Какая влага содержится в древесине и где
Наличие влаги в древесине обусловлено нормальной жизнедеятельностью живого растущего организма. В древесине срубленного дерева содержание влаги (в зависимости от условий хранения, и эксплуатации изделий) может увеличиваться или уменьшаться. В большинстве случаев практики влагу из древесины удаляют, чтобы избежать ряда отрицательных явлений. Для количественной характеристики содержания влаги в древесине используют показатель влажности древесины. Под влажностью (абсолютной) древесины понимают выраженное в процентах отношение массы влаги, содержащейся в данном объеме древесины, к массе сухой древесины:
где m — масса пробы (образца) влажной древесины; m0 — масса пробы (образца) абсолютно сухой древесины, г.
Для измерения влажности древесины применяют прямые и косвенные методы. Прямые методы основаны на выделении тем или иным способом влаги из древесины. Влагу можно отделить путем высушивания и определить влажность с высокой точностью, осуществляя следующую процедуру. В лабораторных условиях небольшие образцы древесины взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г и определяют начальную массу. С такой точностью взвешивают образцы, если масса их не превышает 5—6 г. Для того чтобы влажность образцов древесины во время взвешивания не изменялась, их помещают в стеклянные бюксы с притертыми крышками. Масса каждой бюксы определяется заранее на тех же весах. Образцы находятся в бюксах (но с открытыми крышками) и во время высушивания.
Образец высушивают в сушильных шкафах, представляющих собой обогреваемые камеры с автоматическими регуляторами температуры. Из большого разнообразия конструкций сушильных шкафов наилучшими эксплуатационными свойствами обладают электрические шкафы, которые и находят повсеместное применение. Высушивание проводится при температуре воздуха 103±2°С; бюксы с образцами находятся в шкафу до тех пор, пока не будет достигнуто постоянное значение массы, устанавливаемое контрольными определениями при помощи весов. Если разница в отсчетах по весам при двух последних с интервалом 1—2 ч определениях составляет менее 0,002 г, считают, что достигнуто абсолютно сухое состояние древесины. Перед каждым определением массы бюксы закрывают крышками и охлаждают в сухом воздухе в эксикаторах — сосудах с безводным хлористым кальцием или серной кислотой при концентрации 94—100%. Влажность вычисляют с точностью до 0,1% по формуле:
где m — масса бюксы, г; m2 — масса бюксы с образцом до высушивания, г; m3 — масса бюксы с образцом после высушивания, г. В производственных условиях (на складах, в сушильных камерах и пр.) обычно ограничиваются меньшей точностью: пробу берут массой примерно 50 г, взвешивают с точностью до 0,1 г, а влажность подсчитывают с точностью до 1%.
Пробу из доски или бруска вырезают в этих случаях, отступя 0,5 м от торца и захватывая все сечение. Описанный простой и надежный способ определения влажности нашел широкое применение. Значительно реже применительно к древесине используется другой прямой метод, основанный на отгонке влаги с парами толуола (метод дистилляции). По этому методу сначала при помощи весов определяется масса образца влажной древесины. Затем образец нагревается с толуолом; образующиеся пары конденсируются, благодаря разной плотности жидкостей вода легко отделяется от толуола и можно измерить ее объем (массу). Зная массу влажной древесины и массу содержащейся в ней влаги, можно определить влажность древесины в процентах. Основной недостаток прямых методов заключается в том, что продолжительность процедуры очень велика. При методе высушивания она занимает 8—10 ч, а иногда и более. Этого недостатка лишены косвенные методы.
Косвенные методы определения влажности основаны на измерении показателей других физических свойств древесины, которые функционально зависят от содержания влаги в древесине. Поскольку влага оказывает влияние по существу на все физические свойства древесины, косвенных методов измерения влажности древесины может быть очень много. Однако не все из них могут быть с равным успехом использованы для создания быстродействующих, точных, простых по конструкции и удобных, в эксплуатации приборов — влагомеров. Для создания влагомеров очень широко используются достаточно строгие зависимости между влажностью и электрическими параметрами древесины. Наибольшее распространение получили кондуктометрические электровлагомеры, основанные на измерении электропроводности древесины.
Влагомер ЦНИИМОД-2 предназначен для измерения влажности древесины от 8 до 30%. Шкала прибора состоит из пяти диапазонов с пределами 8—11; 9—12; 15—21; 19—29% влажности. Принцип действия влагомера основан на определении времени зарядки конденсатора постоянным током, проходящим через древесину, сопротивление которой связано обратной логарифмической зависимостью с влажностью. Контакт с древесиной осуществляется при помощи датчика с тремя игольчатыми электродами, которые вводят через боковую (не торцовую) поверхность в древесину на полную их длину (8 мм). Время, необходимое для определения влажности этим прибором, составляет всего лишь несколько минут. Точность измерения влажности равна ±1,5%. Электровлагомер ЭВ-8-100 основан на измерении активного сопротивления влажной древесины по схеме моста постоянного тока. Этот прибор позволяет измерять влажность в более широких пределах. Каждому из трех диапазонов (8—18%, 18—31% и 30—100%) соответствует своя мостовая схема. Точность измерения влажности влагомером на первом и втором диапазонах составляет около±1%. При влажности свыше 30% точность значительно ниже (до ±10%).
К недостаткам этих приборов, помимо меньшей точности (по сравнению с методом высушивания), относится также и то, что они дают значения локальной влажности древесины в месте введения игольчатых контактов. При обычно неравномерном распределении влажности по объему доски или заготовки этот недостаток может быть причиной дополнительных погрешностей в определении интегральной влажности древесины.
Известны также емкостные электровлагомеры, при помощи которых по емкости конденсатора с диэлектриком из древесины определяется зависящая от влажности диэлектрическая проницаемость древесины. Разработаны конструкции индуктивных электровлагомеров, позволяющие определять влажность калиброванных образцов древесины бесконтактным способом. Эти приборы основаны на измерении индуктивности или добротности контура катушки самоиндукции с сердечником из влажной древесины. Влажность древесины может быть измерена при помощи тепловых методов. Например, в качестве измеряемого параметра может быть время, необходимое для нагрева до определенной температуры одного из спаев термопары, заделанного в древесину. Чем меньше влажность древесины, тем меньше отвод тепла от нагреваемого слоя ее: следовательно, при низкой влажности потребная продолжительность нагрева окажется меньшей.
В процессе сушки древесины влажность на конечном этапе может быть измерена по температуре материала. Некоторые исследователи предлагают измерять влажность по проницаемости древесины для рентгеновского, бета- и гамма-излучения. Различают две формы влаги, содержащейся в древесине: связанную (или гигроскопическую) и свободную. Связанная (адсорбционная и микрокапиллярная) влага находится в толще клеточных оболочек, свободная влага содержится в полостях клеток и в межклеточных пространствах. Связанная влага удерживается в основном физико-химическими связями; ее удаление сопряжено со значительными затратами энергии и существенно отражается на большинстве свойств древесины. Свободная влага удерживается только физико-механическими связями, удаляется значительно легче и оказывает меньшее влияние на свойства древесины. Состояние древесины, при котором в клеточных оболочках содержится максимальное количество связанной влаги, а свободной влаги нет, называется пределом гигроскопичностиWnr.
Влажность, соответствующую пределу гигроскопичности Wnr, в среднем для всех пород при комнатной температуре принято считать равной 30 % W nr: для сосны и дуба 30%, кедра сибирского 28—30%, лиственницы сибирской 31 — 33 %. При пределе гигроскопичности влажность существенно зависит от способа определения. Этот критерий можно определять но только непосредственным путем, измеряя максимальное количество поглощенной связанной влаги, но и по косвенным признакам, поскольку при пределе гигроскопичности резко изменяется характер зависимости между показателями многих свойств древесины и влажностью.
Влажность Wnr заметно зависит от температуры; так у древесины ели при температуре 20° она оказалась равной 31%. а при температуре 100° — всего 23%; аналогичные данные получены и для сосны. Наблюдается также некоторая зависимость влажности Wnr от химического состава древесины: с увеличением содержания лигнина влажность при пределе гигроскопичности уменьшается. Различают следующие степени влажности древесины: мокрая, долгое время пробывшая в воде (больше 100%); свежесрубленная (50—100 %); воздушносухая, долгое время пролежавшая на воздухе (15—20%, в зависимости от климатических факторов и времени года); комнатносухая (8—12%); абсолютно сухая (около 0%). Распределение влаги в стволе растущего дерева неравномерно как по сечению, так и по высоте. У хвойных пород влажность заболони в 3—4 раза выше влажности ядра и спелой древесины. Так, у сосны и ели Ленинградской области среднегодовая влажность заболони оказалась 112 и 122%, влажность ядра или спелой древесины — 33 и 38%.
Древесина хвойных пород Восточной Сибири показала, что в пределах ядра (спелой древесины) влажность у сосны, ели и лиственницы распределена равномерно. В то же время у пихты влажность центральной зоны спелой древесины намного выше, чем периферической. То же наблюдается у кедра. Разница между влажностью центральной и периферической зон ядра достигает в нижней части ствола 50%.
У лиственных пород как ядровых (дуб, ясень, ильм), так и безъядровых (береза, осина, липа) существенной разницы между заболонью и ядром или периферической и центральной частями ствола не наблюдается; оказалось, что влажность заболони дуба из Воронежской области 73%, ядра 71%; вяза соответственно 72 и 97%, ивы белой 82 и 72%, у ясеня влажность ядра и заболони оказалась одинаковой — около 35 %; среднегодовая влажность периферической части ствола березы и осины из Ленинградской области 70 и 92%, центральной — 82 и 91%.
По высоте ствола влажность заболони в хвойных породах увеличивается в направлении от комля к вершине (например, у сосны Красноярского края VI класса возраста влажность заболони на высоте 1,3 м оказалась 120%, на высоте 6 м— 134% и на высоте 12 м — 146%), а влажность ядра остается практически без изменения. В стволах ядровых лиственных пород (дуба, ясеня, вяза, ильма) влажность ядра по направлению от комля к вершине слегка понижается, а влажность заболони почти не изменяется, у лиственных безъядровых пород (осины, липы) влажность увеличивается от комля к вершине. Влажность в стволах молодых деревьев несколько выше и ее колебания в течение года больше, чем у старых; это объясняется, по-видимому, тем, что древесина молодых деревьев полностью или преимущественно заболонная.
Рис. 32. Диаграмма изменения влажности в стволах растущих деревьев: а — сосна; б — ель; в — береза; г — осина; сплошные линии — средняя влажность; пунктир черточками — влажность заболони, или периферичесской части; пунктир точками — влажность ядра, или центральной части ствола.
Изменения влажности древесины в стволах растущих деревьев по временам года в Ленинградской области показаны на рис. 32. Кроме сезонных изменений, влажность в стволах растущих деревьев подвержена суточным колебаниям: так, в заболони ели утром наблюдалась влажность 186%, в полдень 132% и вечером 150%; в заболони дуба утром (в августе) 68%, в полдень 72%, вечером 66%, ночью 71%. Данные рис. 32 показывают, что максимум влаги в стволе растущего дерева содержится в зимний период (ноябрь—февраль), минимум — в летний (июль—август), причем в ядровых и спелодревесных хвойных породах меняется только влажность заболони за счет увеличения или уменьшения свободной влаги. Так как свободная влага легко испаряется, можно считать, что изменения влажности растущего дерева для времени рубки значения не имеют.
Источник
Sergey T.
19 октября 2018 · 289
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
В древесине влага находится в следующих формах: свободная, заполняющая каналы сосудов, полости клеток; связанная, пропитывающая клеточные оболочки и занимающая межкапиллярные пространства; химически связанная, входящая в химический состав вещества.
Производим и продаем пиломатериалы в СПБ более 10 лет. · lenwood.ru
В древесине содержится влага 2 видов:
1. Свободная. Содержится в больших количествах в капиллярах древесины, отдается первой и значительно не влияет на форму и объем волокон;
2. Связанная. Содержится в самих стенках клетки, отдается только под воздействием температуры и напрямую поддерживает структуру волокон.
Подробнее ознакомиться с темой влажности… Читать далее
Чем обработать древесину для долговечности?
«Малоэтажная страна» – крупнейшая в России круглогодичная выставка домов, сделанная в… · m-strana.ru
Деревянные дома люди строили на протяжении столетий. Теплый зимой и прохладный летом, такой дом становился настоящим родовым гнездом. Однако дерево это мягкий природный материал – деревянные поверхности беззащитны перед сыростью, способны рассыхаться, подвержены поражению грибками и плесенью. Покраска деревянных стен внутри дома решает все эти возможные проблемы.
Чтобы избежать проблем, нужно знать, какие составы для обработки дерева существуют и для чего они нужны:
- различные виды грунтовки проникая внутрь дерева создают защитный слой, увеличивают сцепление краски с поверхностью, прокрасить загрунтованную поверхность становится значительно проще;
- антисептические составы защищают деревянные поверхности от плесени и грибка;
- морилки для дерева специальные составы придающие древесине различные оттенки и предохраняющие ее от неблагоприятных внешних факторов;
- краски создают прочный поверхностный слой, различие оттенков и структур позволяет использовать краску в разных по назначению помещениях;
- лак-бесцветное или с легким оттенком прочное покрытие, придающее древесине блеск и защиту, значительно улучшающее внешний вид, повышающее долговечность деревянных изделий.
Составы можно комбинировать, чтобы создать прочное и красивое покрытие. Например, окраску стен проводят после предварительной грунтовки поверхностей, а лак, часто наносят поверх морилки.
Прочитать ещё 8 ответов
Чем обработать древесину от плесени и грибка?
«Малоэтажная страна» – крупнейшая в России круглогодичная выставка домов, сделанная в… · m-strana.ru
Антисептические составы защищают деревянные поверхности от плесени и грибка.
Они способны пропитывать наружный слой древесины на глубину 4-7 мм для полноценной защиты от негативного воздействия окружающей среды, гнили, плесени и грибка.
Промышленность производит два вида антисептиков:
- покрывные антисептики – непрозрачные покрытия, полностью скрывающие текстуру древесины, сохраняя при этом рельеф поверхности;
- лессирующие антисептики – прозрачные покрытия, сохраняющие естественный рисунок текстуры.
Средства с бактерицидными свойствами применяют в борьбе с биоугрозой — их используют в качестве превентивной меры, но они также эффективны, если заражение грибком уже началось. Неудобство антисептической обработки состоит в том, что ее необходимо периодически повторять, так как составы имеют свойство испаряться. В последнее время появились комплексные пропитки, которые не только справляются с плесенью и жуками-древоточцами, но и выполняют функции лака и морилки. Такие антисептики «три в одном» создают на поверхности пленку, стоят дороже, но дополнительно защищают вагонку от влаги и придают ей эффектный вид.
Отлично зарекомендовал себя ПАФ-ЛСТ, «Ультра». Знатоки говорят о возможности приготовить антисептик своими руками, с помощью машинного масла и медного купороса.
Морилка. Разновидность антисептической пропитки, способная проникать глубоко в структуру деревянных панелей и защищать их от нежелательных гостей-паразитов. Дополнительным плюсом, обеспечивающим популярность морилки, является ее способность окрашивать поверхность в глубокий темный цвет. Минус средства — пропитанные ею панели будут казаться тусклыми и грязными, если не нанести сверху слой лака.
Льняное масло. Его используют как для изготовления быстросохнущих лаков и олиф, так и как самостоятельную пропитку с ценными качествами. Масло является натуральным средством, придающим вагонке водоотталкивающие свойства и делающим ее нечувствительной к микроорганизмам. Масло проникает вглубь материала, не создавая на поверхности пленку и позволяя древесине дышать. Поверхность, пропитанная льняным маслом, четче проявляет текстуру и приобретает легкий оттенок. Пропитка льняным маслом, хоть и относительно недорогим, обойдется дороже обработки морилкой или лаком.
Прочитать ещё 5 ответов
какую древесину лучше использовать для ванной, дуб или лиственницу?
Компания Тимбер Эксперт более 10 лет занимается производством и продажей пилома…
По нашему мнению есть неоспоримые факты проверенные временем – это венеция, построенная на Листвиннице в соленой воде, а также Санкт-Петербург, построенный в болоте. Главное обработать маслом или еще чем чтобы не нарушался эстетический вид, а так на Ваш век и лиственницы точно хватит. она порядком дешевле дуба.
Прочитать ещё 1 ответ
Что такое «модифицированная древесина»?
Ремонтно-строительная фриланс-платформа №1 в России. 130 000 мастеров. Тендерная система… · remontnik.ru
Древесину пропитывают специальными растворами, которые затвердевают в ее порах, за счет чего она становится прочной, гидрофобной и химически стойкой. В основном модифицированию подлежит древесина малоценных пород: береза, тополь, ольха, осина.
Прочитать ещё 2 ответа
Источник
В процессе роста дерево наполняется водой из земли через корни. Так оно впитывает питательные вещества, способствующие развитию. Затем, когда ствол срубают на заготовки, часть влаги остаётся с ним. Влажность древесины не должна превышать 22%. Ниже 15% высушить естественным способом ее не получится, поскольку внешняя среда тоже питает материал жидкостью. Показатель количества влаги влияет на свойства древесины, на то, как она будет вести себя при обработке. Чрезмерное количество воды приводит к появлению плесени и гниению.
Естественная влажность
Показатель используют для определения количества воды внутри ствола сразу после спиливания или во время роста. Он определяет качество сушки древесных материалов. Естественная влажность древесины считается изначальной величиной, на основе которой начинают вести расчеты по сушке материала. Если показатель определён неверно, есть риск недосушить или пересушить пиломатериал.
Сколько процентов воды содержится в стволе определяют следующие факторы:
- строение древесины;
- пористость;
- окружающая среда.
Показатели естественной влажности древесины колеблются от 30 до 80% и меняются в зависимости от типа материала. От них отталкиваются перед тем, как определить оптимальный режим сушки для достижения нужного качества сухой заготовки.
У лиственных пород естественная влажность древесины ниже, чем у хвойных. Это связано со строением древесины. В ели содержится до 90% влаги, в пихте в пределах 92%. Для сравнения в ясеневой древесине всего 36%. Кроме этого, на процент воды в материале влияет состояние окружающей среды. Зимой растения переходят в “спящий режим” и практически не потребляют питательных веществ из земли. Поэтому влажность в летний период намного превышает зимние показатели. Также у свежесрубленной древесины процент влаги значительно выше, чем у давних заготовок.
Задача тех, кто занимается обработкой пиломатериала — снизить влажность до минимально возможного процента. Это делается для того, чтобы заготовки обрели необходимую твердость, прочность. Износ у изделий материал которых прошел процесс сушки успешно существенно ниже.
Влажность также влияет и на размер заготовок. Чем больше усыхает материал, тем меньше по габаритам он становится. Правильная сушка должна быть организована таким образом, чтобы влага испарялась равномерно. Тогда вес и размер заготовки будет стандартным, а сам материал приобретет необходимые свойства. Новейшие способы сушки древесины снижают процент влажности до 6. Этот показатель также зависит от породы, структуры дерева, времени года.
Для строительства сильно высушенная древесина не используется, поскольку она может дать трещину. Количество воды в материале для этих целей снижается следующими способами:
- Самостоятельное досушивание. Приобретается готовый распил естественной влажности, и раскладывается на участке штабелями. Между рядами досок делаются зазоры с помощью брусков, чтобы воздух свободно циркулировал. Опору надо ставить не реже, чем через 1,5 метра друг от друга, и материал не прогнется. Чтобы дождь или другие осадки не испортили древесину, сверху конструкцию укрывают пленкой или рубероидом. Естественную сушку лучше проводить в теплое время года. Материалы размещаются в тени, под навесом. Тонкие по ширине доски просохнут быстрее, чем толстые. Конструкция устанавливается на прокладки из хвойных веток или защитного материала.
- Покупка готового материала. В этом случае продавец уже подготовил доски и высушил их естественным способом самостоятельно.
- Если требуется понизить количество влаги до 15% и ниже, то применяют камерную сушку в закрытом помещении. Такие материалы будут дороже стоить, так как при обработке потребуется большая трата ресурсов. И для строительства такую древесину лучше не использовать, она может дать трещину.
Идеальное применение сухой древесины — мебель и предметы интерьера.
Равновесная влажность
Чтобы пиломатериал хранился продолжительное время и не сгнил, его необходимо правильно высушить. Для проведения процедуры понадобится показатель равновесной влажности древесины. Он достигается путем длительного нахождения пиломатериалов в определенной внешней среде. При изменении внешних условий меняется и равновесная влажность.
Избыточное количество влаги в породе негативно влияет на состояние готового изделия и портит заготовки. Пиломатериал под воздействием воды плесневеет, в нем заводится грибок. Древесина по структуре пористая и впитывает влагу легко. Также легко от нее и избавляется, уменьшаясь или увеличиваясь в размерах. В результате при неправильных расчетах показателя, некоторые участки деревянного строения могут начать выпирать со временем или осесть. А потом, под воздействием внешней среды вновь сгладятся.
Степень влажность у хвойных и лиственных пород отличается. Для четкой сортировки пиломатериала его разделяют на 3 степени по процентному соотношению воды в составе:
- Сырая древесина. Содержит более 35% влаги.
- Полусухая. В диапазоне от 25 до 35%.
- Сухая. Менее 25%.
При естественной сушке показатель снижается до 30%. При этом меняются габариты и масса материала. Для ускорения процесса применяются технологии, позволяющие в короткий период снизить его до 7-18%.
Свободная и связанная влага
Когда дерево срублено и лежит на складе, влага по стволу распределяется равномерно. Прежде чем это произойдет должен пройти достаточно большой промежуток времени. Сразу после спила влажность повышена, достигает в среднем 60%. Влага внутри ствола делится на :
- гигроскопическую (свободную), которая задерживается в волокнах;
- капиллярную (связанную), содержащуюся в клетках растения.
В процессе сушки из ствола выходит только свободная влага. Капиллярная остается. Ее в древесине всего примерно 23%. Если пиломатериал срубили недавно, то влажность будет распределяться неравномерно по длине ствола. Самый высокий процент наблюдается в комлевой части, чем ближе к верхушке, тем процент становится ниже. Еще есть зависимость количества влаги в древесине у некоторых пород от близости к ядру. У одних она повышается при приближении к сердцевине, у других, наоборот, понижается.
Тип древесины | Показатель влажности, % | Сноска |
Мокрая | Выше 100 | Приобретается, если материал долго пролежит в воде. |
Свежесрубленная | 50-100 | Дерево свалили недавно |
Воздушно-сухая | 15-20 | Характерна для материала, который долго хранился на воздухе. |
Камерной сушки | 8-12 | Пиломатериал продолжительное время находится в отапливаемом помещении |
Абсолютно сухая | Древесина высушивается в специальной машине |
Когда вода распределяется равномерно по всей структуре древесины и не превышает показатель 15 % — это называется стандартная влажность. В таком состоянии заготовку можно использовать для обработки и подготовки к работам (отделочным, строительным). Материал хорошо хранится, но восприимчив к погодным условиям, при выпадении осадков может промокнуть и показатель количества влаги изменится.
Для производства качественной древесины необходимо использовать оба понятия (стандартной и равновесной влажности). Надо понимать, что при эксплуатации готового изделия на улице, под воздействием разных температурных режимов, ее свойства могут меняться. Поэтому изделие необходимо защитить пропиткой.
Точка насыщения волокон древесины
Это показатель равновесной влажности, при котором свободная влага из древесины уже испарилась, а капиллярная осталась. Процент влажности в точке насыщения колеблется от 23 до 30. Зависит от породы древесины, внешних условий. Если показатель наличия влаги опустить ниже этой точки, то процесс сушки замедлится, материал начнет усыхать, смещаться, оседать. При естественном процессе сушки, верхние слои материала быстрее отдают свободную влагу и начинают отдавать связанную. В результате свойства заготовки меняются. Этот процесс вносит трудности в процесс сушки.
После достижения точки насыщения волокон, дальнейшее намокание и просушка заготовки уже не несет такого значения, как прежде.
Абсолютная влажность древесины
Физическая величина, которая отображает количество влаги заготовки по отношению к количеству влаги в совершенно сухом материале. Показатель абсолютной влажности древесины при расчетах обозначают знаком — W. Влажность совершенно сухой древесины считается равной 0%. Высчитывается эта величина для расчета параметров стройматериалов. В процессе сушки вес пиломатериала постоянно уменьшается. Если влажность в атмосфере повысилась — показатель начнет расти. Этот процесс затормаживается, когда достигается точка насыщения волокон. В это время вес заготовки перестанет падать. Это состояние называется абсолютно сухим, его показатель считается идеальным и берется за основу при других расчетах.
Формула абсолютной влажности:
W = (mc-mo)/mo× 100
где mс и mo — это масса влажной свежесрубленной (mc) и масса сухой (mo) заготовки.
По ГОСТу это понятие трактуется как просто влажность. Иногда, при расчетах возникают ошибки, поскольку учитывается абсолютно сухая масса древесины, неполный вес.
Относительная влажность древесины
Является ориентировочным показателем. При расчетах за основу берется фактический вес имеющейся заготовки в отношении к абсолютно сухой. Так определяется относительная влажность во всем имеющемся в наличии материале.
Показатель выражается в процентах и посчитать его можно следующими способами:
- исходя их влажной и сухой массы заготовки;
- пользуясь данными о количестве влаги в граммах и весе заготовки.
Чтобы расчет оказался верным, требуется произвести практические манипуляции.
- От заготовки отрезается образец пиломатериала.
- Свежеспиленный образец взвешивается, данные фиксируются.
- Далее, он высушивается до абсолютно сухого состояния и взвешивается повторно.
- Фиксируется фактическая разница между двумя показателями. Так получается масса воды внутри образца.
Далее, по формуле:
W = mв/mо × 100
где mв — масса воды, а mо — масса образца в обычном состоянии, высчитывается относительная влажность.
Так можно определить процент влаги по отношению ко всей массе имеющихся пиломатериалов.
Влажность пород древесины
От породы дерева зависит реакция пиломатериала на атмосферные явления, способность впитывать влагу и испарять ее. Одни деревья более устойчивы к влаге, другие абсолютно не переносят влажного климата и обработки при помощи воды, третьи быстро наполняются и легко сушатся.
Менее всех подвержены изменениям при влажном климате дуб и мербау. Бук и груша впитывают воду активно и также легко высушиваются. Теми же свойствами обладает кемпас.
Те рыхлые по структуре деревья, которые легко сушатся, могут быстро пересушиться и тогда на них появятся трещины, сколы. Плотные породы, менее подверженные воздействию влаги, не меняют своих свойств под воздействием воды. У хвойных пород изначально древесина более влажная, чем у лиственных. Причем показатель растет ближе к центральной части ствола, а у лиственных деревьев по всему стволу одинаковые проценты.
В некоторых столярных работах используют воду, чтобы придать материалу необходимую форму. Это называется столярной влажностью, и ее показатель колеблется в пределах 6-8%. При таких условиях материал проще точить, резать, шлифовать и пр. Сухая древесина проще склеивается, не подвержена загниванию, слабо коробится.
Если материал изначально мокрый или свежесрубленный с высоким процентом влаги, его необходимо немного подсушить перед транспортировкой, иначе он просто может не доехать до пункта назначения. Транспортная влажность пиломатериалов составляет 18-20%. Перед тем как погрузить такой пиломатериал и отправить транспортом, его вылеживают на улице примерно 2,5 месяца. Для ускорения процесса были придуманы специальные сушильные камеры, и сушка сократилась до 5 дней. После достижения необходимых показателей древесина становится устойчивой к атмосферным проявлениям и сохраняет свои габариты до прибытия на дальнейшую обработку.
Класс растений | Название породы | Усредненный % влажности |
Хвойные | Пихта | 100 |
Ель | 91 | |
Сосна обычная | 88 | |
Сосна кедровая | 92 | |
Лиственница | 82 | |
Лиственные плотные | Ясень маньчжурский | 79 |
Ясень обыкновенный | 36 | |
Граб | 60 | |
Береза | 78-68 | |
Бук | 64 | |
Дуб | 50 | |
Вяз | 80 | |
Лиственные рыхлые | Ольха | 84 |
Осина | 82 | |
Тополь | 92 | |
Ива | 85 | |
Липа | 60 |
Влажность древесины для гранулирования пеллет
Топливо особо ценится тогда, когда оно сделано из совершенно сухой древесины. В пеллетах и топливных брикетах показатель влаги снижен до минимума. Средние показатели варьируются от 8 до 12 %. Дыма при сжигании образуется гораздо меньше, чем у пиломатериалов с более высокой влажностью.
Средним показателем влажности для производства пеллетов считается 12-14%. Молотковыми дробилками можно создать щепу даже из материала влажностью 65%. Но такие материалы при высокой естественной влажности сложно поддаются дроблению. Поэтому для изготовления пеллетов используются целые технологические комплексы. Они включают в себя сушилку, которая помогает в результате добиться опилок нужной кондиции. Машина работает при помощи горячего воздуха и ворошит сырье до тех пор, пока влажность не снизится до требуемых 8-12%.
Способы определения степени влажности
Методы, с помощью которых можно измерить влажность древесины, зависят от типа материала и атмосферной среды. Для каждой породы определены собственные стандарты измерения.
Основными способами определения степени считаются весовой и электронный. Между собой показатели могут незначительно отличаться, но разница несущественная.
Способ 1. Весовой
Чтобы померить количество влаги в образце потребуется пила, доска, линейка и точные весы.
Этапы:
- С середины доски берется пробный образец древесины. Для этого при помощи пилы отрезается кусок небольшого размера 1-2 см шириной. Важно: образец берется из средней части доски, в центре концентрация влаги оптимальна. По краям пиломатериал обычно суше, так как влага испаряется оттуда в самом начале сушки.
- Образец очищается от коры или других лишних элементов и измеряется на весах. Полученный результат записывается. Например, значение М0 будет указывать на изначальную массу образца.
- Образец отправляют в специальный сушильный аппарат под воздействие нагрева до 100 градусов по Цельсию. Там брусок высушивается до абсолютно сухого состояния.
- Следующее контрольное взвешивание проводится спустя 5 часов. Значение массы образца записывается как М1. Последующие весовые показатели снимаются с перерывом в два часа.
- Сушить образец необходимо до тех пор, пока цифра на весах не начнет показывать одно и то же значение. Значит, результат достигнут и образец стал совершенно сухим. Последний показатель обозначается как МС.
- При помощи формулы:
W = (М0 — МС):(МС × 100%)
где W — искомая влажность, М0 — первый вес, МС — последний вес.
Чтобы получить достоверный результат рекомендуется провести процедуру с несколькими пробами.
Способ 2. Электрический
Для первого способа потребуется немалое количество времени, так как сушка занимает несколько часов, а выполнять ее потребуется много раз. Электронный способ более простой, быстрый и требует меньше усилий. Результат же окажется гораздо точнее чем в предыдущем методе.
Для того чтобы узнать процент естественной влажности древесины применяют электрический прибор — влагомер. Его работа основывается на показаниях сопротивления пиломатериала электрическим импульсам. Наличие водяных молекул в древесине меняет значение сигнала тока и определяет процент.
Для измерения иглы-электроды влагомера вставляются в заготовку напротив друг друга. По ним проводится слабый разряд, и прибор определяет процент наличия влаги на конкретном отрезке. Для более точных данных рекомендуется проверить значения на нескольких отрезках заготовки.
Описанн