На что влияет влажность древесины

Влажность древесины, ее влияние на прочность и деформативность.

В зависимости от степени влажности древесина делится на:

мокрую — длительное время находившуюся в воде, ее влажность выше 100%;

свежесрубленную — влажность 50—100%;

воздушно-сухую — долгое время хранившуюся на воздухе, влажность 15—20%;

комнатно-сухую — влажность 8—12%;

абсолютно сухую — влажность 0%.

Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.
В древесине различают две формы воды: связанную и свободную.

Древесина и пиломатериалы, хранящиеся на воздухе, из-за гигроскопичности древесины имеют влажность 10…20%, поэтому был принят показатель стандартной влажности, равный 12%. При этой влажности определяются свойства древесины при оценке ее качества.

Связанная вода находиться в клеточных стенках, а свободная содержится в полостях клеток и межклеточных пространствах. Связанная вода удерживается в основном физико-химическими связями, изменение её содержания существенно отражается на большинстве свойств древесины.
Свободная вода, удерживаемая только механическим связями, удаляется легче, чем связанная вода, и оказывает меньшее влияние на свойства древесины.

Влага оказывает влияние на различные свойства древесины. Так, усушка и разбухание древесины происходят при изменении ее влажности. С увеличением влажности уменьшается прочность древесины. Существенное влияние на прочность древесины оказывает только связанная влага, содержащаяся в клеточных оболочках. При увеличении количества связанной влаги прочность древесины уменьшается (особенно при влажности 20-25%). А электропроводность древесины, наоборот, значительно повышается при насыщении ее влагой. При полном удалении влаги из деревянных изделий (усушке) может произойти их растрескивание и потеря формы. В качестве защитных мероприятий, предупреждающих негативное влияние влаги, древесину пропитывают антисептиками, а изделия из нее покрывают лаками, красками, тонкими полимерными пленками.

где mв — масса воды в образце древесины; m — общая масса образца; mо — масса образца в абсолютно сухом состоянии.

Конструктивные и химические меры по борьбе с гниением и пожарной опасности.

Гниение и защита деревянных конструкций от гниения

Защита от гниения

1. Стерилизация древесины в процессе высокотемпературной сушки. Прогрев древесины при t > 80 о С, что приводит к гибели спор грибов, грибниц и плодовых тел гриба.

2. Конструктивная защита предполагает режим эксплуатации, когда влажность древесины W 80 o C или окуривание ядовитыми газами типа гексахлорана.

Источник

Влажность древесины

Время года, в которое его спилили;

Рассмотрим наиболее употребимые понятия влажности древесины.

Естественная влажность древесины

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

Равновесная влажность

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

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

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

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

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

Абсолютно сухая – древесина с влажностью 0%.

Свободная и связанная влага

В тканях дерева присутствует 2 типа жидкости:

Связанная влага – находится внутри клеток дерева.

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

Точка насыщения волокон древесины

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

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

Каштан, веймутова сосна – 25%

Сосна, Ель, Липа – 29%

Бук, лиственница – 30%

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

Измерение влажности дерева влагомметром

Абсолютная влажность древесины

Относительная влажность древесины

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

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

Влажность пород древесины

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

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

Стабильными и устойчивыми к изменениям считаются дуб, мербау.

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

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

Влажность древесины для гранулирования пеллет

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

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

Сушильный комплекс для древесины от АЛБ Групп

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

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

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

Источник

Влажность древесины: виды, методы определения

Древесина – это один из самых востребованных материалов, используемых в строительстве, при изготовлении мебели, вагоностроении и многих других отраслях народного хозяйства. Главные преимущества – высокая прочность, экологическая чистота, хорошая обрабатываемость, химическая стойкость. Одним из важных свойств, которое обязательно учитывают, является влажность древесины. Как ее определить и какой она должна быть у разных пород дерева, рассмотрим в этой статье.

Виды влажности

Древесина имеет природное происхождение, поэтому она очень чувствительна к колебаниям температуры воздуха и давления атмосферы. Подчиняясь состоянию окружающей среды, она меняет процент влажности. Специалисты утверждают, что древесина дышит, поглощает или выделяет пары воздуха и это явление называется гигроскопичностью. Принято считать, что самая важная характеристика – это влажность, которая определяет отношение влаги к сухой массе. Она подразделяется на:

Вам будет интересно: Джон Милль: биография, личная жизнь, достижения

Кроме этого, влажность бывает:

Вам будет интересно: Принципиальная схема реверсивного пуска двигателя

Для выполнения строительных работ самая подходящая древесина – транспортная. Материал влажностью около 20% легко обрабатывается, он не коробится и не подвергается грибковым заражениям.

Степень влажности

По степени содержания влаги в древесине ее разделяют на следующие виды:

Знание степени влажности необходимо при практическом использовании древесины.

Что такое естественная влажность?

Дерево – это живой материал, который постоянно растет и дышит. Для его жизнедеятельности необходима вода. Ее содержание зависит от породы, погодных условий и места произрастания дерева. Сразу после рубки или распиле бревна материал обладает влажностью, которую называют естественной. Точных норм для этой величины не существуют. Она изменяется в пределах 27–81%. Древесина с естественной влажностью нередко заражается грибками и бактериями, подвергается гнили. Не рекомендуется сразу после вырубки бревна перевозить на большие расстояния, через несколько дней они приходят в негодность.

Материал с естественной влажностью используют только для строительства малоответственных сооружений. Перед длительной транспортировкой и последующим использованием древесины, срубленные бревна подвергают атмосферной или принудительной сушке. Только после этой процедуры ее можно смело использовать для изготовления различных конструкций.

Особенности содержания влаги в древесине

Всем известно с давних времен, что влажность воздуха оказывает существенное влияние на изделия, изготовленные из дерева. Особенно это заметно при резких перепадах содержания влаги в воздухе. Явление объясняется особенностями содержания воды в древесных породах.

Существует две формы, в которых она находится в материале:

При высыхании древесины в первую очередь происходит испарение свободной влаги и только после нее – связанной. Процесс будет длиться до тех пор, пока вода равномерно не распределится по всему материалу, и не сравняется с относительной влажностью воздуха. Аналогично происходит и при поглощении влаги.

Равновесная влажность дерева

Любая древесина способна поглощать водяные пары и воду и отдавать полученную влагу. В зависимости от содержания влаги и температуры окружающей среды и длительности нахождения древесины на воздухе устанавливается равновесная влажность. Это понятие связано с полным равномерным распределением влаги, когда процесс высыхания дерева прекращается, а процент влажности древесины и окружающей среды становятся равными.

Оказывается, гигроскопическое равновесие климата региона можно определить по равновесной влажности дома, построенного из натурального дерева. Влага, содержащаяся в древесине, как указывалось ранее, состоит из свободной и составляющей. Границей этих понятий является точка насыщения. Это состояние древесины, когда свободная жидкость полностью удалена, а клетки остались насыщенными водой. Независимо от породы дерева влажность в точке насыщения принято считать равной 23–31%.

Какая влажность принята за стандарт?

Для применения пиломатериалов в строительстве необходима сортировка их по степени влажности. Стандартная влажность древесины принимается равной примерно 15% и считается постоянным показателем для любых пород дерева, к которому стремятся все производители древесной продукции. В таком состоянии материал отлично хранится, используется для строительных и отделочных работ. Понятия равновесной и стандартной влажности знакомы любому специалисту, работающему по производству пиломатериалов.

Недостаточно просушенная древесина – это реальная среда для образования плесени и роста грибков, что приводит ее к разрушению. Современное сушильное оборудование позволяет достичь показателя влажности, равного 6%. В этом случае материал будет еще устойчивее к гниению, стойким к деформации и долговечным.

Свойства древесины, связанные с влажностью

Основными деформирующими свойствами древесины, влажность которой изменяется, являются следующие:

Свойство древесины поглощать жидкости используется при пропитке ее антисептиками, варке для получения целлюлозы, сплаве леса.

Удельный вес древесины

Для определения веса древесины используют величину, называемую плотностью или удельным весом. Она вычисляется отношением массы материала к единице объема. Этот параметр очень изменчив и зависит от влажности и породы древесины, поэтому принято использовать его среднее значение. Для вычисления этой величины поступают следующим образом:

Плотность, как правило, рассчитывается при естественной влажности конкретного материала. Измеряется удельный вес любой древесины в кг/м3 и заносится в таблицу.

Определение веса древесины естественной влажности

Вес древесины потребителю необходимо знать для:

Вычислить вес покупаемого вами материала очень легко. Для этого потребуется определить по таблице удельный вес конкретной древесины и умножить на количество кубов приобретенного материала.

Определение степени влажности в бытовых условиях

Определить, сколько воды содержится в древесине можно разными способами. В быту часто используют для замера влажности древесины прибор-электровлагомер. Его действие связано с изменением электропроводности материала от его влажности. В корпус прибора вмонтированы иглы, к которым подводится электрический ток. Для проведения измерения достаточно их вставить в исследуемую древесину и включить его в электрическую сеть. На шкале выводится значение влажности именно в том месте, куда вставлены иглы. Недостаток электровлагомера состоит в том, что он определяет влажность только в конкретном месте. Опытные мастера, долгое время работающие с древесиной, могут определить в ней содержание воды по внешнему виду. Для этого учитывается цвет коры, наличие трещин на торце и вдоль волокон.

Методы измерения влажности

В промышленных условиях, для определения влажности древесины, используют прямой и косвенный метод. К прямому относится весовой способ определения. Для этого из контролируемой партии выбирают определенное количество досок. Из каждой выпиливается образец и взвешивается на весах. Далее его начинают высушивать в духовой печи, продолжая взвешивание через каждые два часа до тех пор, пока показания не станут одинаковыми. Затем, используя все данные, результат вычисляется по специальной формуле. На этот способ требуется очень много времени, около девяти часов, поэтому практикуют редко и берут на вооружение косвенный метод. Для этого используют прибор для измерения влажности древесины, в основе которого лежит замер электропроводности материала. Датчик кондуктометрического устройства – это трехигольчатый зонд. Он втыкается вдоль волокон на всю глубину электродов.

Показания смотрят на шкале миллиампера, который проградуирован в процентах. Для измерения влажности стружек используют разъемный стакан. В него между двумя электродами в виде дисков помещается определенная порция спрессованного материала. Влажность древесностружечных плит определяют четырехигольчатым зондом. Этот метод прост в использовании, дает быстрый результат, но возможны погрешности, особенно при большой влажности материала. Другой прибор для измерения влажности древесины – гигрометр Testo 616. Он позволяет быстро выполнить процедуру измерения содержания воды в древесине без ее разрушения. Глубина измерения составляет 5 см. Данные выводятся на дисплей в процентном отношении веса к сухой массе древесины. Прибор очень удобен для получения данных в динамике, например, при сушке стен или полов.

Заключение

Древесина является натуральным продуктом и очень восприимчива к температурному режиму и влажности. Благодаря гигроскопичности, она постоянно меняет содержание влаги из-за окружающих условий среды. Такой процесс называют дыханием дерева, оно может впитывать воду из воздуха или выделять ее. Подобное явление – это реакция на изменения микроклимата помещения. При неизменном состоянии атмосферы (воздуха) в закрытом помещении влажность древесины принимает постоянное значение, называемое равновесным.

Источник

Влажность пиломатериалов — что это такое и на что влияет

Древесина — материал органического происхождения, а значит с момента заготовки до использования в строительстве или отделке он может менять некоторые свои характеристики. Чтобы избежать проблем, мы рекомендуем при покупке досок, бруса и других погонажных изделий обратить внимание на влажность пиломатериалов. Она измеряется в процентах и отражает содержание жидкости в биомассе. Бывает абсолютная влажность (соотношение влаги и массы сухого материала), а также относительная (отношение к массе влажной древесины). Первый параметр имеет ключевое практическое значение, ведь определяет фактические эксплуатационные характеристики будущей конструкции.

В нашей статье мы лишь слегка затронем природные процессы и больше поговорим о методах измерения влажности пиломатериалов и технологиях сушки древесины. Акцент будет сделан на хвойных породах, поскольку они обладают оптимальным сочетанием характеристик для строительства каркасных домов и прочих сооружений. Пиломатериалы из сибирской лиственницы, например, ценят эксперты во всем мире за износоустойчивость, долговечность, простоту в обработке и приемлемую стоимость.

Классификация и методы измерения

Свободная влага — жидкость, которую древо впитывает в процессе своей жизни из почвы и воздуха. Процесс сушки как раз и направлен на снижение ее присутствия в волокнах. Когда речь идет о влажности пиломатериалов, то имеется в виду именно свободная влага. Практикуются два метода измерений:

Второй вариант предпочтительнее, поскольку процесс занимает меньше времени, дает достаточно точные результаты, а главное — позволяет не портить готовое изделие, вырезая из него фрагмент 20-25 мм для тестов.

В бытовых условиях не всегда удается правильно определить влажность пиломатериалов, поэтому специалисты в сфере строительства каркасных домов рекомендуют ориентироваться как на традиционные способы измерения, так и на народные методы.

Отличить сухую доску из хвойных пород от сырых пиломатериалов можно по следующим признакам:

Сколько влаги должно присутствовать в пиломатериалах, предназначенных для строительства и отделки? Стопроцентная влажность возможна только для необработанной сплавной древесины, для погонажных изделий из хвойных пород выделяют четыре степени:

Также в профессиональной среде существует понятие «транспортной влажности», которая составляет около 22%.

Производственные стандарты

Опытный строитель, эксперт в сфере ландшафтного дизайна, фасадной облицовки или интерьерной отделки может определить, какой влажности должен быть пиломатериал для выполнения различных видов работ. Учитывается множество факторов — от габаритов конструкции до климатических условий и породы древесины.

Рядовому потребителю достаточно знать, что показатели влажности пиломатериалов определяют сортность вагонки, планкена или бруса. Характеристики древесины проверяются на соответствие стандарту ГОСТ 8486-86, где указано, что изделия 1-3 сорта не должны иметь показатели выше 22%. Если пиломатериалы из хвойных пород имеют влажность выше этого значения, обязательным этапом постпроизводственной обработки является использование специальных антисептических средств.

Кроме этого готовые профилированные изделия из натурального дерева должны соответствовать ГОСТ 8242. Согласно стандарту, влажность балок перекрытия не должна превышать показателей в 20%, напольного покрытия и досок для интерьерной отделки — 12%, пиломатериалов для наружной облицовки — 15%. Допускается отклонение от нормативов в +/-3%.

Значение влажности в сфере строительства и ремонта

Показатели влажности влияют на целый ряд эксплуатационных особенностей пиломатериалов:

Важно учитывать этот параметр при выборе оптимального материла для выполнения того или иного вида работ. Ошибки чреваты неприятными последствиями как на этапе строительства, так и в процессе последующей эксплуатации.

Как правильно сушить пиломатериалы

Сегодня практикуется несколько промышленных методов, а в некоторых цехах активно комбинируют разные технологии. В основе классификации лежит способ передачи тепла древесине, выделяют несколько видов сушки пиломатериалов:

Целесообразность метода определяется сложностью процесса. Чтобы высушить пиломатериал, предпочтительно выбрать технологию с наименьшими энергозатратами.

Преимущества сибирской лиственницы

Ученые определили, что существует связь между показателями присутствия влаги в волокнах древесины и продуктивностью самого растения. Соотношение этих двух параметров определяет коэффициент водопотребления. Так некоторые породы расходуют больше влаги для создания органической массы, чем другие. Достаточно сравнить показатели водопотребления, чтобы понять, какая древесина более влажная и требует дополнительной обработки при производстве пиломатериалов.

Дуб расходует 340 кг воды для создания 1 кг продукции фотосинтеза, сосна — 300, а сибирская лиственница всего 260. Эта особенность делает древесину лиственницы максимально сухой при заготовке и устойчивой к воздействию влаги при эксплуатации. В процессе старения материалы из этого уникального дерева приобретают гидроизоляционные свойства.

Источник