесина в зеленом состоянии (где-то от 35% МС до более 200% МС в зависимости от породы), она начинает терять связанную воду (и сжиматься в размерах), когда вес древесины оставшаяся вода составляет примерно 30% от теоретического веса высушенной в печи древесины.

Следует отметить, что в реальных ситуациях FSP никогда не достигается равномерно по всей толщине пиломатериала.Градиент влажности возникает там, где внешняя часть (оболочка) более сухая, а внутренняя часть (сердцевина) все еще влажная и играет в догонялки.

По мере того, как МС древесины падает ниже FSP, она будет продолжать терять влагу до тех пор, пока в конечном итоге не стабилизируется на уровне, соизмеримом с влажностью окружающего воздуха. Это известно как точка равновесной влажности , или просто ЭМС . ЭМС будет меняться в зависимости от колебаний температуры и относительной влажности окружающего воздуха.

В дополнение к тому фундаментальному факту, что древесина гигроскопична, пожалуй, наиболее важной для понимания концепцией в отношении древесины и влаги является связь между относительной влажностью и равновесным содержанием влаги.

Изучив прилагаемую диаграмму, можно сделать несколько важных выводов, касающихся взаимосвязи между относительной влажностью (RH) и равновесным содержанием влаги (EMC).

• Максимальный уровень электромагнитной совместимости, равный 30 %, соответствует FSP.За исключением физического погружения куска дерева под воду, невозможно вернуться и превысить FSP, когда вся свободная вода будет потеряна.
• Линия на графике не является плоской (линейной), и относительная влажность 50 % соответствует 90 559, а не 90 560, сравнимой со средним значением 15 % EMC. (50 % относительной влажности фактически соответствует чуть более 9 % электромагнитной совместимости. )
• Наблюдается заметное увеличение наклона линии, особенно в диапазоне от 85% до 100% относительной влажности. Это означает, что древесина будет набухать в значительно большей степени, если она будет подвергаться длительному воздействию влажности свыше 85% относительной влажности.
• И наоборот, линия становится несколько более плоской в ​​диапазоне от 20% до 55% относительной влажности. Изменения влажности, происходящие в этом окне, несколько мягче влияют на электромагнитную совместимость и, следовательно, приводят к меньшему усадке и набуханию.

Хотя значения, приведенные в предыдущей таблице, относятся к относительной влажности при 70 °F, изменения температуры — при том же уровне влажности — оказывают лишь умеренное влияние на ЭМС, обычно составляющее ±1% MC в нормальном климатическом диапазоне 30 °F до 110°F.

В большинстве внутренних помещений поддерживается относительная влажность от 30 до 60 %, что соответствует электромагнитной совместимости от 6 до 11 %. Внешние значения могут значительно варьироваться в зависимости от региона и сезона, но средние значения обычно колеблются от 30% до 80% относительной влажности, что соответствует 6-16% EMC.

Очень полезно мысленно записывать общие уровни влажности и соответствующие им ЭМС. Например, мебель и другие внутренние изделия из дерева обычно должны изготавливаться с промежуточным целевым значением ЭМС 8%, что достигается путем хранения пиломатериалов при относительной влажности примерно от 40 до 45%. Для наружных проектов хорошим компромиссом является показатель электромагнитной совместимости около 12 %, что соответствует хранению пиломатериалов при относительной влажности 65 %.

Использование пиломатериалов, находящихся в среднем диапазоне ЭМС для данной местности, предотвращает синдром Златовласки: древесина не слишком сухая (что может привести к последующему набуханию во влажное лето) и не слишком влажная (что может привести к проверке и расщеплению в сухую зиму). Таким образом, древесина, скорее всего, останется максимально близкой к своему предполагаемому размеру и форме.

Связанные статьи:

Получить печатную копию

Если вы заинтересованы в том, чтобы все, что делает The Wood Database уникальным, сконцентрироваться в одном реальном ресурсе, есть книга, основанная на веб-сайте Amazon.ком бестселлер, ВУД! Выявление и использование сотен лесов по всему миру . Он содержит многие из самых популярных статей, найденных на этом веб-сайте, а также сотни профилей древесины, изложенных с той же ясностью и удобством, что и веб-сайт, упакованных в удобную для магазина книгу в твердом переплете.

(PDF) Методы определения содержания влаги в древесине и их применимость в концепциях мониторинга

4 Заключение

Для обеспечения безопасности деревянных зданий в течение длительного срока службы важно обеспечить

проектные допущения, такие как размеры, прочность и жесткость и классы обслуживания.

Влажность древесины оказывает непосредственное влияние на физические и механические свойства

, а также на риск поражения насекомыми и грибкового разложения. В отличие от многих других

свойств древесины содержание влаги в

древесине может быть измерено и количественно определено, что позволяет соотнести эти значения с многочисленными другими свойствами древесины. Мониторинг содержания влаги в

древесине и/или окружающего климата во время использования может обеспечить

важные параметры для оценки текущего состояния и/или остаточного

срока службы, помогая обеспечить ожидаемые характеристики деревянных конструкций с большими пролетами или

мосты деревянные.

Известны различные методы измерения влажности древесины; среди которых метод электрического сопротивления

является наиболее распространенным, о чем свидетельствует большое количество

проектов и соответствующий опыт. Этот метод обеспечивает приемлемую точность и позволяет легко применять

как при однократных измерениях, так и при длительном мониторинге. Измеренные данные

могут храниться локально или могут быть отправлены непосредственно удаленной системой для прямого анализа

и, таким образом, предоставления возможности системы раннего предупреждения для обнаружения возможных повреждений

.Несмотря на то, что существует множество доступных систем, общий стандарт для измерительного и контрольного оборудования

еще не установлен. Несколько проектов предоставляют

информацию о различных системах, которые можно использовать в зависимости от конкретной ситуации.

С точки зрения пользователей и ученых, имеющееся оборудование может быть

улучшено с точки зрения надежности и управляемости.

Литература

[1] Коллманн Ф., Котэ В., A., Принципы науки и технологии древесины I: Solid Wood, Springer,

Berlin, 1968.

[2] Niemz, P., Physik des Holzes und der Holzwerkstoffe, DRW-Verlag, Leinfelden-Echterdingen, 2003.

[3] Скаар, К., Отношения между древесиной и водой, Springer, Berlin, 1988.

[4] Сиау, Дж. Ф., Транспортные процессы в древесине, Спрингер, Нью-Йорк, 1984.

[5] EN 1995- 1-1:2004, Еврокод 5: Проектирование деревянных конструкций – Часть 1-1: Общие положения – Общие правила и правила

для зданий, Европейский комитет по стандартизации CEN, Брюссель, Бельгия, 2004 г.

[6] Хоули, Л., Ф., Отношения между древесиной и жидкостью, Технический бюллетень №. 248, Департамент сельского хозяйства США

, Вашингтон, округ Колумбия, 1931.

[7] Кейлверт, Р., Einfache Kontrollmessung bei der Holztrocknung, Holz-Zentralblatt, Vol. 75, 1949,

стр. 307-309.

[8] Stamm, A.J., Harris, E.E., Химическая обработка древесины, Chem. Опубл. Co. Inc., New York, 1953.

[9] EN 13183-1:2002, Содержание влаги в пиломатериале. Часть 1. Определение методом сушки в печи

; Европейский комитет по стандартизации CEN, Брюссель, Бельгия, 2002 г.

[10] Villari, E. Annalen der Physik und Chemie — Untersuchungen über einige Eigenschaften des mit

seinen Fasern parallel oder transversal durchschnittenen Holzes, Bd. CXXXIII, Leipzig, 1886.

. 14, №

5, 1956, стр. 162-172.

[12] Уголев Б., 1986.Holzkunde und Grundlagen der Holzwarenkunde, Lesnaja Prom, Moskau, 1986.

[13] Herrmann, M., Innovationen der Holzfeuchtemessung, Diploma Thesis, Chair for Wooden Structures

and Building Construction, Technische Universität München, 2009

EN 13183-2:2002 Содержание влаги в пиломатериале. Часть 2. Оценка методом электрического сопротивления

; Европейский комитет по стандартизации CEN, Брюссель, Бельгия, 2002 г.

[15] EN 13183-3:2005, Содержание влаги в пиломатериале. Часть 3: Оценка методом емкости

; Европейский комитет по стандартизации CEN, Брюссель, Бельгия, 2005 г.

Влажность древесины | Все, что вам нужно знать

Как рассчитать влажность древесины

Среднее содержание влаги в древесине можно легко определить методом сухого веса. Также можно использовать влагомер. Если вы используете измеритель, сопротивление должно иметь несколько электродов-молотков и изолированные зонды.

Среднее содержание влаги в древесине

Стандартное содержание влаги в древесине составляет от 8% до 25% по весу.ЭМС древесины соответствует температуре воздуха и относительной влажности.

Сушка древесины на воздухе перед сушкой в ​​печи.

Содержание влаги в высушенной в печи древесине

Высушенная в печи древесина обычно показывает влажность 10% снаружи и 25% внутри. Общее содержание влаги почти всегда ниже 20%. Бревна, сайдинг, корабельный настил и T&G должны быть высушены в печи, чтобы древесина не сжималась и не расползалась.

Конструкции стоек и балок не требуют сушки в печи, их следует сушить на воздухе.Столбчатые и балочные конструкции не имеют такого же риска разделения, как T&G. Большинство опорных и балочных конструкций также находятся снаружи, что облегчает акклиматизацию. Если вы используете стойки и балки в помещении, вы должны убедиться, что они как можно более сухие, чтобы избежать усадки и возможного разделения. Мы всегда выбираем влажность 20% для всего в помещении и 30% или меньше для улицы.

Допустимый уровень влажности в древесине

Уровень влажности 9-14% для всего, что находится на открытом воздухе.Все, что ниже уровня влажности 30%, как правило, приемлемо, в зависимости от применения.

Почему влажность древесины так важна?

Влажность очень важна для древесины, так как она может вызвать усадку древесины, а затем ее расширение. Всегда будут сезонные изменения, но вы можете быть уверены, что получите наилучший результат в кратчайшие сроки, выбрав древесину с хорошей влажностью.

Как контролировать влажность древесины?

Сушка на воздухе — лучший способ контролировать влажность древесины.Хранение любых пиломатериалов в чистом и сухом месте или штабелирование на приподнятых фундаментах позволит природе идти своим чередом. Со временем древесина приобретет тот же уровень влажности, что и воздух вокруг нее.

Какова необходимая влажность конструкционной древесины в жилищном строительстве?

Конструкционная древесина должна составлять около 20% или меньше, когда речь идет о строительных работах.

No related posts.