Как влажность изменяет другие свойства древесины


Свойства древесины - влажность

Влажность древесины и свойства, связанные с её изменением.

Понятие влажность используется для количественной характеристики содержания воды в древесине.

Влажность – это выраженное в процентах отношение массы воды, содержащейся в образце к массе сухой древесины: W = (M - M0) / M0 * 100, где M - начальная масса образца древесины, г, а M0 - масса образца абсолютно сухой древесины, г.

Влажность может быть измерена прямыми или косвенными методами. Прямые методы основываются на выделении воды из древесины, например высушиванием. Эти методы простые, надёжные и точные, но довольно продолжительные. Этого недостатка лишены косвенные методы, которые основаны на измерении показателей других физических свойств, которые зависят от содержания воды в древесине (например, электропроводность). Наибольшее распространение получили кондуктометрические электровлагомеры. Но косвенные способы имеют свои недостатки: дают надёжные показания при влажности древесины в диапазоне от 7 до 30 % и лишь только в месте введения игольчатых контактов.

Вода в древесине может находиться в двух формах: в связанной или в свободной. Связанная вода находиться в клеточных стенках и удерживается в основном физико-химическими связями, изменение её содержания сильно отражается на большинстве свойств древесины. Свободная вода содержится в полостях клеток и межклеточных пространствах, удерживается только механическими связями. Свободная вода удаляется легче, чем связанная вода, и оказывает меньшее влияние на свойства древесины.

Когда проводят испытания по определению физико-механических свойств древесины её приводят к нормализованной влажности – 12 %.

По степени влажности древесина может быть:

мокрая, W > 100%, длительное время находившаяся в воде;

свежесрубленная, W = 50-100%, сохранившая влажность растущего дерева;

воздушно-сухая, W = 15-20%, выдержанная на открытом воздухе;

комнатно-сухая, W = 8-12%, долгое время находившаяся в теплом помещении; абсолютно-сухая, W = 0, сушка проводилась при температуре t=103±2°C.

Усушка – это уменьшение линейных размеров и объёма древесины при удалении из неё связанной воды. Удаление свободной воды не вызывает усушки. Чем больше клеточных стенок в единице объёма древесины, тем больше в ней связанной воды и выше усушка.

Усушка древесины в тангенциальном направлении в 1,5 - 2 раза больше, чем в радиальном.

Полная усушка (или максимальная усушка Bmax) - это уменьшение линейных размеров и объёма древесины при удалении всего количества связанной воды.

Формула для вычисления полной усушки, %, имеет вид:

Bmax = (Аmax - Аmin) / Аmax * 100

где Аmax и Аmin - размер (объём) образца соответственно при влажности, равной или выше предела насыщения клеточных стенок и в абсолютно-сухом состоянии, мм (мм3).

Полная линейная усушка древесины распространённых отечественных пород в радиальном направлении примерно 3-7 %, в тангенциальном 8-10 %, а вдоль волокон 0,1-0,3 %. Полная объёмная усушка составляет около 11-17 %.

Усушка древесины учитывается при распиловке брёвен на доски (делаются припуски на усадку), при сушке пиломатериалов и т.д.

В результате неодинаковых изменений объёма тела при сушке возникают внутренние напряжения в древесине, не связанные с внешними нагрузками.

Полные сушильные напряжения можно рассматривать как совокупность двух составляющих - влажностных и остаточных напряжений.

Влажностные напряжения вызываются неоднородной усушкой материала. В поверхностной части доски, где влажность ниже, чем в центре, из-за стеснения свободной усушки возникают растягивающие напряжения, а внутри доски - сжимающие. Остаточные напряжения обусловлены появлением в древесине неоднородных остаточных деформаций. Остаточные напряжения в отличие от влажностных не исчезают при выравнивании влажности в доске и наблюдаются как во время сушки, так и после её полного завершения.

Если растягивающие напряжения достигают предела прочности древесины на растяжение поперёк волокон, то появляются трещины. Так появляются поверхностные трещины в начале сушки и внутренние в конце сушки.

Коробление это изменение формы пиломатериалов и заготовок при сушке, а также выпиловке или неправильном хранении. Коробление может происходить из-за различия усушки по разным структурным направлениям. Различают поперечную и продольную покоробленность. Поперечная покоробленность бывает: желобчатая, трапециевидная, ромбовидная, овальная. Продольная покоробленность бывает по кромке, по пласти и крыловатость.

Коробление может возникать при механической обработке сухих пиломатериалов: при несимметричном строгании, ребровом делении из-за нарушения равновесия остаточных напряжений.

Влагопоглощение – это способность древесины вследствие её гигроскопичности поглощать влагу (пары воды) из окружающего воздуха. Влагопоглощение практически не зависит от породы. Сухая древесина, помещённая в очень влажную среду, сильно увлажняется, что ухудшает её физико-механические характеристики и снижает биостойкость. Для защиты древесины от влияния влажного воздуха, поверхность деревянных деталей и изделий покрывают лакокрасочными и плёночными материалами.

Разбухание –это увеличение линейных размеров и объёма древесины при повышении в ней содержания связанной воды. Разбухание происходит при выдерживании древесины во влажном воздухе или воде. Это - свойство, обратное усушке, и подчиняется, в основном, тем же закономерностям. Так же, как и усушка, наибольшее разбухание древесины наблюдается в тангенциальном направлении поперёк волокон, а наименьшее - вдоль волокон.

Разбухание - отрицательное свойство древесины, но в некоторых случаях оно приносит пользу, обеспечивая плотность соединений (в бочках, чанах, судах, топорищах).

Водопоглощение – это способность древесины увеличивать свою влажность при непосредственном контакте с капельножидкой водой. Максимальная влажность, которой достигает погруженная в воду древесина, складывается из предельного количества связанной воды и наибольшего количества свободной воды. Количество свободной воды зависит от объёма полостей в древесине, поэтому, чем больше плотность древесины, тем меньше её влажность, характеризующая максимальное водопоглощение.

Способность древесины поглощать воду, а также другие жидкости важна в процессах варки древесины для получения целлюлозы, при пропитке её растворами антисептиков и антипиринов, при сплаве леса.

Плотность. Это свойство характеризуется массой единицы объёма материала, и имеет размерность в кг/м3 или г/см3.

а) Плотность древесинного вещества Рд.в., г/см, т.е. плотность материала клеточных стенок, равна: Рд.в. = Мд.в. / Vд.в., где Mд.в. и Vд.в. - соответственно масса, г, и объем, см3, древесинного вещества.

Этот показатель равен для всех пород 1,53 г/см3, поскольку одинаков химический состав клеточных стенок древесины.

б) Плотность абсолютно сухой древесины P0 равна: P0 = M0 / V0, где M0, V0 - соответственно масса и объём древесины при W=0%.

Плотность древесины меньше плотности древесинного вещества, так как учитываются пустоты (полости клеток и межклеточные пространства, заполненные воздухом).

Относительный объём полостей, заполненных воздухом, характеризует пористость древесины П: П = (V0 - Vд.в.) / V0 * 100, где V0 и Vд.в. - соответственно объём образца и содержащегося в нём древесинного вещества при W=0%. Пористость древесины колеблется в пределах от 40 до 80%.

в) Плотность влажной древесины: Pw = Mw / Vw, где Mw и Vw - соответственно масса и объём древесины при влажности W. Плотность древесины зависит от её влажности. При влажности W меньше Wпн плотность изменяется незначительно, а при увеличении влажности выше Wпн наблюдается значительный рост плотности древесины.

г) Парциальная влажность древесины P`w характеризует содержание (массу) сухой древесины в единице объёма влажной древесины: P`w = M0 / Vw, где M0 - масса абсолютно сухой древесины, г или кг; Vw - объем, см3 или м3, древесины при данной влажности W.

д) Базисная плотность древесины выражается отношением массы абсолютно сухого образца M0 к его объёму при влажности, равной или выше предела насыщения клеточных стенок Vmax: Pб = M0 / Vmax. Этот основной показатель плотности, который не зависит от влажности, широко используется для оценки качества сырья в деревообработке, целлюлозно-бумажной промышленности и в других случаях.

Величина плотности древесины изменяется в очень широких пределах. Среди пород России и ближнего зарубежья древесину с очень малой плотностью имеет пихта сибирская (345), ива белая (415), а наиболее плотную - самшит (1040), ядро фисташки (1100). Диапазон изменения плотности древесины иностранных пород шире: от 100-130 (бальза) до 1300 (бакаут). Значения плотности здесь и ниже даны в килограммах на метр кубический (кг/м3).

По плотности древесины при 12% влажности породы делятся на 3 группы:

малая плотность Р12 < 540,

средняя плотность 550 < P12 < 740,

высокая плотность P12 > 740.

Проницаемость – это способность древесины пропускать жидкости или газы под давлением.

Водопроницаемость древесины вдоль волокон значительно больше, чем поперёк волокон, при этом у древесины лиственных пород она в несколько раз больше, чем у хвойных.

Влажность древесины: измерение, виды, формулы определения

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

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.

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

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

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

Точка насыщения волокон древесины

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

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.

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

Далее, по формуле:

W = mв/mо ×  100

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

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

Влажность пород древесины

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

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.

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

Влажность древесины для гранулирования пеллет

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

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

Способы определения степени влажности

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

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

Способ 1. Весовой

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

Этапы:

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

W = (М0 — МС):(МС × 100%)

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

Чтобы получить достоверный результат рекомендуется провести процедуру с несколькими пробами.

Способ 2. Электрический

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

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

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

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

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

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

К народным методам как узнать влажность древесины,относятся следующие:

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

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

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

Влажность древесины, ее влияние на прочность и деформативность.

Влажность - свойство древесины, характеризующееся содержанием влаги в древесине. Влажность древесины существенно влияет на ее физические и механические свойства, а в ряде случаев определяет ее пригодность для тех или иных строительных целей. Наличие влаги связано с ростом дерева. Влажность древесины срубленного дерева и неверные условия хранения являются причинами ее гниения.


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.

W = mв/mо*100=(m-mо)/mо*100

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

Гниение – это разрушение древесины простейшими растительными организмами – дереворазрушающими грибками. Некоторые грибы поражают еще растущие и высыхающие деревья в лесу. Складские грибы разрушают лесоматериал во время хранения их на складах. Домовые грибы – разрушают древесину строительных конструкций в процессе эксплуатации. Грибы развиваются из клеток – спор, которые легко переносятся движением воздуха. Приростая, споры образуют плодовое тело и грибницу гриба – источник новых спор.

Защита от гниения

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

2. Конструктивная защита предполагает режим эксплуатации, когда влажность древесины W<20% (наименьшая влажность при которой могут расти грибы).

2.1. Защита древесины от атмосферной влаги – гидроизоляция покрытий, необходимый уклон кровли.

2.2. Защита от конденсационной влаги – пароизоляция, проветривание конструкций (осушающие продухи).

2.3. Защита от увлажнения капиллярной влагой (от земли) – устройство гидроизоляции. Деревянные конструкции должны опираться на фундамент (с битумной или рубероидной изоляцией) выше уровня грунта или пола минимум на 15 см.

3. Химическая защита от гниения необходима, когда увлажнение древесины неизбежно. Химическая защита заключается в пропитке ядовитыми для грибов веществами – антисептиками.

Водорастворимые антисептики (фтористый, кремнефтористый натрий) – это вещества не имеющие ни цвета ни запаха, безвредные для людей. Используются в закрытых помещениях.

Маслянистые антисептики – это минеральные масла (каменноугольное, антросценовое, сланцевое, древесный креозот и др.). Они не растворяются в воде, но вредны для человека, поэтому используются для конструкций на открытом воздухе, в земле, над водой.

Пропитка выполняется в автоклавах под высоким давлением (до 14 МПа).

Защита от жуков точильщиков – нагрев до t>80oC или окуривание ядовитыми газами типа гексахлорана.

Читайте также:

 

Перечень основных свойств древесины, их определения и виды

Еще с древнейших времен, человек не мог обходиться без древесины. Не растратила она своего значения и на сегодняшний день, невзирая на то, что пришло на смену много современных и передовых материалов, которые вытеснили лесоматериалы из некоторых сфер ее применения. Однако, появились другие направления и сферы применения, новые технологии, где изделия из дерева просто незаменимы.

Основные свойства древесины

Как и многие стройматериалы, древесный материал отличается по характерным свойствам и особенностям. Свойства могут быть как позитивными, так и негативными показателями. Эти свойства обусловлены породой лесоматериалов.

Свойства древесины подразделяется на:

  1. Плотность.
  2. Твёрдость.
  3. Влажность.
  4. Усыхание.
  5. Набухание.
  6. Коробление.
  7. Раскалываемость.
  8. Износоустойчивость.
  9. Изгибистость.
  10. Деформирование.
  11. Теплопроводность.

Никакой строительный материал не располагает такими технологическими и декоративными свойствами, как изделия из дерева. Она податлива при обработке. Прочный и лёгкий материал, долгое время сохраняющий тепло и нежный запах. Но, как и всякий материал она имеет положительные и отрицательные свойства.

Свойства, определяющие общий вид древесины

К таким свойствам относятся:

  1. Цвет. На цвет материала влияет порода, возраст дерева, условия вегетации, существование пороков.
  2. Блеск. На блеск влияет плотность, число и параметры лучей отходящих от сердцевины, а также вида плоскости разреза.
  3. Запах. Зависит от наличия смолы и органических веществ ароматического ряда.
  4. Текстура. Природный рисунок, получающийся на разрезе путём пересечения волокон, годовых слоев и центральных лучей.

Строение древесины

Большая часть, до 90 % объема дерева, это — ствол, в состав которого входят:

  • кора. Её свойство — предохранять ствол от перепадов температуры, вторжения грибковых бактерий, испаряемости влаги и механических воздействий;
  • камбий. Неширокая прослойка живых клеток в виде кольца, имеющих способность к делению и приросту;
  • древесина. Составляющая ствола, по которой поступает влага от корней к кроне.

Технологические свойства древесины

Технические свойства характеризуют следующие показатели:

  • способность задерживать металлический крепеж. Чем плотнее древесный материал, тем прочнее в ней удерживаются крепежные детали;
  • износоустойчивость. Это — способность оказывать сопротивление разрушениям во время механического взаимодействия. Повышенной износоустойчивостью обладают торцы. Повышенная твердость и плотность позволяет древесине подвергаться незначительному износу.
  • раскалываемость. Свойство древесины под механическим воздействием делиться на части продольно волокнам. Сопротивление растрескиванию повышается с увеличением вязкости. Это свойство имеет положительный показатель. Некоторые сорта можно заготавливать только методом раскалывания. У раскалываемости есть и негативное свойство: при использовании металлических креплений, могут образовываться расколы.

Плотность древесины

Соразмерность веса пиломатериала к его объёму и есть плотность. Устанавливается плотность в кг/м3, и напрямую подчиняется влажности.

Плотность подразделяют на:

  • малую;
  • среднюю;
  • высокую плотность.

Твёрдость древесины

На твёрдость влияют следующие показатели:

  • порода;
  • условия произрастания дерева. Один и тот же вид породы может быть разной твердости, если деревья росли в различных климатических условиях;
  • увлажненность лесоматериалов.

Твердость у одного ствола может быть разной: в зависимости от того, какой применяется распил. Торцы твёрже чем тангентальная и радиальная поверхность.

Износостойкость и гибкость древесины

  • износостойкость — свойство оказывать сопротивление истиранию материала во время трения. Истирание с боков бывает больше чем с торцов. Наиболее твёрдая и плотная древесина менее всего подвергается изнашиванию. Повышенная влажность — хороший помощник износу.
  • гибкость — одно из свойств деревянных заготовок — изменять форму под силовым воздействием извне. Загибание основано на возможности древесины поддаваться деформации под воздействием гибочного оборудования. Процедура загибания проходит легче и быстрее, когда древесину предварительно увлажняют и нагревают;
  • ударная вязкость — свойство поглощения удара без дефляции.

Тепловые свойства

К таким свойствам относятся следующие показатели:

  • тепловая мощность — это способность древесного материала накапливать тепло;
  • теплопроводность — транспозиция тепловой энергии молекулами вещества;
  • температуропроводность — равное распределение температуры по всему объёму;
  • термическое расширение— изменение линейных размеров и конфигурации при изменении температуры.

Влажность древесины

Влажность — это процентное соотношение количества влаги в определённом объёме древесного материала, к такому же объёму совершенно сухого материала. Свойства по влажности у каждой породы индивидуальные.

Влажность подразделённая по степеням:

  • мокрая степень. Продолжительное время содержащиеся в воде лесоматериалы;
  • свежераспиленная;
  • воздушно-высушенная;
  • базовая степень.

Усушка, разбухание и коробление пиломатериала

  1. Усушка. Снижение параметров при устранении влаги. Полная усушка, для дальнейшей обработки древесного материала должна быть в диапазоне от 11 до 17 %. Процент усушки обязательно учитывается при изготовлении пиломатериалов.
  2. Коробление. Преобразование формы при высушивании, складировании и опиловке. В основном, коробление возникает из-за разной величины усушки и структурных направлениях.
  3. Разбухание. Это — свойство прибавления размеров при увеличении влаги. Разбухание протекает до особого предела поглощаемости влаги.

Разбухание — одно из негативных свойств древесины. Хотя в отдельных случаях разбухание играет существенную роль: создает уплотнение соединениям в лодках, бочонках и кадках.

Физические свойства древесины

1. Плотность.

Абсолютное значение, измеряемое соотношением веса к объему. Плотность напрямую зависит от разновидности породы и количества влаги. Чем меньше влажность, тем ниже плотность.

2. Теплопроводность.

Свойство древесины пропускать тепло от корней до кроны. На качество теплопроводности влияют такие факторы:

  • температура воздуха;
  • внутренняя влажность;
  • насыщенность;
  • количество теплоты.

3. Звукопроводность.

Особенное свойство лесоматериалов — пропускать звук. Звукопроницаемость у древесины повыше, чем у некоторых материалов. Этот показатель необходимо принимать во внимание в строительстве, где крайне важна звукоизоляция стен и столярных изделий.

4. Электропроводность.

Положительное свойство пиломатериалов пропускать ток. На электропроводность влияют влажность, порода, направление волокон и температура. Сухая древесина не пропускает электроток, что даёт возможность использовать ее как изоляционный материал.

5. Влажность.

Степень увлажненности пиломатериалов, это — показатель качества и износостойкости изделий из древесины. Отличительное свойство: чем меньше содержание влажности, тем дольше она не подвергается гниению.

6. Коррозионная стойкость.

Отсутствие коррозии — немаловажное свойство у изделий, изготовленных из древесины. Особенно это касается тех изделий, которые подвергаются эксплуатации на открытом воздухе.

7. Цвет, блеск, запах и текстура.

Данные свойства позволяют зрительно определять породу древесины и имеют чисто художественное значение.

Механические свойства древесины

Важные свойства, влияющие на устойчивость и надёжность строений и деревянных изделий.

Сопротивление древесных материалов к разрушениям под воздействием механических усилий.

Это свойство зависит от сопротивления древесного материала к проникновению твердых тел. Чем тверже древесина, тем сложнее она поддаётся обработке.

  • Ударная вязкость.

Поглощение ударов без нарушений целостности.

Трещины

Это продольные разрывы, возникающие под воздействием внутренних напряжений.

Трещины подразделяют по следующим свойствам:

Радиальные трещины внутри ствола дерева. Наблюдаются у всех пород, особенно этим страдает перестоялый древостой. Трещины появляются по мере роста дерева и представляют прерывающиеся разломы по длине сортамента.

Отслаивание древесного волокна внутри ядра и отслоение спелой древесины у растущего дерева. Отлупные трещины можно встретить у каждой породы. До конца не установлены причины возникновения таких трещин.

Продольные разрывы извне на стволе молодого дерева. В основном, морозные трещины преобладают у лиственных пород и очень редко у хвойных. Трещины появляются при резких перепадах зимних температур.

  1. Трещины усушки.

Появляются под воздействием неравномерной усушки и выявляются при распиловке сортамента.

Трещины — основная причина понижения прочности лесоматериалов, используемых в строительстве. Кроме того, трещины содействуют вторжению грибных заболеваний и попаданию влаги внутрь материала.

Пороки формы ствола

Стволы деревьев также обладают определёнными пороками:

Ствол дерева, во время роста, постепенно уменьшается в диаметре от нижней части к кроне. Когда, при каждом метре роста, диаметр ствола убывать больше чем на 1 см, то это — сбежистость.

Лиственные породы больше подвержены такому пороку нежели хвойные породы Сбежистость больше всего проявляется у деревьев растущих на свободе или в мелколесье. Чем гуще лес, тем поменьше на деревьях сбежистости. Данный порок повышает величину отходов и снижает прочность.

  • Закомелистость.

Если диаметр ствола в нижней части дерева превышает диаметр того же ствола на высоте не менее метра в 1,2 раза, то это называется закомелистостью.

Ствол дерева имеет форму эллипса, а максимальный диаметр больше минимального в 1,5 раза. Овальность вызывает у дерева крен и изменяет строения древесины.

Локальное утолщение появляется в результате негативного воздействия:

  • грибковых заболеваний;
  • микобактерий;
  • вирусных инфекций;
  • химических факторов;
  • радиоактивности;
  • различных повреждений.
  • Кривизна.

Все древесные породы страдают искривлением стволов. Простая кривизна имеет один изгиб, сложная — несколько изгибов ствола.

Кривизна относится к отрицательным свойствам древесины.

Пороки строения древесины

Пороки подразделяются на группы. В группе находятся определённые виды пороков.

Искаженное месторасположение древесного волокна и годичных слоёв

  • Наклон волокон.

Наклонное положение волокон значительно понижает прочность древесины, усиливает усушку сортамента вдоль и является поводом появления винтовой искривлённости и закручивания пиломатериалов. Наклон волокон существенно усложняет обработку пиломатериала и уменьшает потенциал древесины к изгибу.

  • Свилеватость.

Это волнистое и хаотичное распределение волокон.

Свилеватость уменьшает прочность на растяжение, повышает ударную вязкость и противодействие раскалыванию. Механическое воздействие на свилеватый материал очень затруднён. Однако, у этого порока есть и свои положительные свойства — красивая текстура.

Искажение годичных слоёв около сучков и наростов.

  • Реактивная древесина.

В склонённых и кривых стволах формируется редкостная древесина, которая получила название реактивной. Этот изъян происходит под воздействием силы тяжести, которая вызывает переназначение веществ и подавляет процесс роста.

Крен ухудшает уровень качества древесного сырья, используемого в целлюлозно-бумажной промышленности.

  • Тяговая древесина.

Тяговая древесина усложняет обработку материалов. Во время обработки, образуются мохнатые и замшелые поверхности, которые, отделившись во время резания, заполняют углубление и препятствуют вращению пил.

Сучки

Сучки — основной, сорт определяющий, порок лесоматериалов. Сучки классифицируют как значительный порок, снижающий стоимость древесного материала.

К сучкам относят оставшиеся основания ветвей. Неважно в каких количествах, но сучки всегда находятся в лесоматериалах. Количество сучков, находящихся в стволе, учитывая их состояние, размеры и распределение по длине, зависят от древесной породы, условий место произрастания, климата, густоты лесонасаждения и прочих факторов.

По уровню зарастания, сучки делятся на два типа:

  • открытые;
  • заросшие.

Нерегулярные анатомические образования

Тёмная внутренняя часть ствола дерева — это ложное ядро. Кромка ложного ядра не соприкасается с границей годичных колец. От заболони ядро отгорожено тёмной каёмкой.

Источником возникновения порока являются:

  • возрастное разделение тканей;
  • реакция на ранение;
  • влияние грибковых заболеваний;
  • воздействие холодной погоды.

Ложное ядро портит наружный вид изделия и уменьшает возможность лёгкого загиба. Ядро устойчиво к гниению.

  • Внутренняя заболонь.

В районе сердцевины может сформироваться несколько прилегающих годичных слоёв, схожих с заболонью по цвету и иным свойствам. Внутренняя заболонь появляется из-за нарушения естественной деятельности клеток, вызванное морозами.

У некоторых деревьев из-за повреждения структуры, влияния химических факторов, грибковых заболеваний и засилья насекомых появляются небольшие темноокрашенные зоны на древесине.

Пятнистость особого воздействия на какие — либо свойства не оказывает.

В круглых лесоматериалах существование сердцевины — обычное свойство и явление неотвратимое. Сердцевина значительно снижает прочность деталей с небольшим сечением. В крупных распиленных заготовках нахождение сердцевины нежелательный фактор. Сердцевина быстро поддаётся загниванию.

  • Смещенная сердцевина.

Это — беспорядочное месторасположение сердцевины, препятствующее массовому использованию материалов. Данное свойство относится к отрицательным показателям.

  • Двойная сердцевина.

В раскроенном материале можно обнаружить две сердцевины. Каждая сердцевина обладает своими личными годичными слоями. По краю ствола обе сердцевины окружены единой системой годичных слоёв.

Выпиленные заготовки с двойной сердцевиной, чаще и посильнее коробятся, кроме того могут возникнуть трещины.

  1. Пасынок и глазки.
    1. Пасынок. Это — плохо растущая или омертвевшая двойная вершина ствола. Пасынок разрушает равномерность волокон древесины, а в пиломатериалах — целостность.
    2. Глазки. Разделяют глазки на разбросанные — единичные и групповые — от 3 и более глазков. Глазки уменьшают прочность на изгиб и ударную вязкость.

Раны

Это — внешнее частичное омертвение ствола. Данный порок появляется в результате содранной коры, солнечного ожога или перегревания коры. Сухобокость нарушает форму деревьев, образует завитушки, ухудшает цельность древесины и понижает выход.

Это — заживающая или уже зажившая рана.

Прорость разрушает цельность древесины, что влечёт за собой кривизну и искажение годичных слоёв.

Рана, появившаяся в результате грибковых заболеваний и присутствия бактерий.

При раке меняется правильная форма деревьев.

Необычные отложения в древесине

Это — щедро напитанный смолой участок древесины, образованный после ранения хвойного дерева.

Засмолок имеет незначительную влагопроницаемость и лёгкое впитывание воды. Положительным свойством такой древесины является увеличенная стойкость к гнили, но при этом — плохо поддаётся отделке и приклеиванию.

Это — углубление в глубине годичных слоёв, наполненное смолой.

Стекающая из полости смола затрудняет отделку и склейку заготовок. Такое свойство лесоматериалов считается отрицательным.

Водослойная древесина различается от здоровой увеличенной усушкой и разбуханием. Свойство характеризуется как отрицательное.

Диэлектрические свойства древесины

Древесина может выражать диэлектрические свойства, характеризующиеся двумя признаками.

Первый – магнитная пропускаемость.

Второй – поглощение релаксации дипольной поляризации и превращение её в тепло.

Влажность

Что такое влажность древесины?

Введение;
Относительная и абсолютная влажность;
Связная и свободная влага;
Степени влажности древесины;
Неравномерность распределения влаги;
Гигроскопичность, Равновесная влажность Предел Гигроскопичности;
Почему наиболее предпочтительным является влажность 12-14%;
Заключение.
 

Введение

 

   Вода – важнейший элемент жизни на нашей планете. Она покрывает бОльшую часть поверхности Земли и составляет около 80% тела человека.
Все живое на Земле буквально пропитано водой. Но не всегда большое количество воды приносит пользу, иногда даже вредит.
К таким негативным влияниям относится влажность в строительных и отделочных материалах из древесины. Ведь многие из Вас знают, что даже дом,
построенный из срубленных бревен, со временем словно уменьшается, появляются щели в стыках и трещины в бревнах, которые периодически приходится «конопатить».
Занеся свежеспиленную доску в теплое помещение, вы увидите, как на следующий день она превратится в «пропеллер», из которого Вы уже вряд ли сделаете полку для книг.
Все это происходит из-за того, что избыточное количество влаги начинает «выходить» из дерева, чья структура неоднородна. Эта неоднородность создает внутренние напряжения,
которые и вызывают перечисленные негативные последствия. Однако, почему же тогда шкаф, изготовленный из мебельного щита, вот уже несколько лет служит верой и правдой.
А вагонка в гостиной из лиственницы через пол века не теряет своей формы. И фасад дома, обшитый имитаций бруса, к примеру, все еще не вызывает у соседей даже и мысли,
о том, что дом построен не из настоящего бруса. Дело в том, что все эти изделия подвергались камерной сушке – т.е.  - принудительному выведению лишней влаги в специальных
условиях и до определенных значений. Ведь дерево, в котором влаги нет совсем – станет рассыпаться, превратится в труху. Постараемся разобраться в причинах такого влияния воды,
разберемся в природе этого явления, выясним, какая влажность бывает, и найдем золотую середину. Что такое влажность древесины.

Влажностьэто отношение массы воды к массе древесины, выраженное в процентах. Бывает Абсолютная и Относительная влажность.
Относительная влажность – это отношение массы влаги, находящейся в древесине, к массе влажной древесины.
Для определения данного показателя, берется образец изделия из древесины. Его взвешивают – т.е. получают массу влажной древесины Мд.
Затем полностью высушивают и снова взвешивают – т.е. получают массу абсолютно сухой древесины Мсух. Вычисляют разницу между Мд и Мсух.: Мвл = Мд - Мсух.,
т.е. получают массу влаги в образце. Далее подставляют полученные данные в формулу: Wотн = (Мвл / Мд)*100%.
Значение относительной влаги не может превосходить 100%.
А сама эта величина является лишь количественной характеристикой, используется только при расчетах теплопроводности в теплотехнике и тогда,
когда древесину рассматривают как отопительный материал в виде дров.
Абсолютная влажность – это отношение массы влаги в данном объеме древесины к массе абсолютно сухой древесины.
В большей степени является качественным, чем количественным показателем влаги в материале. Именно абсолютную влажность применяют для измерения влажности древесины
в строительстве и мебельной промышленности. Для определения значения данного показателя потребуются те же данные, что мы указали выше, но в виде другой формулы:
 WАбс = (Мвл / Мсух.)*100%. Либо, имея значение Относительной влажности, можно определить значение Абсолютной влажности по формуле:
 WАбс = (100* Wотн )/(100 - Wотн) А перевести Абсолютную влажность в Относительную можно таким образом:
 WОтн = (100* WАбс )/(100 + WАбс)

Типы влаги в древесине. Если говорить о самой влаге в составе дерева, то она бывает двух типов:
Связанная и Свободная. Связанная, или гигроскопическая (еще называют адсорбционной или микрокапиллярной) влага находится в стенках древесных клеток.
Она удерживается в основном физико-химическими связями, а ее удаление требует больших энергозатрат и сильно отражается на большинстве свойств древесины.
Максимальное количество связанной влаги содержится в древесине при её непосредственном контакте с водой, а также в древесине растущего дерева.
Влажность клеточных стенок в этом состоянии называют пределом их насыщения, который составляет около 30%. Свободная влага находится в полостях клеток и межклеточных пространствах,
она удерживается только физико-механическими связями, удаляется значительно легче и оказывает меньшее влияние на свойства древесины.

Степени влажности древесины. Для удобства определения пригодности пиломатериалов для той или иной области применения, приняли следующие степени влажности:
- мокрая древесина (влажность более 100%, это бывает, если древесина долгое время находилась в воде),
- свежесрубленная (влажность от 50 до 100%),
- влажная (от 23 до 50%),
- атмосферно-сухая (18-22%),
- воздушно-сухая искусственной сушки (12-18%),
- комнатно-сухая (влажность 8-10%),
- абсолютно сухая (влажность 0%).

Понятие Абсолютно сухая древесина является условным и применяется для характеристики влажностного состояния древесины в промышленности.
Это состояние (близкое к нему) достигается в сухом воздухе при темп-ре 100—105°С. Неравномерность распределения влаги. Распределение влаги в стволе растущего дерева неравномерно и по сечению, и по высоте.
Так же у хвойных пород влажность заболони в 3—4 раза выше влажности ядра. Однако, древесина хвойных пород Восточной Сибири, таких как ангарская сосна, сибирская ель и лиственница,
имеет равномерно распределенную влажность в пределах ядра (спелой древесины). Исключением является пихта и кедр, влажность центральной зоны спелой древесины которых намного выше, чем периферической.
Разница между ними может достигать в нижней части ствола 50%.

Гигроскопичность, Равновесная влажность и предел Гигроскопичности.
Любая древесина обладает способностью изменять влажность в зависимости от состояния окружающей среды. Говорят, что она «дышит». Это свойство называется Гигроскопичностью.
Это одновременно и хорошее и не очень хорошее качество. Позитивное последствие Гигроскопичности заключается в том, что в помещении, отделанном из натурального дерева, влажность будет уравновешиваться,
обеспечивая постоянный микроклимат. Так при повышении влажности в комнате, часть лишней влаги будет впитана обшивкой, а при ее уменьшении – наоборот, выделена из древесины до достижения определенного равновесного значения. Негативным последствием такого явления будет изменение линейных размеров элементов обшивки, будь то вагонка, имитация бруса, блок-хаус или планкен.
И как следствие, при сильных изменениях влажности и температуры в помещении, либо появление щелей и зазоров, либо набухание и «вспучивание» в местах стыка.
 Когда древесина некоторое время находится в воздухе со стабильным состоянием, она стремится к определенной влажности, которую называют устойчивой.
Устойчивая влажность древесины зависит главным образом от состояния окружающего воздуха и изменяется неравномерно при увеличении и уменьшении влажности среды.
Так при поглощении влаги из воздуха (т.е. Сорбции) во время увлажнения, устойчивая влажность древесины будет меньше, чем во время выделения влаги (т.е. Десорбции) в процессе высыхания.
 Вот почему так происходит. При десорбции (испарении) стенки клеток теряют вначале всю свободную влагу, а затем часть связанной.
Однако, при сорбции, влагу поглощают только стенки клеток (т.е. увеличивается только связанная влага, которая имеет предел насыщения около 30%).
Конденсация влаги в полостях клеток при выдержке древесины в воздухе невозможна, даже если воздух насыщен влагой. В то же время, существует предел впитываемости клеточных стенок (предел гигророскопичности).
 Такое влажностное состояние древесины, при котором она поглотила вследствие сорбции максимально возможное количество связанной влаги, но не содержит свободной, называется пределом гигроскопичности.
И в отличие от предела насыщения клеток, он зависит от температуры. Поэтому и возникает разница в значениях устойчивой влажности при сорбции и десорбции в пределах 2,5%.
Проще говоря, если в помещении при комнатной температуре оставить на некоторое время 1 образец, влажность которого выше предела насыщения (30%), и 2-й образец в абсолютно сухом состоянии, то получим следующее:
1-й образец получит равновесную влажность в районе 9,5%, а второй – в районе 6-7,5%.
Как видим, при высыхании образец отдает больше, чем получает при увлажнении. Стандарты влажности для обшивки из древесины. Каковы же оптимальные значения влажности для евровагонки, доски пола, имитации бруса?
Чем она обусловлена? Для начала, нужно понять, что любой элемент обшивки – это изделие. Его изготовили из какой-то заготовки на каком-то станке.
Процесс изготовления накладывает определенные ограничения на такие параметры заготовки, как размеры и влажность.
Оптимальное значение влажности лежит в пределах от 10% до 20%.

Оно достигается при специальных условиях, создаваемых в сушильной камере. При влажности, меньше нижнего предела в продукции появляется множество выпавших сучков
(из-за различия коэффициентов усушки самой древесины и сучков), трещины сколы. При значениях, превосходящих 20%, ухудшается качество строжки поверхности и возникает риск, что продукция "зацветет",
т.е. на ней появится синева. К тому же, в процессе строгания влажность изделия снижается еще на 2%.
Итого получаем рекомендуемую влажность заготовкив пределах 12-18%,
а влажность изделияв районе 10-16%.
Наиболее предпочтительным является влажность евровагонки в пределах 12-14%.
Данные значения позволит избежать разбухания вагонки (в следствии поглощения влаги из воздуха) и как следствие «выпирания», и с другой стороны гарантированно позволяет избежать
усушки вагонки (в следствии испарения избыточной влаги) и как следствие – возникновения щелей.

 Заключение. Влажность древесины – важнейший показатель, характеризующий качество материала. И мы рассмотрели основные понятия, связанные с ним.
Но существует еще много вопросов, которые так или иначе касаются этой темы. Позже мы рассмотрим, как происходит сушка, что такое усушка,
откуда берутся внутренние напряжения и на что они влияют. Как и чем измерить влажность и т.д.

Влажность древесины и ее влияние на свойства древесины.

Древесина, имея волокнистое строение и большую пористость, обладает огромной внутренней поверхностью, которая легко сорбирует водяные пары из воздуха (гигроскопичность).

 Влажность, которую приобретает древесина в результате длительного нахождения на воздухе с постоянной температурой и влажностью, называется равновесной. Она достигается в тот момент, когда упругость паров над поверхностью древесины оказывается равной упругости паров окружающего ее воздуха.

     По содержанию влаги различают

 мокрую древесину— с влажностью до 100%;

 свежесрубленную — 35 % и выше;

 воздушносухую —15...20 %;

 комнатносухую — 8...12 % и

 абсолютно сухую древесину.

Внимание!

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

    Стандартной принято считать влажность древесины 12 %.

Влажность древесины, при которой стенки клеток насыщены водой (предельное содержание гигроскопической влаги), а полости и межклеточные пространства свободны от воды (отсутствие капиллярной воды), называют пределом гигроскопической влажности.

Для древесины различных пород она колеблется от 23 до 35 % от массы сухой древесины. Гигроскопическая вода, покрывая поверхность мельчайших элементов в стенках клеток водными оболочками, увеличивает и раздвигает их. При этом объем и масса древесины увеличивается, а прочность снижается. Свободная вода в полостях клеток, существенно не изменяет расстояния между элементами древесины и поэтому не влияет на ее прочность и объем, увеличивая лишь массу, теплопроводность и теплоемкость.

Усушка, разбухание и коробление. Как уже отмечалось, изменение влажности древесины от нуля до предела гигроскопической влажности вызывает изменение ее линейных размеров и объема — усушку или разбухание, величина которых зависит от количества испарившейся или поглощенной ею влаги и направления волокон.        

   Вдоль волокон линейная усушка для большинства древесных пород не превышает 0,1 %, в радиальном направлении — 3...6 %, а в тангенциальном — 7...12 %. Разница в усушке древесины в тангенциальном и радиальном направлениях и неравномерность высыхания сопровождается возникновением внутренних напряжений в древесине, что может  вызвать  ее коробление и растрескивание. Боковые края досок стремятся выгнуться в сторону выпуклости годовых слоев, а наибольшему короблению подвержены доски, выполненные из древесины, расположенной ближе к поверхности бревна, и широкие доски.

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Узнать стоимость

Влагостойкость древесины | Изделия из дерева

Древесина гигроскопична, что означает, что это материал, который впитывает воду. Вода проникает в древесину тремя способами: в виде жидкости через просветы клеток за счет капиллярного натяжения, в виде пара через просветы клеток и в виде молекулярной диффузии через стенки клеток. Влажность древесины означает соотношение между массой воды в ней и массой древесины без воды. (Например, если кусок дерева весом 100 кг содержит 50 кг воды, тогда процент влажности составляет 100%).Влажность свежих пиломатериалов обычно составляет 40-200%. При нормальном использовании влажность древесины колеблется от 8% до 25% по весу в зависимости от относительной влажности воздуха.

Равновесная влажность древесины - это состояние, соответствующее температуре воздуха и относительной влажности, при котором влажность древесины остается постоянной. О равновесной влажности древесины следует отметить, что она определяется относительной влажностью воздуха, а не его абсолютной влажностью.Относительная влажность воздуха - это отношение количества воды в воздухе к максимальному количеству воды, которое воздух может удерживать при преобладающей температуре воздуха. Предварительно высушенная древесина достигает равновесной влажности за пару недель. Точка насыщения текстуры древесины означает соотношение влаги в древесине, когда стенки ячеек насыщены водой, но в просвете ячеек не появляется свободная вода. По мере высыхания древесина начинает сокращаться, когда ее влажность опускается ниже точки насыщения.Соответственно, по мере намокания древесины расширение заканчивается в точке насыщения. У основных финских древесных пород точка насыщения при +20 C составляет около 30%. Способность древесины впитывать и отдавать влагу (влагоемкость) может использоваться как структурное преимущество, например, за счет использования в строительстве теплоизоляции на основе древесины, которая уравновешивает движение влаги в конструкциях.

Древесина сжимается и расширяется по-разному в радиальном и тангенциальном направлениях годичных колец и в направлении волокон.Это явление называется анизотропией. По мере высыхания древесина дает усадку от полностью влажной до абсолютно сухой, в тангенциальном направлении в среднем на 8%, в радиальном направлении примерно на 4% и в направлении волокон только на 0,2-0,4%. Сердцевина всегда суше, чем древесная поверхность, что затрудняет сушку древесины. Анизотропия и внутреннее напряжение древесины также вызываются деформацией древесины при ее высыхании. При строительстве всегда необходимо учитывать динамику влажности древесины.Динамика влажности может вызвать, например, просадку каркаса здания посередине. Кроме того, большая усадка древесины в тангенциальном направлении приводит к растрескиванию древесины больших размеров. Древесина обычно трескается в том месте, где расстояние от поверхности до сердцевины минимально.

По мере увеличения плотности древесины усадка и расширение, вызываемые влагой, обычно увеличиваются. По мере высыхания древесины ее прочностные свойства улучшаются. Например, прочность древесины на сжатие и изгиб увеличивается примерно в два раза по мере высыхания древесины от свежей до 12-15%.Предел прочности на разрыв древесины является максимальным в диапазоне содержания влаги 6-12%. По мере высыхания древесины ее прочностные свойства значительно улучшаются, когда содержание влаги опускается ниже точки насыщения волокна. При расчете деревянных конструкций также необходимо учитывать влажность древесины, поскольку она влияет на прочность древесины.

Древесина начинает повреждаться, если ее влажность остается на уровне более 20% в течение длительного времени. Относительная влажность окружающего воздуха обычно составляет около 80-90% или более.Древесина начинает плесневеть в течение нескольких месяцев, если в это время относительная влажность окружающего воздуха остается выше 80%. Относительная влажность воздуха 70% может считаться критическим значением. Когда относительная влажность воздуха превышает 90%, древесина начинает гнить. Однако предварительным условием для формования и гниения древесины является температура от +0 до + 40 C. Хотя при минусовых температурах относительная влажность воздуха может составлять более 85% в течение длительного времени, древесина не выдерживает терпят ущерб, потому что температура недостаточна для развития грибка и гниения.Споры грибов и гниль также нуждаются в кислороде и питательных веществах, которых обычно много как в древесине, так и в окружающем воздухе, чтобы процветать.

Грибок не может проникать глубже поверхности древесины, поэтому он не вреден с точки зрения прочности древесины. Однако споры, распространяемые грибком, вредны для здоровья, поскольку могут вызывать у людей различные аллергические реакции и легкие симптомы отравления, такие как постоянный насморк, головокружение и головные боли.Из-за этого к появлению плесени всегда нужно относиться серьезно. Выветривание древесины часто ошибочно сравнивают с заплесневением. Выветривание древесины - это пигментация, вызванная синим пятном, которое также проникает глубже в структуру древесины. Синяя окраска распространяется в виде спор или мицелиального роста и особенно распространена на хвойных деревьях, хранящих СО2. Посинение не может развиваться при температуре ниже +5 С. Выветривание существенно не влияет на прочность древесины.

Зависимость влажности деревянных изделий от температуры и относительной влажности воздуха

Пример заявки (красная пунктирная линия)

- Исходные данные:

- температура воздуха в помещении + 22 С

- относительная влажность воздуха в помещении RH 50%

Из таблицы видно, что влажность древесины около 9.5% в случае по исходным данным

.

404 WOODWEB ERROR

Ресурсы
Главная

Что нового

Новые посетители

Видео Библиотека

Программное обеспечение и мобильные приложения

Аукционы, Распродажа и специальные предложения
-Sign оповещения о продаже

Промышленность Новости

Деревообработчики Справочник

Распиловка Справочник по сушке

Wood Doctor

Книжный магазин

Каталог выставок

Калькуляторы пиломатериалов / пиломатериалов / прочего

События Календарь

Медиа Комплект

Опрос Центр

О компании WOODWEB

Что Наши посетители говорят

Часто задаваемые вопросы

Связаться с WOODWEB

Пользовательское соглашение и условия использования

Политика конфиденциальности

Ссылка на WOODWEB

Пригласите друга

Стать Член

Войти
Продукт Справочник

Каталог продукции
(Главная)

Алфавитный список компаний

Клеи и Крепеж

Ассоциации

Бизнес

Шкафы

Компоненты

Компьютер Программное обеспечение

Черчение Услуги по дизайну

Образование

Электроника

Отделка и Абразивные материалы

Лесное хозяйство

Ручной инструмент

Оборудование
-Кабинет Аксессуары
-Декоративный
-Ящик стола Системы
-Петли
-Освещение
-Панель Установка

Работа Возможности и услуги по деревообработке

Ламинирование и твердые покрытия

Пиломатериалы и фанера
-Розничная торговля Пиломатериалы
& Фанера

Машины
-Воздух Компрессоры
-Акции &
Оценка
-Скучно Машины
-Резьба Машины
-Зажимное оборудование

-CNC
Машины
-Комбинация
Машины
-Coping
Машины
-Countertop
оборудование
-Дверь и Window
оборудование
-Dovetailing
Оборудование
-Кабельное оборудование

- Станки для изготовления дюбелей

-Пыль Коллекция
-Нисходящий поток Столы
-Рамка
Оборудование
-Край Баннеры
-Энергия Производство
Оборудование
-Палец Фуганки
-Финишное
Оборудование
-Напольное покрытие Машины
-Клей Оборудование
-Петля Прошивка
-Соединители
-Ламинирование
Оборудование
-Лазер Обработка
-Токарные станки
-Материал
Обработка
-Измерение
Оборудование
-Разное
-Разрезное оборудование

-Формовщики
-Панель Обрабатывающее
Оборудование
-Семейщики
-Прессы
-Первичный Обработка
-Маршрутизаторы
-Шлифовка Машины
-Пиление Машины
-Обслуживание & Ремонт
-Шаперы
-Заточка
Оборудование
-Запасной Запчасти
-Лестница
Производство
-Тенонеры
-V-Grooving
Оборудование
-Винир Оборудование
-Дерево Отходы
Обработка
Оборудование
-Нисходящий поток Столы

Молдинги и столярные изделия
-Полы
-Лестница Корпус
Упаковка и транспорт

Электроинструменты

Планы и публикации

Завод Обслуживание и управление

Распиловка и сушка

Поставщики

Оснастка
-Улучшения и
Принадлежности

Шпон
-Облицовка
-Инклейки и
Marquetry

Токарная обработка дерева

Галереи
Проект Галерея

Лесопилка Галерея

Магазин Галерея

Shopbuilt Оборудование Галерея

Недавние изображения Галерея
Форумы
Недавние Сообщения со всех форумов

Клеи

Архитектура
Деревообработка

Бизнес и менеджмент

Кабинет и установка столярных изделий

Столярное дело

CAD

Коммерческие Сушка печи

ЧПУ

Сбор пыли,
Безопасность и установка
Операция

Профессиональная отделка

Лесное хозяйство

Профессиональная мебель
Изготовление

Ламинирование и
Сплошное покрытие

Распил и
Сушка

Производство цехов
Оборудование

Твердая древесина
Обработка

Древесина с добавленной стоимостью Обработка

Шпон

WOODnetWORK

Обмены

Последние Сообщения со всех бирж

Вакансии и услуги обмена
-Job-Gram

Пиломатериалы Обмен
-Пиломатериал-грамм
-Запрос Пиломатериалы
Ценовое предложение

Машины Обмен
-Machinery-Gram
-Запрос a
Машины
Цитата

Объявления Обмен

База знаний
Знания База: поиск или просмотр клея

, Склеивание и ламинирование


-Клеи и склеивание
агентов
-Клей и
Зажим
Оборудование

Архитектурное Столярные изделия
-На заказ Столярные изделия
-Двери и
Windows
-Полы
-Общие
-Мельница Установщик
-Токарный станок Turning
-Отливки
-Столярка
Реставрация
-Лестница
-Запас
Производство

Бизнес
-Сотрудник Отношения
-Оценка -
Бухгалтерский учет -
Рентабельность
-Юридический
-Маркетинг
-Растение Менеджмент
-Проект
Менеджмент
-Продажа

Столярное дело
-Коммерческий
Мебель
-На заказ Шкаф
Конструкция
-Кабинет Дизайн
-Кабинет Дверь
Конструкция
-Общий
-Установка
-Жилой
Мебель
-Хранить Светильники

Компьютеризация
-Программное обеспечение
-CAD и дизайн
-CNC Машины
и Техника

Пыль Сбор, безопасность, эксплуатация завода
-Общие
-Материал Обработка
-Дерево Отходы
Утилизация
-Безопасность Оборудование
- Опасность
Связь

Отделка
-Общие
Дерево Отделка
- Высокая Скорость
Производство
-Ремонт

Лесное хозяйство
-Агро-Лесное хозяйство
-Лес Изделие
Лаборатория Статьи
-Дерево Вредители и
болезни
-Древесина Сбор урожая
-Дерево Посадка
-Дерево
Управление

Мебель
-Пользовательский Мебель
-Мебель Типовой проект
- Общие положения
-Мебель
Производство
-На открытом воздухе Мебель
-Мебель Ремонт
-Мебель
Репродукция
-Восстановление

Ламинирование и твердые покрытия
-Производство
методы
-Материалы
-Оборудование

Пиломатериалы и фанера
- покупка
-Хранение
-Дерево
Идентификация
-Общая панель

Обработка
-Общие
-Машина Настройка
и обслуживание

Первичный Обработка
-Воздух Сушка
Пиломатериалы
-Печать Строительство
-Печь Операция
-Пиломатериалы Сорт
-Лесопилка
-Woodlot
Управление
-Уступать Формулы

Твердая древесина Обработка
- Общая
-Настроить и
Техническое обслуживание
-Инструмент
-Инструмент Шлифовка

Шпон
-Машины
-Обработка и
Производство
-Техники

Дерево Машиностроение
- Общее
-Дерево Недвижимость

Деревообработка Разное
-Аксессуары
-Гибание Дерево
-Лодка Дом
-Лодка Ремонт
-Резьба
-Музыкальные
Инструменты
-Рисунок Frames
-Инструмент Обслуживание
-Деревообработка
.

% PDF-1.2 % 138 0 объект > endobj xref 138 32 0000000016 00000 н. 0000000991 00000 н. 0000001699 00000 н. 0000002002 00000 н. 0000002287 00000 н. 0000003457 00000 н. 0000003685 00000 н. 0000004788 00000 н. 0000006285 00000 п. 0000006308 00000 п. 0000006421 00000 н. 0000007752 00000 н. 0000007775 00000 н. 0000008884 00000 н. 0000009167 00000 н. 0000010373 00000 п. 0000010396 00000 п. 0000011635 00000 п. 0000011658 00000 п. 0000012907 00000 п. 0000012929 00000 п. 0000013988 00000 п. 0000014011 00000 п. 0000015089 00000 п. 0000015112 00000 п. 0000016260 00000 п. 0000016282 00000 п. 0000019725 00000 п. 0000022910 00000 п. 0000073564 00000 п. 0000001048 00000 н. 0000001677 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 139 0 объект > endobj 168 0 объект > поток Hc``f```G @ (qIECE H0t a C 58Z '(f wh) bÑw` (j ĸY9! 86lV Ռ 2% `() pn դ >> moM0T 첐 b''ke4 ܦ` JVPF, s [W 㱐 _fO

.

Влагозависимые свойства древесины и влияние влаги на древесину и изделия из нее

ВЛАГА САМЫЙ ВАЖНЫЙ Фактор , влияющий на характеристики и срок службы древесины и изделий из дерева. Влага влияет на пространственное движение древесины и изделий из дерева; при определенных условиях изменение влажности может привести к значительному изменению размеров. Целостность и прочность склеенных (склеенных) деревянных изделий могут быть нарушены из-за вызванных набуханием напряжений, сопровождающих смачивание.Прогиб деревянных элементов под нагрузкой с течением времени зависит от условий влажности, в частности, от больших повторяющихся колебаний содержания влаги. Механические соединения между деревянными элементами могут быть нарушены из-за воздействия условий повышенной влажности или значительного круговорота влаги. Широко признано, что структурная целостность древесины может быть необратимо нарушена биологической атакой. В некоторых случаях биологическое заражение не влияет на целостность конструкции, но, тем не менее, влияет на работоспособность.Для многих насекомых-вредителей и всех грибов условия влажности выше, чем предпочтительные условия эксплуатации, либо требуются для заражения, либо увеличивают вероятность заражения. Хотя древесина, изделия из дерева и деревянные конструкции могут ухудшаться из-за повышенного уровня влажности или значительных колебаний влажности, подавляющее большинство жилых зданий, построенных в Северной Америке за последние три столетия, были построены в основном из дерева, и большинство из них работали надежно.Древесина и изделия из дерева, высушенные до надлежащего уровня и поддерживаемые в разумных пределах при изменяющейся влажности, будут работать практически бесконечно. Напротив, деревянные здания, построенные без учета контроля влажности, могут быстро получить повреждения, вызванные влагой, что приведет к чрезмерным расходам на ремонт и техническое обслуживание; в крайних случаях ущерб может даже оправдать преждевременный снос. Центральная тема этой главы - то, как влажность влияет на свойства и поведение древесины и изделий из древесины, используемых в строительстве.Обсуждаются физические свойства и поведение, а также структурное поведение и то, что можно считать биологическим поведением (в частности, вероятность биологического заражения микробами и насекомыми). Порядок обсуждения указан в предыдущем предложении: сначала физический, затем структурный, затем биологический. Прежде чем эта глава углубится в свою основную тему, в ней представлена ​​справочная информация о древесине и о склеенных (склеенных) деревянных изделиях. Представленная информация о древесине включает обсуждение структуры, состава и основных характеристик древесины с акцентом на структуру.Информация, представленная о деревянных изделиях из клееной древесины, следует аналогичному пути обсуждения, но поскольку это промышленные товары, упор делается на классификации продукции, составе, изготовлении и характеристиках. Представлена ​​информация о современных деревянных изделиях, а также о деревянных изделиях, произведенных в прошлые десятилетия. Цель состоит в том, чтобы предоставить информацию, применимую к зданиям разного возраста, а не только к недавно построенным зданиям.

Карл, Чарльз
Технолог и ботаник по лесным товарам, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Мэдисон, Висконсин

Виденхофт, Алекс К.
Технолог и ботаник по лесной продукции, Лесная служба Министерства сельского хозяйства США, Мэдисон, Висконсин

.

Почему важна влажность древесины

Потому что я довольно много писал об измерении влажности и усадка древесины, метры Вагнера предложили прислать мне один из своих бесконтактных влагомеров для бесплатно, на том основании, что я буду использовать его для некоторых своих статей.

У меня были смешанные чувства по этому поводу. Мне нравятся бесплатные вещи, но я не хотел бы доходить до того момента, когда мои видео начинаются с "... доставлено вам Powermatic ...". Просто не мое. Кроме того, в какой-то момент у меня были разногласия с производителями дюбелей. кто утверждал, что дюбельные швы всегда прочнее, хотя мои тесты вышли иначе.

Я не думаю, что для меня было бы очень интересно просто просмотреть счетчик, поэтому В этой статье и видео мы подробнее расскажем, почему влажность древесины имеет значение.

Так почему же так важна влажность древесины? Потому что это заставляет дерево сжиматься и расширяться. Всегда будут какие-то сезонные изменения, но самая большая сумма усадки происходит при сушке пиломатериалов от «зеленого» до нормального уровня влажности.

Я сделал сиденье этого стула на токарном станке, поэтому он был идеально круглым.Из любопытства, Я установил точки трамвая так, чтобы они точно перекрывали вершину в направлении волокон, затем повернул их, чтобы перекрыть верх перпендикулярно волокну. Вы можете видеть, что есть не менее 5 мм (1/4 дюйма) усадки относительно длины. Я построил эту табуретку. летом и при более сухой зимней влажности он немного сжался.

Всегда нужно учитывать некоторое движение древесины, но начиная с достаточно сухой древесины уменьшает количество изменить мебель, с которой приходится иметь дело.

Дерево почти не сжимается в длину, но сезонные изменения легко процент или более по ширине (перпендикулярно волокну), поэтому каждый раз, когда куски дерева соединяются под углом, нужно брать учтены разные темпы сезонной усадки.

Есть два способа справиться с разной степенью усадки древесины. Один из способов - жестко удерживать древесину на месте, чтобы подавить движение древесины. Так работает фанера. Большинство врезных и шиповых соединений также полагаются на это. Я также полагался на это с перекрестным зерном соединение внахлест этой рамы ленточной пилы.Длинное направление кусочков просто удерживайте дерево от сжатия или расширения, удерживая его на месте.

Это работает, потому что древесина имеет достаточную гибкость перпендикулярно волокну. Например, я мог бы легко раздавить этот кусок дерева на 2 мм без сломать это. Обратите внимание на то, как другой кусок дерева с текстурой в направлении давления, не сжался. Обе части из ели.

Чтобы перекрыть древесину, стык должен быть плотным, с большой поверхностью для приклеивания.Некоторым нравится идея действительно большого паза и шипа. шарниры для верстаков, но на самом деле это не очень хорошая идея. Если у вас действительно большой шип, то клеевой поверхности наверняка не хватит чтобы "удерживать" его от движения древесины, и он просто сжимается и расширяется, разрушение клеевых швов вокруг него. Каждый раз, когда у вас шип толще 15 мм (5/8 дюйма), вам следует рассмотрите возможность перехода на соединение с двойным шипом.

Другой подход - соединить древесину таким образом, чтобы она могла немного двигаться.Например, у этого журнального столика столешница крепится к раме четырьмя маленькими блоки. Когда верхушка сжимается и расширяется в зависимости от сезона, они могут скользить в слотах.

Другой подход используется в фальшпанельных дверях. Как мне нравится это видеть, двери с приподнятыми панелями были изобретены потому, что у людей не было фанеры.

Центральная панель дверцы из массивной деревянной панели удерживается в прорезях на направляющих. окружающий его. При сезонных изменениях влажности панель будет меняться по ширине чуть-чуть.Но вместо того, чтобы вырваться из кадра или расколоться, он просто расширяется в прорези в окружающей его раме. Красивое решение к классической проблеме.

Иногда, когда я указываю на аспекты дизайна людей, проблемы с усадкой древесины, мол "Я все это лаком заклеил, так что там не будет воды входить или выходить ». Действительно, лак будет очень снизить скорость проникновения влаги в древесину и из нее, но это не непроницаемый.И пластмассы тоже. Вот почему пакеты с картофельными чипсами блестят. внутри. Тонкий слой алюминия на внутренней стороне мешка необходим, чтобы остановить влага из-за медленного проникновения через пластик.

С лаком или без него изменение влажности древесины занимает много времени. случиться, поэтому трудно понять, что что-то вообще происходит.

Но я провел интересный эксперимент, показывающий эффект через полчаса.

Я использовал тонкий кусок твердой древесины, толщиной всего 4 мм, но шириной 20 см.Затем я смахнул воду с одной стороны и положил мокрой стороной вниз, на стол. Потом я ждал ...

Через десять минут я увидел, что дерево начинает раскалываться, а через два часа дерево довольно сильно прогнулось. Это все из-за попадания влаги в дерево, заставляя его расширяться с этой стороны. Расширение перпендикулярно волокну, но у этого куска зерно бежит по короткому краю дерева, так что он выгибается по длинному краю.

Такие вещи происходят намного быстрее с тонкими кусками дерева и вода непосредственно также ускоряет его.С более толстыми кусками дерева, без попадание воды непосредственно на них, изменение влажности занимает недели. Хотя первоначальная сушка от зеленого до высыхания занимает гораздо больше времени - порядка год.

Два часа спустя на изогнутой доске не было и следов влаги. Через два часа я положил кусок дерева на стол и измерил его ширину, и к этому моменту он увеличился на 1,5 мм. К сожалению, этот кусок дерева был слишком тонким, чтобы измерить его влажность с помощью измерителя Вагнера.

Я ранее экспериментировал с дешевый влагомер, который сломался, а потом экспериментировал с использованием штатного мультиметра для измерения влажности.Проблема с любым подходом заключается в том, что он требует чтобы я вбил в дерево зубцы или гвозди, чтобы снять показания, и поэтому я не мог просто использовать это для быстрой проверки.

Измеритель Вагнера также использует электрические свойства древесины для измерения содержание влаги. Но вместо зубцов у него просто плоская задняя часть и используется высокочастотный и емкостная связь для «соединения» с деревом. Это верно для всех бесконтактных влагомеров.

Электрические свойства древесины зависят от содержания влаги. Плотность древесины и , хотя влажность оказывает гораздо большее влияние чем плотность.Чтобы получить полностью точные показания, глюкометру необходимо компенсировать плотность. К измерителю прилагается небольшой буклет, чтобы найти типичный вид древесины. плотность по видам, а затем введите ее в счетчик. Процесс немного громоздкий.

Дешевые счетчики, подобные тому, с которым я экспериментировал ранее, не позволяют компенсировать породу древесины и плотность вообще. Вы просто знаете, что они будут читайте выше для более тяжелых пород древесины, так что вам придется мысленно компенсировать это.

Не могу сказать, что любой из подходов лучше.Желаю, чтобы метр Вагнера всегда показывал введенная плотность на экране. Как бы то ни было, установить плотность слишком просто неправильно, а потом забудь об этом.

Даже если вы посмотрите на плотность древесины и установите ее, может быть различия в плотности внутри одного и того же вида. Возьмем, к примеру, эту подножку кровати. Это все ель и находился на одном месте в течение многих лет, поэтому у всех должен быть один и тот же родственник содержание влаги. Тем не менее, он показывает 8,7 для верхней части и 12,2 для самой нижней. часть этого ламинации.Плотность ели различается больше, чем у других видов. что я столкнулся. Я также обнаружил, что ель очень разнообразна в твердость, когда я сделал свой тест на твердость. Некоторые образцы очень мягкие, некоторые твердые, как дуб.

При этом эта проблема не уникальна для измерителя Вагнера. Любые электрические метод измерения влажности будет зависеть от плотности древесины.

В буклете с инструкциями указано, что метр имеет толщину 1 1/2 x 2 1/2 x 3/4 дюйма. площадь дерева (38 x 65 x 19 мм) и что измеритель измеряет относительно большой площадь поперечного сечения.Мне было любопытно, насколько глубоко измеряет этот метр. Я обнаружил, что даже с деревянными кусками толщиной 3/4 дюйма, помещая еще один кусок дерева, или моя рука за ним все еще влияла на чтение. Итак, показания проникают довольно глубоко.

Экспериментируя с наслоением древесины различной плотности и измеряя стопку, я обнаружил, что какой бы образец ни занимал первые 1/4 дюйма (6 мм) глубины преобладали в чтениях. Я бы сказал около двух третей метра чтение ведется с первых 6 мм древесины. Так что счетчик не сможет чтобы сказать вам, если 1.Кусок пиломатериала толщиной 5 дюймов (38 мм) все еще остаточная влажность посередине.

Я также обнаружил, что мне нужно использовать гладкую строганный пиломатериал для этих испытаний. Любые зазоры или шероховатости между слоями мог скинуть. Глюкометру также нужна довольно плоская поверхность для измерения против. Поверхность, обработанная бензопилой, недостаточно плоская и очень шероховатая доски могут быть маргинальными.

Вагнер говорит, что этот измеритель измеряет гораздо глубже, чем измерители штифтового типа, и я склонен согласен с этим. Хотя, если бы я забил гвозди насквозь дерево и использовать свой метод я мог Измерьте полностью.Но это не совсем практично. Представьте себе, если склад пиломатериалов сделал это, а затем удобно оставил гвозди в дереве, чтобы вы могли затем «откройте» их с помощью строгального станка! Было бы практичнее разрезать образец доски пополам и затем измерьте его.

На самом деле, я не использовал свой метод ногтей с тех пор, как его придумал, Так что это своего рода голосование за бесконтактные влагомеры. Если что-то слишком неудобно, вы в конечном итоге не используете его очень часто. Метр Вагнера определенно выигрывает на этом фронте!

Влагомеры Wagner

См. Также:

Вернуться на мой сайт Woodworking

.

Дерево и влага | База данных дерева

Эрик Мейер

Пожалуй, самый важный аспект деревообработки касается взаимосвязи между деревом и влажностью. Принципиальным 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 набирает или теряет влагу, она также расширяется или сжимается в зависимости от величины таких изменений; и именно это набухание и усадка готовых изделий из дерева - часто называемое движением древесины в службе - является причиной стольких неприятностей и стольких сбоев в деревообработке.

Когда дерево впервые срублено, считается, что оно находится в состоянии зеленый и содержит очень большое количество влаги. Эта влага существует в двух различных формах: в виде свободной воды , которая содержится в виде жидкости в порах или сосудах самой древесины, и в виде связанной воды , которая удерживается в стенках клеток.

Как только свежее бревно или кусок пиломатериала распиливаются и подвергаются воздействию воздуха, они немедленно начинают терять свободную воду. На этом этапе древесина не сжимается и не изменяет свои размеры иным образом, поскольку волокна все еще полностью пропитаны связанной водой.Только после того, как вся свободная вода будет потеряна, древесина достигнет так называемой точки насыщения волокон , или просто FSP .

Ниже FSP древесина начнет терять влагу в виде связанной воды, и произойдет соответствующее уменьшение объема древесины. На этом этапе древесина больше не считается зеленой, а находится в состоянии сушки .

Сколько связанной влаги теряется во время фазы 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 ovendry , называется так, 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 сравнению с его весом в печи. Некоторые породы деревьев при первоначальной вырубке могут содержать больше воды по весу, чем фактическое древесное волокно, что приводит к содержанию влаги (MC) более 100%.

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

Например, предположим, что свежепиленный кусок восточного хлопкового дерева (Populus deltoides) весил 50 фунтов. в исходном зеленом состоянии и в итоге весил всего 20 фунтов. при полной сушке в духовке - это означает, что всего 30 фунтов. воды было потеряно в процессе сушки. Итак, используя уравнение выше: 30 фунтов. (вес воды), деленный на 20 фунтов. (сухой вес древесины), и умножив его на 100, чтобы получить процент, мы приходим к 150% MC для зеленого участка Коттонвуда.

Конечно, предыдущее уравнение влажности, хотя и полностью основанное на фактах, предназначено в основном для иллюстративных целей. В большинстве практических случаев самый простой способ проверить содержание влаги в дереве - это просто использовать измеритель влажности. Но хорошей практикой является понимание того, что на самом деле представляют показания влагомера, и признание того, что показания выше 100% MC возможны (а в случае многих легких видов в их зеленом состоянии это довольно распространено).

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

То есть, независимо от того, с какой MC древесина начинается, когда она зеленая (от 35% MC до более 200% MC в зависимости от породы), она начинает терять связанную воду (и уменьшаться в размерах), когда вес дерева оставшаяся вода составляет примерно 30% от теоретической массы печной древесины.

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

Когда MC древесины опускается ниже FSP, она будет продолжать терять влагу, пока в конечном итоге не стабилизируется на уровне, соизмеримом с окружающей влажностью в воздухе. Это известно как точка равновесной влажности или просто EMC . Электромагнитная совместимость будет меняться в зависимости от колебаний температуры и относительной влажности окружающего воздуха.

В дополнение к основному факту, что древесина гигроскопична, возможно, наиболее важным понятием, касающимся древесины и влажности, является связь между относительной влажностью и равновесным содержанием влаги.

Изучая прилагаемую таблицу, можно сделать вывод о нескольких важных моментах, касающихся взаимосвязи между относительной влажностью (RH) и равновесным содержанием влаги (EMC).

  • График достигает 30% EMC, что эквивалентно FSP.За исключением физического погружения куска дерева под воду, невозможно вернуться и превысить FSP, если вся свободная вода будет потеряна.
  • Построенная линия не является плоской (линейной), и относительная влажность 50% соответствует , а не , сопоставимому со средним значением 15% ЭМС. (50% относительной влажности фактически соответствует чуть более 9% ЭМС.)
  • Наблюдается заметное увеличение наклона линии, особенно в диапазоне относительной влажности 85–100%. Это означает, что древесина будет набухать в гораздо большей степени, если она будет подвергаться продолжительному воздействию влажности выше 85%.
  • И наоборот, линия несколько более плоская в диапазоне от 20% до 55% относительной влажности. Изменения влажности, происходящие в этом окне, немного более мягко влияют на ЭМС и, следовательно, приводят к меньшему количеству усадки и набухания.

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 составляя ± 1% MC в нормальном климатическом диапазоне 30 ° C. ° F до 110 ° F

Большинство внутренних зданий поддерживают от 30 до 60% относительной влажности, что соответствует 6-11% ЭМС.Внешние значения могут быть гораздо более изменчивыми в зависимости от региона и сезона, но средние значения обычно находятся в диапазоне от 30% до 80% относительной влажности, что соответствует 6–16% EMC.

Может быть очень полезно делать мысленные записи об общих уровнях влажности и соответствующих им ЭМС. Например, мебель и другие изделия из дерева в интерьере обычно должны быть сконструированы с промежуточным целевым уровнем ЭМС 8%, который достигается за счет хранения пиломатериалов при относительной влажности примерно от 40 до 45%. Для внешних проектов цель около 12% EMC является хорошим компромиссом, что соответствует хранению пиломатериалов при относительной влажности 65%.

Использование пиломатериалов, которые находятся в пределах среднего диапазона ЭМС для данного региона, предотвращает синдром Златовласки: древесина не слишком сухая (что может привести к последующему разбуханию влажным летом) и не слишком влажная (что может привести к к проверке и расколке в засушливую зиму). Таким образом, древесина, скорее всего, останется максимально приближенной к предполагаемому размеру и форме.

Статьи по теме:

Получить бумажную копию

Если вы хотите получить все, что делает The Wood Database уникальным, превратить его в единый реальный ресурс, есть книга, основанная на этом веб-сайте - Amazon.com бестселлер, WOOD! Выявление и использование сотен лесов по всему миру . Он содержит многие из самых популярных статей, найденных на этом веб-сайте, а также сотни деревянных профилей, изложенных с той же ясностью и удобством, что и веб-сайт, упакованных в удобную для магазина книгу в твердом переплете.

.

Смотрите также