Естественная влажность древесины: Естественная влажность древесины — что такое влажность доски

Содержание

плюсы и минусы. Можно ли покупать?

Наверняка хотя бы раз в жизни каждый сталкивался с понятием «естественная влажность пиломатериала». И перед покупкой задумывался, какой пиломатериал лучше: просушенный в специальных камерах или содержащий естественную влагу.

Являясь материалом растительного происхождения, древесина чувствительна к атмосферным явлениям, изменениям температуры – можно сказать, что пиломатериал «дышит». На влажность лесоматериалов влияют как порода дерева, так и время года во время вырубки. Зимний пиломатериал изначально содержит меньше влаги, чем спиленный весной или летом, поэтому и процесс сушки зимнего распила происходит быстрее.

Что такое естественная влажность?

Само по себе определение «естественная влажность» означает, что древесину после среза не подвергали никаким искусственным воздействиям. То есть процесс сушки заготовок происходит естественным образом под воздействием воздушных потоков в проветриваемых складах при условии соблюдения правил хранения.

Свежеспиленное дерево по среднестатистическим данным содержит 80-95% влаги, а пиломатериалом естественной влажности называют продукцию с влажностью от 27 до 81%. Разброс цифр значителен, поэтому, планируя покупку лесоматериалов естественной влажности, лучше уточнить у производителя хотя бы примерный процентный показатель. Опытные мастера, работающие с деревом, могут определить влажность на глаз, а точный показатель можно узнать с помощью влагомеров.

Какой процент влажности должен иметь пиломатериал, зависит от сферы применения.

  • Пиломатериал естественной влажности хорошо подойдет для устройства опалубки под фундамент, стропильной системы, обрешетки и пр.
  • Пиломатериал с содержанием влаги 20-22%, который по-другому называют пиломатериалом транспортной влажности, используется практически на всех этапах строительства или отделочных работ.
  • Лесоматериал, просушенный до 10%, применяют в мебельном производстве.

Преимущества древесины естественной влажности

Специалисты, работающие с лесоматериалами, отмечают, что пиломатериал транспортной влажности наиболее удобен в работе – изделия из него не трескаются, грибок не развивается. Для достижения нужного процента влажности пиломатериалы просушивают в естественных условиях несколько недель, в зависимости от климатических условий. Так как древесный материал теряет воду неравномерно, для просушки каждый ряд пиломатериала прокладывают брусками, чтобы вентиляция происходила со всех сторон.

Чтобы ускорить процесс сушки, были придуманы специальные сушильные камеры, где пиломатериал подвергается интенсивному обдуву мощным потоком горячего воздуха, который чередуется потоком пара и охлаждением. Просушенный в сушильных камерах пиломатериал на порядок дороже того, что сушился естественным образом.

Исходя из вышеизложенного, экономически выгоднее покупать пиломатериал естественной влажности, а в случае чрезмерного процентного содержания влаги досушить древесину в домашних условиях в течение 3-5 дней с соблюдением правил хранения.

Влажность древесины, Сухой пиломатериал.

Влажность древесины и сухой пиломатериал

На наш взгляд, самый противоречивый вопрос в просторах интернета. Давайте детально, основываясь на ГОСТ ответим на этот вопрос. Так же, основываясь на опыте и практических примерах, попробуем разобраться и дать логические ответы на все вышеперечисленные вопросы.

 Влажность древесины — это отношение массы влаги, находящейся в объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины.

Влажность пиломатериалов измеряют влагомером.

 Дерево это живой материал, который растет, спит, дышит. Большинство показателей в древесине из-за этого меняется из года в год. А такой показатель, как влажность в древесине, а также влажность сухого пиломатериала меняется ДАЖЕ в течение года. Данный показатель зависит от времени года, от района, места произрастания. 

Два основных показателя от которых зависит естественная влажность древесины.

Например, по весне, когда природа оживает, просыпается, у дерева тоже начинается «новая жизнь»- сокодвижение, если его срубить в данный период, то естественная влажность будет максимальной. В зимний период — минимальной, чем в весенне-летний период, отсюда, кстати, и есть такое понятие как «зимний лес».

 

 

 

 

 Так же на влажность древесины влияет регион, место произрастания.

Например, на болотистых почвах у древесины самая высокая естественная влажность, на сухих торфяниках самая низкая. Когда древесина приходит менее влажная она и сушится быстрее, и процесс сушки мягче и разрывает ее меньше.

 

 Когда древесина приходит менее влажная она и сушится быстрее, и процесс сушки мягче и разрывает ее меньше.

Сухой пиломатериал

Транспортную влажность и мебельную влажность получают путем сушения.


Влажность древесины бывает:
  • Естественная влажность (40-60%)
  • Транспортная влажность (18+/-2%)
  • Мебельную влажность (8+/-2%).

 

 

 

 

 
Влажность древесины зависит от применения пиломатериалов.
  • Естественную влажность 40-60% применяют для опалубки, в стропильную систему, для обрешетки и др.
  • Древесину мебельной влажности 8 +/-2% применяют, название уже дает подсказку, в первую очередь и большую часть в мебельном производстве, а так же для производства клееного бруса.
  • Во всех остальных случаях используют древесину транспортной влажности 18 +/-2% и применяют для любого строительства, для производства пиломатериалов, например, блок-хауса, шпунта и т.д. 

Иногда клиент приходит и говорит: «Я хочу влажность бруса 8%.»

Спрашиваешь: «Для чего?»

Ответ: «Мне сказали (я прочитал) так будет лучше».

Основываясь на ГОСТ 8486-86 и на опыте, для строительства транспортная влажность это самая оптимальная влажность. Потому что при влажности 18 +/-2% пиломатериалы не коробит, не выкручивает, он не синеет, не подвержен грибковому заражению. Пиломатериал транспортной влажности полностью оправдывается свои физико-механические характеристики в строительстве.

 Так же убеждение, что брус можно высушить до 8% абсолютно неверно, и такого бруса еще никто никогда не видел. Брус высушить меньше 20% невозможно, да верхние слои никто не спорит можно высушить и до влажности меньше чем 20%, а вот сердцевина? Влажность бруса в сердцевине достигает 20%, что соответствует ГОСТ и DIN. При данной влажности брус и доску не коробит, не выкручивает, он не синеет, не подвержен грибковому заражению.

Так же есть интересные данные, которые внесены в таблицу ниже.


Основываясь на данные таблицы, равновесная влажность древесины 17-18,5 %, если исходить из среднестатистических данных (влажность воздуха 80-85% и температура +10 С). Логично, что для строительства дома из бруса влажность меньше чем 20% просто не нужна. Строительный объект от этого ничего не «выиграет».

Можно, конечно, услышать аргумент про клееный брус, его сушат до влажности 8% .

  1. Во-первых, сушат не брус, а ламели (доску).
  2. Во-вторых, производителям клееного бруса ламели в дальнейшем нужно склеить, чтобы они плотно сходились и со временем не расклеивались, не рассыхались.

 В принципе, отсюда и пошел клееный брус плохого качества. Плохо высушили, потому что высушить доску, не говоря уже о брусе, до влажности 8 +/-2% непросто, не досушили, схитрили и со временем брус может рассыхаться, ламели отпадать.

 Так же приходят клиенты, которые говорят, что вот мы сносили дом моей бабушки, и мы так и не смогли его разобрать. Крыша «съехала», а сруб, как стоял «вкопанный», так и стоял.

 И клиент с восклицанием подытоживает: «Вот строили же!».

 Конечно, раньше никто не гнался построить, как можно быстрее, дешевле, никто не гнался за «новыми технологиями». А спиливали дерево, окоряли, давали время бревну вылежаться, а потом уже только собирали.

 А как получается сейчас? Все делается с точностью наоборот. Клиент хочет быстрее и дешевле, производитель дает, то, за что готов платить клиент. Вот и общий результат.

 Стремление заведомо сэкономить, портит мнение про самый лучший природный строительный материал. Дерево повторимся это живой материал, он «выживает» только в руках профессионалов.

Влажность древесины

Влажность древесины

Древесина – гигроскопичный материал с переменчивым содержанием влаги. Влажностью древесины называют процентное содержание в ней воды (влаги). Влажность древесины не зависит от породы дерева. Влажность древесины – количественный показатель содержания влаги в ней

  1. Влажность древесины
  2. Способы определения влажности древесины
  3. Единицы измерения влажности древесины
  4. Абсолютная влажность древесины
  5. Относительная влажность древесины
  6. Степени влажности древесины
  7. Теплотворность влажной древесины
Влажность древесины

Между древесиной и воздухом все время происходит влагообмен. Поэтому, влажность древесины – очень нестабильная величина, которая изменяется вместе со влажностью окружающей среды. Если влажность древесины больше, чем влажность окружающего воздуха – будет происходить высыхание древесины. Если наоборот – увлажнение. А если влажность и температура окружающей среды (воздуха) достаточно долго будут иметь неизменное значение, то влажность дров тоже стабилизируется и будет соответствовать влажности окружающего воздуха.

Влажность древесины, при которой прекращается обмен влагой между ней и окружающей средой, называют «равновесной»

В природе, равновесная влажность для древесины – это крайне неустойчивое состояние. Потому что, в природе невозможно найти воздух с достаточно долго постоянными параметрами температуры и влажности. Однако, состояние равновесной влажности легко достигается для древесины, находящейся в условиях искусственного микроклимата, например – в сушильной камере или просто, в любом другом помещении с постоянной температурой и влажностью.

Различают абсолютную и относительную влажность древесины

Абсолютная влажность древесины

Абсолютная влажность – это отношение массы влаги, которую содержит образец древесины, к массе абсолютно сухой древесины этого же образца. По ГОСТ 17231-78, величина абсолютной влажности (W) высчитывается после исследования (сушки) образца, по формуле:

W = (m – m0) / m0 x 100,

где, (m) и (m0) – масса образца, до и после высушивания.

Понятие величины «абсолютная влажность», по ГОСТ 17231-78, трактуется просто как «влажность». Как и всё «абсолютное», величина «абсолютной влажности» оторвана от реального мира и является крайне неудобоваримой формой при теплотехнических расчётах. Например, при величине абсолютной влажности 25%, килограмм древесины будет содержать 200 грамм воды. Такое несоответствие цифр сбивает с толку при расчётах.

Более удобной и практичной является величина относительной влажности

Относительная влажность древесины

Относительная (рабочая) влажность древесины — это отношение массы влаги, которую содержит образец древесины, к его общей массе. По ГОСТ 17231-78, величина относительной влажности (Wотн.) высчитывается из величины абсолютной влажности (W) образца, по формуле:

Wотн. = 100W / (100+W)

или проще,

Wотн. = mводы / mобразца x 100

Относительная влажность – очень простая и удобная форма для учёта испаряемой воды в дровяных теплотехнических расчётах. Величина относительной влажности напрямую указывает на количественно содержание воды в древесине. Например, один килограмм древесины при влажности 20%, будет содержать 200 грамм воды и 800 грамм сухого древесинного вещества.

Для сравнения, соберём «живой» пример в таблицу. Это таблица для одного и того же нашего образца. Определим и сравним величины его абсолютной и относительной влажности:

Абсолютная влажность = 25%,
вес образца:
до высушивания = 1кг (1000гр),
после высушивания = 0,8кг (800гр)

Относительная влажность = 20%,
вес образца = 1кг (1000гр)

— если один килограмм древесины будет содержать 800 грамм сухого древесинного вещества и 200 грамм воды, то величина его абсолютной влажности будет 25%,— если один килограмм древесины будет содержать 800 грамм сухого древесинного вещества и 200 грамм воды, то величина его относительной влажности будет 20%,

Формула для определения

W = (m – m0) / m0 x 100

Расчёт

W = (1000 – 800) / 800 x 100 = 25%

Формула для определения

Wотн. = 100W / (100+W)

Расчёт

Wотн. = 100 x 25 / (100+25) = 20%

Вывод

Несмотря на то, что величина абсолютной влажности является первоисточником для определения величины относительной влажности, именно величина относительной влажности имеет большее практическое применение. Потому что, она (величина относительной влажности) более реалистично отображает содержание воды в образце и не сбивает с толку несоответствием цифр

Степень влажности древесины

По влажности, всю древесину делят на три группы: сырая (влажность более 35%), полусухая (влажность от 25 до 35%) и сухая (влажность менее 25%). Первоначально, влажность свежесрубленных деревьев составляет 50–60%. Затем, при естественной сушке под навесом на воздухе, древесина в течение полутора-двух лет теряет до 20–30% влаги и приходит в состояние условно-равновесной влажности. После этого, влажность древесины уже существенно не изменяется, и её величина составляет ≈25%. Такая древесина называются воздушно-сухой. Чтобы снизить влажность древесины до состояния комнатно-сухой (7…18%), её нужно сушить принудительно в сушильных камерах, либо переместить на длительное время в условия искусственного микроклимата с заданными условиями (например, перенести в комнату или иное помещение).

Различают следующие степени влажности древесины:

  • Сплавная (влажность 60%, и более)
    Это может быть дерево, которое длительное время находилось в воде. Например, сплавная древесина, или древесина после сортировки в водном бассейне, или просто хорошо намокшее (отсыревшее) бревно.
  • Свежесрубленная (влажность 45…50%)
    Это древесина, которая сохранила влагу растущего дерева.
  • Воздушно-сухая (влажность 20…30%)
    Это древесина, которая длительное время выдерживалась на открытом воздухе, при хорошем проветривании.
  • Комнатно-сухая (влажность 7…18%)
    Это древесина, которая длительное время находилась в жилой комнате или в ином, отапливаемом и вентилируемом помещении.
  • Абсолютно сухая (влажность 0%)
    Это древесина, высушенная при температуре t=103±2°С до постоянной массы.
Теплотворность влажных дров

Теплотворная способность древесины находится в прямой зависимости от её влажности. Влажность дров относится к определяющему показателю их качества. Что сухие дрова горят лучше сырых – известно многим, если не всем. И все знают, что мокрые дрова всегда можно подсушить, а сухие, наоборот – намочить. Соответственно и качество топлива будет изменяться – улучшаться или ухудшаться. Но, так ли это важно для современного отопительного оборудования? Например, дровяные пиролизные котлы позволяют сжигать дрова, влажностью до 50%, и даже – до 70%!

В таблице приведены обобщённые показатели теплотворной способности древесины для каждой степени её влажности.

Влажность дров

(%)

Массовая рабочая
теплотворность,
ккал/кг
Степень влажности
04400Абсолютно сухая
древесина
7…183980-3750Комнатно-сухая
древесина
25…303630-3120Воздушно-сухая
древесина
33…502870-1860Свежесрубленная
древесина
50…701800 и менееСплавная
древесина
70 и болееПрактически
не горит
Сплавная
древесина

Из таблицы видно, что чем меньше влажность древесины, тем выше ее теплотворная способность. Например, воздушно-сухая древесина имеет рабочую теплотворность почти в два раза большую, чем свежесрубленная, не говоря уже о мокрой древесине.

Древесина, влажностью 70% и выше, практически не горит.
Идеальный вариант для дровяного отопления – это использовать дрова в состоянии комнатно-сухой степени влажности. Такие дрова дают максимальное количество тепла. Но, поскольку сушка дров до такого состояния сопряжена с дополнительными затратами энергии, то наиболее оптимальным вариантом для отопления, будет использование воздушно-сухой древесины. Довести дрова до воздушно-сухого состояния сравнительно не сложно. Для этого достаточно заготовить их впрок и хранить в сухом проветриваемом помещении.
Напоследок хочется заметить, что влага, содержащаяся в дровах, не только ухудшает их теплотворность. Повышенное содержание влаги в топливе отрицательно сказывается на самом процессе горения. Избыток водяных паров служит основой для создания агрессивной среды, являющейся причиной преждевременного износа отопительного агрегата и дымоходов.
Производители современного отопительного оборудования рекомендуют использовать в качестве топлива воздушно-сухую древесину, влажностью, не более 30-35%

Влажность древесины | Дрова на tehnopost.kiev.ua

  1. Влажность древесины
  2. Способы определения влажности
  3. Единицы измерения влажности
  4. Абсолютная влажность
  5. Относительная влажность
  6. Свободная влага
  7. Связанная влага
  8. Степень влажности древесины
  9. Теплотворность влажной древесины

При влажности древесины менее 30% в ней прекращаются гнилостные грибковые процессы и такая щревесина считается пригодной для длительного хранения

Естественная влажность древесины

Естественная влажность сухой древесины и свежеспиленной, лиственных пород и хвойных разительно отличается. Производители и мастеровые, использующие в своей работе пиломатериалы, должны разбираться в показателях. Ошибка искажает конечный результат и снижает качество продукции.

Древесина – природный материал, чувствительный к перепадам температуры и атмосферного давления. Эти факторы влияют на гидроскопичность, уровень содержания жидкости в волокнах. Даже спиленная древесина способна выделять и поглощать влагу, в соответствии с тем, в каком климате она находится. Очень хорошо это заметно при транспортировании досок или бревен на дальние расстояния.

Обращайте внимание на времена года!

Понятие сезонности вырубки леса не зря возникло. Специалисты, работающие в данной отрасли не одно десятилетие, знают: представители одной и той же породы, выращенные и произрастающие в одинаковых условиях, спиленные зимой имеют низкий уровень влажности, весной по стволу начинают интенсивно бежать соки, и уже к лету показатель «наполненности жидкостью» достигает своих пиков. Именно потому для промышленности более приемлемой считается древесина зимней рубки.  Спиленные весной деревья требуют тщательной просушки, что приводит к дополнительным затратам.

Порода также имеет большое значение. Наиболее гидроскопичные материалы – бук, кемпас, груша. Они быстро адаптируются к климатическим изменениям. «Стабильными» породами считаются бамбук, дуб, мербау, имеющие твёрдую структуру. Так при каких условиях, когда и как определить соотношение влаги к сухой массе в древесине?

Способы определения влажности и её виды

Пиломатериалы, подвергшиеся естественной сушке, делят на 5 основных групп:

  1. Абсолютная (10%) – для каждой породы свои показатели, прописанные ГОСТом 8486-86.
  2. Относительная (20%):
    • свободная,
    • связанная.
  1. Естественная (27-81%) – применяется для изготовления опалубки, формирования стропильной системы, обрешетки.
  2. Мебельная (10% [+/-2%]) – наилучшим образом подходит для сборки мебели и изготовления клееного бруса.
  3. Транспортная (20% [+/-2%]) – применим для изготовления пиломатериалов, блок-хаусов, шпунта, активно применяется в строительстве.

Степень увлажнённости пиломатериалов рассчитывается при помощи электровлагометра (его принцип действия основан на анализе проводниковых способностей волокон). На рынке есть промышленные и портативные, «карманные» модели.

Бытует убеждение, что брус сушить нужно до 10%. Это допустимый процентный порог, но практика показывает, что древесина, доведенная до такого состояния, часто начинает коробиться, деформируется, подвергается воздействию плесени. Обратите внимание, в сердцевине влаги скапливается, а в результате и остается после усушивания, всегда больше, чем в древесине и коре.

Как изменяются проценты влажности в разных условиях
  1. Свежесрубленное дерево обладает влажностью 50% и выше.
  2. 100% влаги наблюдается только, когда брёвна продолжительный период находились под водой (во время сплава по речке или вымачивании).
  3. В зависимости от климата при хранении на свежем воздухе этот показатель будет колебаться от 15% до 20%.
  4. Влажностью 8%-10% обладает пиломатериал, который долгое время был выдержан в сухом отапливаемом помещении.
  5. Древесина с 0% наличия влаги называется абсолютно сухой, влаги в нет совсем или практически нет (оставшийся процент незначителен).

Естественная влажность древесины. Лес — влажность Пиломатериал естественной влажности что

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ.

Для определения влажности древесины существует несколько способов. Для определения влажности можно использовать специальный прибор — электровлагомер. Действие прибора основано на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами вводят в дерево и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается влажность древесины в том месте, где введены иглы. Широкое распространение получили электровлагомеры ЭВА-2М, определяющие влажность в диапазонах 7 — 60%.
Многие опытные столяры определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и другие физические свойства, можно определить влажность древесины по массе (взвешивая поочередно несколько одинаковых заготовок одной породы), по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам.
При весовом способе от доски (контрольного образца) на расстоянии от торца 300 — 500 мм отпиливают секцию влажности толщиной 10 — 12 мм, тщательно очищают от заусенцев, опилок и взвешивают, записывают результат в журнале, а секцию помещают в сушильный шкаф с температурой до 103 °С. Через 6 часов сушки секцию взвешивают и массу записывают в журнал, затем вновь сушат и через каждые 2 ч после сушки взвешивают. Если после повторных взвешиваний масса секции не меняется, это означает, что секция высушена до абсолютно сухого состояния с влажностью W 0 = 0% и массой Р.

Первоначальную влажность древесины образца определяют по формуле:

W = (P н — Р с) : Р с * 100%,

где W — первоначальная влажность, %;

Р н и Р с — начальная масса и масса в абсолютно сухом состоянии образца.

Также проверку текущей влажности в процессе сушки можно проводить методом взвешивания контрольных образцов длиной не менее 1000 мм, которые также выпиливают из досок, подлежащих сушке, на расстоянии 300 — 500 мм от торца, очищают от коры, заусенцев, опила, после чего торцы окрашивают краской. Образец взвешивают с точностью до 5г.
При обработке пиломатериала рубанком тонкая его стружка, сжатая рукой, легко сминается — значит, материал влажный. Если стружка ломается и крошится, это указывает на то, что материал достаточно сухой. При поперечных порезках острыми стамесками также обращают внимание на стружки. Если они крошатся или выкрошивается сама древесина заготовки, это значит, что материал слишком сухой.
Полную насыщенность древесины водой называют границей гигроскопичности. Такая стадия влажности в зависимости от породы дерева составляет 25-35%.
На практике различают древесину: комнатно-сухую (с влажностью 8-12%), воздушно-сухую искусственной сушки (12-18%), атмосферно- сухую древесину (18-23%) и влажную (влажность превышает 23%).
Древесину только что срубленного дерева или находившуюся долгое время в воде, называют мокрой, ее влажность до 200%. Различают также эксплуатационную влажность, соответствующую равновесной влажности древесины в конкретных условиях.

Требования к влажности древесины в изделиях

Таблица 1.

Наименование изделий

ГОСТ

Влажность, %

коробки наружных и тамбурных дверей

коробки внутренних дверей

полотна дверей

створки, форточки клапаны, жалюзи

нащельники, раскладки

Детали профильные:

доски и бруски пола, плинтус, подоконник

внутренние наличники

наличники и обшивка наружные

поручни, обшивка наружные

поручни, обшивка наружные

Балки перекрытий деревянные:

из цельной древесины

из клееной древесины

Влажность свежесрубленной древесины (имеющей влажность растущего дерева) зависит от породы и места взятия пробы по сечению ствола. У хвойных пород влажность древесины в периферийной части ствола (заболони) больше влажности древесины в центральной части ствола (ядро).У лиственных пород влажность по всему сечению ствола примерно одинакова.
Влажность сплавной древесины, как правило, выше, чем у древесины, доставленной сухопутным путем, причем влажность сплавной древесины выше влажности свежесрубленной. Так, влажность заболонной части сосновых бревен после сплава повышается до 150%, ядровой части бревен — до 50%.
Как, известно, древесина имеет клеточное строение. Влага в древесине может заполнять полости клеток, межклеточное пространство и пропитывать стенки клеток. Влага, заполняющая полости клеток и межклеточное пространство, называется свободной , а пропитывающая стенки клеток — связанной , или гигроскопической.
Свежесрубленная древесина имеет как свободную, так и связанную влагу. При высушивании древесины сначала удаляется свободная влага, а затем связанная.

Влажность свежесрубленной древесины

Таблица2

Порода древесины

Влажность, %

Ядра или спелой древесины

Заболонной древесины

Средняя

Лиственница

2.СУШКА ДРЕВЕСИНЫ.

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

ЕСТЕСТВЕННАЯ СУШКА

Естественная сушка происходит под влиянием атмосферного циркулирующего воздуха, испаряющего влагу из древесины. Естественная сушка пиломатериалов совмещается с хранением. Сушить древесину надо обязательно в тени, под навесом и на сквозняке. При сушке на солнце внешняя поверхность древесины быстро нагревается, а внутренняя остается сырой. Из-за разницы напряжений образуются трещины, дерево быстро коробится. Влажные пиломатериалы сушат сразу после распиловки. Это предупреждает появление червоточин и гнили.
Материалы, уложенные в штабель, весной сохнут хуже, чем летом. Более интенсивно этот процесс происходит в июне. Время сушки хвойных пиломатериалов в естественных условиях до 18 — 22% влажности приведено в таблице.
Время, необходимое для сушки до 18-22% влажности пиломатериалов, уложенных штабелем с прокладками:

Таблица3

Месяц укладки пиломатериалов для сушки

Номер климатической зоны

Срок сушки в днях при толщине пиломатериалов, мм

Март, апрель, май

Июнь, июль

Август, сентябрь

Примечание: Для лиственницы сроки сушки увеличиваются на 60%.

Климатические зоны

1-я — Архангельская, Мурманская, Вологодская, Куйбышевская, Пермская, Свердловская, Сахалинская, Камчатская, Магаданская области, северная половина Западной и Восточной Сибири и Коми, северная часть Хабаровского края и восточная часть Приморского края.

2-я — Карелия, Ленинградская, Новгородская, Псковская области, южная часть Хабаровского края и западная часть Приморского края.

3-я — Смоленская, Калининградская, Московская, Тверская, Орловская, Тульская, Рязанская, Ивановская, Ярославская, Нижегородская, Брянская, Челябинская, Владимирская, Калужская, Костромская, Амурская области, южная часть Западной и Восточной Сибири, республики Чувашия, Марий Эл, Мордовия, Татарстан, Башкоторстан, Удмуртия.

4-я — Курская, Астраханская, Самарская, Саратовская, Волгоградская, Оренбургская, Воронежская, Пензенская, Тамбовская, Ростовская, Ульяновская области, Северный Кавказ.

Естественная сушка пиломатериалов резко сокращается с середины августа. Пиломатериалы из ели сушатся быстрее, чем из сосны. Тонкомерные материалы сушатся быстрее толстомерных. Пиломатериалы хвойных пород толщиной 16 мм через 4 суток сушки теряют половину начальной влажности, затем интенсивность сушки резко падает. Пиломатериалы толщиной более 20 мм большую часть влаги испаряют после 20 — 30 суток сушки.
Укладка штабеля начинается с устройства основания, высотой вместе с лагами не менее 50 см. Верх основания должен быть горизонтальным. Опоры основания размещают с шагом 1,5 м, чтобы исключить прогиб пиломатериалов. Форма штабелей — квадрат или прямоугольник.
Штабеля пиломатериалов ограждаются крышей, защищающей материал от атмосферных осадков, непосредственного воздействия солнечных лучей и пыли.
Укладывают пиломатериалы на сухие прокладки из хвойных пород размером 25х40 мм. Крайние прокладки укладывают заподлицо с торцами досок, а остальные на расстоянии между ними не более 70 см. Для создания лучшей вентиляции штабеля все прокладки укладывают в строго вертикальном ряду по отвесу. Между укладываемыми в штабеля досками или брусками оставляют одинаковые по ширине промежутки (шпации), образующие по всей высоте штабеля вертикальные каналы. Ширину шпации в зависимости от климатических условий и сечения досок устанавливают для пиломатериалов толщиной до 45 мм от 1/2 до 3/4 ширины пиломатериала и для пиломатериалов толщиной свыше 45мм от 1/5 до 1/3 ширины пиломатериалов. Для равномерного просыхания пиломатериалов по высоте штабеля на расстоянии 1 и 2 м от нижнего ряда досок устраивают продухи высотой 150 мм. Доски укладывают внутренними пластями вверх для уменьшения их коробления. Для предупреждения растрескивания рекомендуется торцы досок тщательно закрасить масляной краской или несколько раз пропитать горячей олифой для защиты пор древесины.. Обрабатывать торцы нужно сразу после поперечных перепилов в размер. Если дерево отличается повышенной влажностью, то торец просушивают паяльной лампой, а уже потом закрашивают.

КАМЕРНАЯ СУШКА ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

Камерная сушка — основной способ, при котором сушку пиломатериалов производят в сушильных камерах, имеющих нужное оборудование и приборы. В камерах регулируют температуру, влажность и степень циркуляции воздуха.
Атмосферная сушка служит для предварительной подсушки пиломатериалов и, как правило, сочетается с камерой сушки древесины.
Пиломатериалы можно укладывать в штабеля штучным или пакетным способом. При формировании штабеля штучным способом между рядами досок укладывают сухие (влажностью не более 18%) калиброванные прокладки хвойных и лиственных пород сечением 25 х 40 мм и длиной равной ширине штабеля. Прокладки по высоте штабеля необходимо укладывать перпендикулярно доскам и строго вертикально одну над другой.
Штабель формируют из досок одной породы и толщины. Количество прокладок, укладываемых по длине штабеля, дано в таблице:

Количество укладываемых по длине штабеля прокладок

Таблица4

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

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

Режимы сушки

Сушка пиломатериалов происходит при определенном температурном и влажностном режиме, под которым понимают закономерное чередование процессов температурного и влажностного воздействия на древесину в соответствии с ее влажностью и сроками сушки.
В процессе сушки в камере постепенно повышается (по ступеням) температура воздуха и понижается относительная влажность сушильного агента. Режимы сушки назначают с учетом породы древесины, толщины пиломатериалов, конечной влажности, категории качества высушиваемых материалов и конструкций (типа) камер.

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

· мягкие М, при мягких режимах получается бездефектная сушка с сохранением физико-механических свойств древесины и цвета;

· нормальные Н, при нормальных режимах получается бездефектная сушка с возможным небольшим изменением цвета у хвойной древесины, но с сохранением прочности;

· форсированные Ф, при форсированных режимах сушки получается древесина с сохранением прочности на изгиб, растяжение и сжатие, но со снижением прочности на скалывание и раскалывание на 15 — 20% и с возможным потемнением древесины. По этим режимам предусмотрено трехступенчатое изменение параметров агента сушки, причем переход с каждой ступени режима на последующую можно производить лишь по достижении материалом определенной влажности, предусмотренной по режиму.

Режимы высокотемпературного процесса сушки для камер периодического действия
предусматривают двухступенчатое изменение параметров сушильного агента, причем переход с первой ступени на вторую производится при достижении древесиной влажности (переходной) 20%. Определяют высокотемпературный режим в зависимости от породы и толщины пиломатериалов.
Высокотемпературные режимы допускается применять для сушки древесины, идущей на изготовление ненесущих элементов строительных конструкций, в которых допускается снижение прочности и потемнение древесины.

Процесс сушки древесины

До проведения процесса сушки по выбранному режиму древесину прогревают паром, подаваемым через увлажнительные трубы, при включенных обогревательным приборах, работающих вентиляторах и закрытых приторно-вытяжных каналах. В начале прогрева температура агента сушки должна быть на 5°С выше первой ступени режима, но не более 100°С. Степень насыщенности среды должна быть для древесины с начальной влажностью более 25% в пределах 0,98 — 1, а для древесины с влажностью менее 25% — 0,9 — 0,92.
Продолжительность начального прогрева древесины зависит от породы древесины и для пиломатериалов хвойных пород (сосны, ели, пихты и кедра) при температуре наружного воздуха более 0°С составляет 1 — 1,5 ч при температуре менее 0°С — 1,5 — 2 ч на каждый сантиметр толщины. Продолжительность прогрева пиломатериалов мягких лиственных пород (осины, березы, липы, тополя и ольхи) увеличивается на 25%, а для пиломатериалов твердых лиственных пород (клена, дуба, ясеня, граба, бука) увеличивается на 50% по сравнению с продолжительностью прогрева древесины хвойных пород.
После прогрева параметры агента сушки доводят до первой ступени режима и затем приступают к сушке пиломатериалов, соблюдая установленный режим. Температуру и влажность воздуха регулируют вентилями на паропроводах и шиберами приторно-вытяжных каналов.
В процессе сушки в древесине возникают остаточные внутренние напряжения, для их устранения проводят промежуточную и конечную влаготеплообработку в среде повышенной температуры и влажности. При этом обработке подвергаются пиломатериалы, высушиваемые до эксплуатационной влажности и подлежащие в дальнейшем механической обработке.
Промежуточная влаготеплообработка производится при переходе со второй на третью ступень или с первой на вторую при сушке по высокотемпературным режимам. Влаготеплообработке подвергают пиломатериалы хвойных пород толщиной от 60 мм и выше и лиственных пород (в зависимости от породы) толщиной от 30 мм и выше. В процессе тепловлагообработки температура среды должна быть на 8°С выше температуры второй ступени, но не более 100°С, при степени насыщенности 0,95 — 0,97.
Конечную влаготеплообработку проводят лишь по достижении древесиной требуемой конечной средней влажности. В процессе конечной термовлагообработки температуру среды поддерживают на 8°С выше последней ступени режима, но не более 100°С. По окончании конечной влаготеплообработки пиломатериалы, прошедшие сушку, выдерживают в камерах в течение 2 — 3 ч при параметрах, предусмотренных последней ступенью режима, после чего камеры останавливают.

Какой лес использовать в строительстве?

Один из самых частых вопросов, возникающих при строительстве каркасного дома — из какой именно доски его строить. Понятно что в любом случае доска будет обрезная, а не «горбыль». Но какую именно обрезную доску взять — естественной влажности, сухую, а может сухую строганную? Собственно все сводится к разнице в цене, к точности размеров и «геометрии» доски. В этой статье мы объясняем разницу между разными вариантами доски для строительства каркасного дома, плюсах и минусах.

Каркас из доски естественной влажности — достоинства и недостатки.

Начнем с самого дешевого материала — доска естественной влажности (ЕВ). Почему он самый популярный? Потому что самый дешевый и для его производства требуются минимальные вложения. Грубо говоря, распилили бревно на доски и пожалуйста — готовый товар. Собственно в дешевизне заключается единственное достоинство доски естественной влажности. Что означает естественная влажность? Это означает, что содержание влаги в доске соответствует содержанию влаги в дереве, когда оно еще росло и было насыщено соками, влагой получаемой через корневую систему. То есть это естественная влажность живого, несрубленного дерева. Сырое дерево спилили, быстренько перевезли на пилораму, распилили на доски и эту доску, с которой часто прямо таки течет сок — продали. Влажность доски естественной влажности около 40%. Так же влажность зависит от сезона. Причем, вопреки распространенному заблуждению, зимой (так называемый «зимний лес») влажность древесины самая высокая, а самая низкая — в августе. Можете убедится в этом сами, поискав в сети информацию о влажности древесины по сезонам. Впрочем, сезонные колебания влажности древесины не так велики. Зимний или летний — это все равно «сырой» лес. Можно ли использовать доску естественной влажности в каркасном доме? Можно, но хорошо понимая, что вы делаете и понимая возмож ные последствия. Все последствия будут так или иначе связаны с естественным процессом высыхания сырой доски, потерей ей той самой природной, естественной влажности.

Недостаток номер 1 — усушка. Что будет происходить с доской в процессе высыхания? Во первых это усушка — влага уходит, древесина «ужимается» изменяя свой размер. Допустим, была доска естественной влажности 50х150мм. После высыхания она станет, например, 46х147. Усушка редко происходит равномерно, поэтому какая то часть доски будет 46х147, какая то 48х143, какая то 43х149. Теперь представьте, что это происходит со всеми досками и у всех разная усушка. Причем усушка может быть разной даже у одной и той же доски. На одном конце одна, в середине другая и т.д.Добавим к этому еще и то, что доска изначально могла быть напилена с большим разбросом размеров — что весьма вероятно, так как оборудование большинства лесопилок оставляет желать лучшего. В итоге у вас будет достаточно существенный разброс размеров досок — соответственно говорить о какой то «ровности» каркаса уже сложно. Что может запросто вылезти на отделочных работах. И вам придется бороться с этим используя дополнительную обрешетку, выравнивающие прокладки и т.п. — что в свою очередь время и деньги. Ассоциация РУССИП использует в строительстве только лес транспортной влажности и распиленный на профессиональном оборудовании (применение диска, а не «ленточки»).

Недостаток номер 2 — изменения геометрии. Вторая сложность. В процессе высыхания, в доске возникают внутренние напряжения, которые часто приводят к изменению геометрических размеров доски. То есть была ровная доска прямоугольной формы, стала выгнутая, перекрученная, перекошенная — самые типичные изменения геометрии это «сабля», «пропеллер», лодочка.

Типичные виды изменения геометрии — коробления доски

Работать с такой доской очень тяжело — обычно доски с потерянной геометрией пилят на более короткие. Например из одного шести метрового «пропеллера» можно сделать две относительно ровные 3-х метровые доски, или три 2-х метровые. Но это в идеальном случае. На практике — далеко не все кривые доски можно распилить на мелкие и часто они просто уходят в брак. Предсказать изменения геометрии очень сложно, так как оно во многом зависит от условий сушки, технологии напила и изначального качества древесины из которой сделана доска. Но при сушке в штабеле «естественным» методом на воздухе, есть ощутимая вероятность, что ощутимая часть доски потом уйдет в брак по «геометрии». Мы при строительстве в крепеже СИП панелей между собой используем спаренную доску- это позволяет избежать кручения.

Недостаток номер 3 — биологическое поражение. Влажная древесина — прекрасный питательный материал для микроорганизмов, плесени и различных грибковых. На лесопилках очень высока степень «биозаражения».То есть очень часто, доска естественной влажности с лесопилки уже приходит зараженная спорами грибка или плесени. И дальнейшее развитие развитие этих микроорганизмов зависит от сочетания влажности и температуры.Если каркас из сырой доски построили и оставили «сушиться» — вероятность развития плесени и грибка не так высока.

Да, можно обработать древесину антисептиками. Но, эффективность обработки влажной древесины очень невысока, доска сырая и не «впитывает» антисептик. Ну и наконец — антисептирование стоит денег. Которые опять же прибавляем к стоимости доски.

Подведем итог по доске естественной влажности. Итак вы платите недорого за сам материал, но можете получить кривой, щелястый, плесневелый каркас. Причем не факт что вы это увидите. Щели вы почувствуете по тому, как дом будет терять тепло, а плесневелый каркас — сократит срок службы дома. При выборе такой доски, надо отдавать себе отчет о возможных последствиях и о том, что изначальная дешевизна может быть с лихвой «перекрыта» исправлением возникших недостатков.

Мы строим из доски транспортной влажности.

То есть когда перед продажей, доску специально высушивают в специальной сушильной камере, до так называемой транспортной или равновесной влажности 8-22%. Равновесной эту влажность называют в основном потому, что она находится в более менее равновесном состоянии с атмосферной влажностью. Сушить больше, до 6-8% (мебельная влажность) нет смысла, так как значительно дольше и соответственно дороже, а есть вероятность, что за время строительства, доска вернется к равновесной влажности, вобрав в себя влагу из атмосферы. Древесина с такой степенью сушки обычно используется только в столярном и мебельном производстве. Кстати, один из популярных вопросов — зачем использовать сухую доску, если в процессе строительства она все равно намокнет, например под дождем. Тут надо понимать, что доска естественной влажности — имеют эту влажность в массе. Сухая доска, даже под проливными дождями не «промокнет» насквозь, это не губка. Да, поверхностный слой будет мокрый, но это всего на несколько миллиметров, которые просохнут за 1-2 дня. Другими словами, сухая доска уже никогда не вернется к естественной влажности, если вы не будете ее специально вымачивать в воде, на протяжении длительного срока.


Доска в сушильной камере

Достоинства доски транспортной влажности:

2. Размер и геометрия — то, что будет происходить с доской естественной влажности при высыхании, с доской транспортной влажности в 90% уже произошло. Что должно было покривиться — покривилось, доска усохла и значительно свои размеры менять уже не будет. Фактически, вы получаете «готовый товар» и в каркасе уже не будет щелей или выкручивания элементов. Так как все дефекты понятны на момент покупки, вы можете отобрать только нужную доску, не платя за ненужный брак.

Недостатки доски транспортной влажности:

1. Цена выше доски естественной влажности процентов на 20.

2. Если не заниматься сортировкой доски (отбрасывая брак по геометрии) — то строить из такой доски не очень удобно. Сортированная доска транспортной влажности — оптимальный вариант для экономного и качественного строительства. Проблема одна — такую доску (именно сортированную), не так просто найти. Но и несортированная более подходящий вариант для стройки, чем естественной влажности. Хотя бы потому, что ее «поведение» более прогнозируемо — дальнейшей усушки и потери геометрии не будет, или же оно будет незначительным. Нам для наших работ лесоматериал поставляют проверенные поставщики с обязательной гарантией и качеством.

Строительство из сухой строганной доски.

Сухая строганная доска — это тот материал, из которого строят дома во всем цивилизованном мире. Доска уже высушена до необходимой влажности, отсортирована по сортности, геометрически кривые доски пошли куда то еще, а оставшиеся прострогали в один размер. Разброс размеров у строганной доски по ГОСТ находится в пределах 2мм. То есть из строганной доски вы получите аккуратный, сухой, ровный каркас, который будет стоять долгие годы, не будет плесневеть, выкручиваться и т.п. Минусы у сухой строганной доски 1) высокая цена (в 2-3 раза дороже леса транспортной влажности), 2) необходимо найти качественного поставщика, который даст гарантию на лесоматериал, гарантирует что технология сушки была соблюдена, 3) мало предложений на рынке по соотношению «цена-качество», выбор не велик.


Сухая строганная доска — точны размеры и геометрия, оптимальная влажность

Выводы.

1. Строительство из доски естественной влажности — лотерея с непрогнозируемыми последствиями, а ликвидация последствий, часто убивает всю изначальную экономию, с лихвой переплевывая дешевизну доски.

2. Хороший вариант для строительства дома — использование доски транспортной влажности. Но такую доску необходимо брать только у проверенного и профессионального поставщика.

3. Самый лучший и в тоже время дорогостоящий — использование сухой строганной доски.

Дерево является природным материалом, восприимчивым к колебаниям температуры и влажности. К ее основным свойствам относится гигроскопичность , то есть способность изменять влажность в соответствии с окружающими условиями. Говорят, что древесина «дышит», то есть поглощает пары воздуха (сорбция) или выделяет их (десорбция), реагируя на изменения в микроклимате помещения. Поглощение или выделения паров осуществляется за счет клеточных стенок. При неизменном состоянии окружающей среды уровень влажности древесины будет стремиться к постоянной величине, которую называют равновесной (или устойчивой) влажностью.

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

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

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

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

Различают две формы воды, находящейся в древесине — связанную и свободную. Из них складывается общее количество влаги в древесине. Связанная (или гигроскопичная) влага содержится в клеточных стенках древесины, а свободная занимает полсти клеток и межклеточные пространства. Свободная вода удаляется легче, чем связанная, и в меньшей степени влияет на свойства древесины.

По степени влажности древесину различают на следующие виды :

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

    Свежесрубленная. Ее влажность составляет от 50 до 100%.

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

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

    Абсолютно сухая. Ее влажность равна 0%.

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

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

Свойства древесины напрямую определяют свойства деревянных изделий. При избыточной или недостаточной влажности древесина обычно впитывает или отдает влагу, соответственно увеличиваясь или уменьшаясь в объеме. При высокой влажности в помещении древесина может разбухать, а при недостатке влаги она, как правило, усыхает, поэтому все деревянные изделия, в том числе напольные покрытия, требуют тщательного ухода. Для предотвращения деформации напольного покрытия в помещении необходимо поддерживать постоянную температуру и влажность. Это благоприятно сказывается не только на качестве и долговечности напольных покрытий и деревянной мебели, но и на здоровье людей. При резком изменении температурно-влажностного режима в помещении в древесине возникают внутренние напряжения, которые приводят у трещинам и деформациям. Оптимальная температура в помещении с паркетным полом должна составлять приблизительно 20 0 C, а оптимальная влажность воздуха — 40-60%. Для контроля температуры в помещении используются гидрометры, а относительную влажность в помещении поддерживают при помощи увлажнителей воздуха.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

Для определения влажности древесины существует несколько способов. В бытовых условиях пользуются специальным прибором-электровлагомером. Действие прибора основано на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами вводят в дерево и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается влажность древесины в том месте, где введены иглы. Многие опытные резчики определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и др.физические св-ва, можно определить влажность древесины по массе, по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам. По цвету коры, ее величине и цвету древесины можно распознать спелую или свежесрубленную древесину и степень ее влажности. При обработке п/м рубанком тонкая его стружка, сжатая рукой, легко сминается — значит материал влажный. Если стружка ломается и и крошится, это указывает на то, что материал достаточно сухой. При поперечных порезках острыми стамесками также обращают внимание на стружки. Если они крошатся или выкрошивается сама древесина заготовки, это значит, что материал слишком сухой. Очень влажная древесина легко режется, и на месте порезки от стамески заметен влажный след. Но получить в итоге качественную резьбу вряд ли удасться, так как растрескивания, коробления и др.деформаций не избежать.

СУШКА ДРЕВЕСИНЫ

Сушка древесины — процесс удаления влаги из древесины до определенного процента влажности.

Сухая древесина обладает высокой прочностью, меньше коробится, не подвержена загниванию, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна. Любая древесина самых различных пород очень чутко реагирует на изменение влажности окружающей среды. Это свойство является одним из недостатков лесоматериалов. При повышенной влажности древесина легко вбирает в себя воду и разбухает, а в отапливаемых помещениях она усыхает и коробится. В помещении достаточна влажность древесины до 10%, а под открытым небом — не более 18%. Существует много способов сушки древесины. Самый простой и доступный — естественный вид сушки — атмосферный, воздушный . Сушить древесину надо в тени, под навесом и на сквозняке. При сушке на солнце внешняя поверхность древесины быстро нагревается, а внутренняя остается сырой. Из-за разницы напряжений образуются трещины, дерево быстро коробится. Доски, брус и др. п/м укладываются в штабеля на металлические, деревянные или иные подставки высотой не менее 50 см. Доски укладываются внутренними пластами вверх для уменьшения их коробления. Считается, что сушка досок, поставленных на кромки, происходит быстрее, так как они лучше проветриваются и влага испаряется более интенсивно, но они и больше коробятся, особенно материал повышенной влажности. Штабель п/м, заготовленных из свежесрубленных и живых деревьев, сверху рекомендуется уплотнить тяжелым грузом для уменьшения коробления. При естественной сушке на торцах всегда образуются трещины, для предупреждения их растрескивания и сохранения п/м рекомендуется торцы досок тщательно закрасить масляной краской или пропитать горячей олифой или битумом для защиты пор древесины. Обрабатывать торцы нужно сразу после поперечных перепилов в разрез. Если дерево отличается повышенной влажностью, то торец просушивают пламенем паяльной лампы, а уж потом закрашивают. Стволы (кряжи) обязательно окоряют (очищают от коры), только у торцов оставляют небольшие пояски-муфты шириной 20-25см для предупреждения растрескивания. Кору очищают для того, чтобы дерево быстрее просыхало и не поражалось жуками. Ствол, оставленный в коре, в относительном тепле с повышенной влажностью быстро загнивает, поражается грибковыми заболеваниями. После атмосферной сушки при теплой погоде влажность древесины составляет 12-18%.

Существует и несколько других способов сушки древесины.

Способ выпаривания Или запаривания использовали на Руси еще с давних времен. Заготовки распиливают на части с учетом размера будущего изделия, закладывают в обыкновенный чугун, подсыпают опилки из такой же заготовки, заливают водой и ставят на несколько часов в протопленную и остывающую русскую печь “томится” при t=60-70 0 C. При этом происходит “выщелачивание” — выпаривание древесины; из заготовки выходят естественные соки, дерево окрашивается, приобретая теплый густо-шоколадный цвет, с ярко выраженным природным рисунком текстуры. Такая заготовка легче обрабатывается, а после окончания сушки меньше растрескивается и коробится.

Способ парафинирования . Заготовки опускают в растопленный парафин и ставят в печь при t=40 0 C на несколько часов. Затем древесина еще несколько дней просыхает и приобретает те же свойства, что и после запарки: не трескается, не коробится, поверхность становится тонированной с отчетливым узором текстуры.

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

Дерево – это «живой» материал, меняющий свои свойства не только во время роста, но долгое время после сруба. Влажность – одна из важнейших характеристик древесины для ее применения. Данный материал очень восприимчив к изменениям окружающей среды. Одним из его свойств является «дыхание» — поглощение и выделение газов стенками клеток материала. По такому же принципу эти клетки всасывают и выделяют влагу.


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

    Порода дерева

    Время года, в которое его спилили;

    Особенности климата.

Рассмотрим наиболее употребимые понятия влажности древесины.

Естественная влажность древесины

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

Равновесная влажность

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

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

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

Свежесрубленная — уровень влаги от 50 до 100%.

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

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

Абсолютно сухая – древесина с влажностью 0%.

Свободная и связанная влага

В тканях дерева присутствует 2 типа жидкости:

Связанная влага – находится внутри клеток дерева.

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

Точка насыщения волокон древесины

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

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

Ясень – 23%

Каштан, веймутова сосна – 25%

Сосна, Ель, Липа – 29%

Бук, лиственница – 30%

Пихта Дугласа, секвойя – 30,5 -31%

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

Измерение влажности дерева влагомметром

Абсолютная влажность древесины

Рассмотрим понятия абсолютной и относительной влажности.

Возьмем деревянный брусок.
Абсолютная влажность является отношением массы внутренней жидкости к массе полностью высушенного бруска.
Величина высчитывается по формуле:
W = (m – m 0) / m 0 x 100,
где, (m) и (m 0) – масса влажного и высушенного бруска.
ГОСТ 17231-78 трактует данную величину просто как «влажность». Но это понятие неудобно использовать в расчетах, поскольку количество воды относится именно к сухой массе, а не к полному весу. В результате этого возникают расхождения: например 1000 г древесины содержит 200 г влаги, но абсолютная влажность высчитывается как 25%.

Относительная влажность древесины

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

W отн. = m воды / m образца x 100.

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

Влажность пород древесины

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

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

Стабильными и устойчивыми к изменениям считаются дуб, мербау.

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

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

Влажность древесины для гранулирования пеллет

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

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

Древесина — это натуральный материал, который очень восприимчив к изменениям уровня влажности и температурного режима. Главное свойство древесины — ее гигроскопичность, то есть способность менять уровень влажности согласно окружающим условиям. Такой процесс называется «дыханием» дерева, при этом оно может впитывать пары воздуха (сорбция) или выделяет их (десорбция). Подобные действия являются реакцией на изменения в микроклимате здания. Если состояние окружающей не меняется, то влажность древесины будет стремиться к постоянному значению, которое называют равновесной (или устойчивой) влажностью.

Как определить влажность пиломатериалов

Для того, чтобы вычислить коэффициент влажности лесоматериалов существует несколько методов:

Несколько разновидностей понятия «влажность»

Влажность представляет собой одну из главных характеристик древесины. Влажностью называют выраженное в процентах отношение количества жидкости к сухой массе древесины. Жидкость в дереве присутствует в связанном (гигроскопическом) и свободном состоянии. Из этих величин и составляется суммарное количество влаги в древесине. Связанная влага располагается в стенках древесных клеток, а свободная заполняет полости в клетках и между ними. Свободную воду удалить проще, чем связанную, и она оказывает меньше влияния на свойства лесоматериалов. Влажность сухого пиломатериала должна составлять от 8 до 16%.

Существует несколько понятий «влажности»:

  • начальная влажность — это количество влаги в древесине перед отправкой на сушку. Свежеспиленная древесина имеет максимальный уровень влажности, который для разных сортов дерева может быть выше 100%. К примеру, древесина бальса обладает влажностью в свежесрубленном состоянии около 600%. Чаще всего более привычные для нас сорта древесины имеют начальный или естественный уровень влажности в пределах от 30 до 70%
  • конечная влажность — это уровень влажности, который необходимо получить путем сушки
  • транспортная влажность пиломатериалов находится на уровне 20 -22%. Для того, чтобы перевозить лесоматериалы естественной влажности их необходимо предварительно просушить. Атмосферную сушку пиломатериалов проводят по ГОСТу. Процесс сушки существенно увеличивает защитные свойства лесоматериалов, а также стабилизирует их физико-механические параметры
  • эксплуатационная влажность — это коэффициент влажности, при котором эксплуатируются деревянные изделия.

Какой должна быть естественная влажность пиломатериалов? ГОСТ 3808.1-80, регламентирует этот показатель на уровне 22%. Лесоматериалы естественного уровня влажности могут быть созданы почти из любого сорта древесины. На территории Российской Федерации такое сырье производится главным образом из древесины хвойных сортов, таких как, ель, сосна, кедр или лиственница.

Строганная доска и брус из таких сортов отличаются повышенным уровнем прочности и устойчивости к действию на них окружающей среды, по этой причине они прекрасно подходят для внутренних и внешних работ в здании. Такой материал производят простой распиловкой бревна.

Не стоит забывать, что пиломатериалы естественной влажности могут гнить и подвергаться поражению микроорганизмами, поэтому они должны обязательно подвергать защитной обработке.

Брус выпускается самых разных сечений, что дает возможность приобрести именно такой вариант, который наилучшим образом подойдет для решения поставленных задач. К основным плюсам бруса естественной влажности можно отнести высокое качество и доступную стоимость. Сравнивая со стоимостью сухого бруса, цена влажного материала почти на 30% ниже.

Значения эксплуатационной влажности пиломатериалов и деревянных изделий

Влажность пород древесины: сколько естественная, нормы.

Дерево – живое растение, которое естественным образом впитывает воду для поддержания жизнедеятельности. Спиленное недавно, оно содержит значительный процент влажности, у разных пород он индивидуален. Тем не менее, это значение необходимо учитывать при покупке материала, чтобы понять, пригодна древесина к дальнейшей обработке и использованию или еще нуждается в сушке.

Виды влажности

Абсолютная – отношение массы жидкости в объеме древесины к массе сухого образца того же размера.

Относительная показывает количество влаги относительно массы этого же образца дерева в том же состоянии.

В природном материале соседствуют связанная и свободная влага:

  • Свободная находится в межклеточном пространстве и составляет артерии дерева. Такая легко удаляется при сушке и не влияет на качество заготовки;
  • Связанная содержится в клетках дерева.

Нормы

Влажность пород древесины регламентируют нормативные документы:

  • СНиП II-25-80;
  • СП 64.133330.2011;
  • ГОСТ 16483.7-71*;
  • ГОСТ 17231-78.

Существуют нормы влажности для древесины по классу использования материала. Для каждой отдельной породы величину определить сложно: в каких условиях росло растение, какой сезон выдался, в какой местности производили рубку – все факторы отображаются на количестве влаги в одной особи. Средние значения:

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

 

Влажность древесины: норма по ГОСТ определена для готовых конструкций в разных условиях эксплуатации.

Определение влажности

Чтобы определить, сколько процентов естественная влажность древесины, следует воспользоваться одним из методов:

  1. Самый простой и распространенный – использование влагометра – электрического прибора, работа которого основана на измерении электропроводности измеряемого сырья. В древесину вставляют 3 игольчатых электрода, прибор пускает по ним разряд и выводит искомое значение на экран.
  2. Зонды с четырьмя иглами для работы со стружкой основаны на том же принципе работы.

Как определить влажность древесины без влагомера

Точный расчет с погрешностью измерения не более 1% описывает ГОСТ 17231-78. Упрощенный алгоритм:

  1. Берут отрез древесины взвешивают его.
  2. Образец помещают в сушильную камеру с температурой воздуха +103°C до получения постоянной массы.
  3. Высушенный отрез охлаждают до комнатной температуры и снова взвешивают.
  4. Определяют влажность исходника по формуле:
    • W=(m-m0)/m0*100%, где m и m0 – масса древесины до и после сушки.

Определение приборами может дать погрешность до 10%:

  • Электроды проникают на незначительную глубину, вода в стволе или изделии распределена неравномерно. При высыхании верхние слои становятся более сухими.
  • Каждая порода по-разному расстается с влагой.
  • Удельное электрическое сопротивление разных видов деревьев индивидуально, универсальные приборы это не учитывают.

Описанные ГОСТом методы громоздки и длительны, определение значения может занять несколько дней и требует специального оборудования.

Опытные мастера определяют влажность дерева по внешнему виду:

  • По цвету породы;
  • По наличию трещин;
  • По короблению и т.д.

Готовность древесины к обработке можно определить самостоятельно:

  • По качеству коры: у влажного дерева она насыщенная и мягкая, в процессе сушки корка огрубевает;
  • По месту распила: свежее растение влажное наощупь;
  • По стружке: при сжатии пучка она не должна слипнуться – такая нет готова к обработке, изделие даст значительную усадку.
  • Наличие равномерно распределенных неглубоких трещин говорит о зрелости материала, глубоки – о пересыхании и неоднородности.

Влажность свежесрубленной древесины

Влажность древесины свежесрубленного дерева

  Древесина растущего дерева к моменту рубки имеет различную влажность в зависимости от породы дерева, времени рубки и других факторов. Содержание воды растущего дерева, как показывают исследования, изменяется в течение суток и в течение года. Причём суточные колебания влаги в дереве довольно значительны. Так, в наружных частях древесины ели наблюдалось утром 186% воды, в полдень 132%, а вечером 150% (Иванов Л.А. «Анатомия растений», Гослестехиздат, 1939 г). По исследованиям, произведённым в Ленинградской области, содержание влажности в древесине сосны и ели (70-90 лет), берёзы и сосны (40-60 лет) в зависимости от времени года выражается в следующей табличке:

Содержание воды в процентах к абсолютно-сухому весу

Таблица взята из книги проф. Иванина С.И. «Древесиноведение», 1949 г.

     Из таблицы видно, что у сосны наибольшая влажность древесины наблюдается в осенне-зимний период, у ели и осины — зимой, берёза имеет наибольшую влажность в начале лета. Разница между максимумом и минимумом влажности, наблюдающаяся в течение года, достигает у сосны 17%, у ели 27%, у берёзы 32% и у осины 54%.
     Так же видно, что распространённое мнение о том, что весь зимний лес наиболее сухой — в корне не верно!
     У хвойных пород влажность заболони резко отличается от влажности ядра и спелой древесины, причём влажность заболони значительно больше. Например, у ели заболонь 145%, а ядро 42%. У лиственных пород всё наоборот — влажность ядра выше заболони или примерно одинакова. Например, заболонь берёзы 80%, а центральной части — 86%.

      Так же наблюдается неравномерное распределение влажности и по высоте ствола. У хвойных пород наибольшей влажностью обладает комлевая часть, в средней части ствола наблюдается минимум влажности, а в верхней (в пределах кроны) влажность снова повышается. У лиственных пород, таких как дуб, ясень, ильм, вяз, влажность ядра по направлению к вершине ствола понижается, а влажность заболони почти не изменяется. У осины и липы всё наоборот — влажность увеличивается от основания ствола к вершине. 

    Кроме всего этого, влажность древесины у одной и той же породы дерева зависит от его возраста. Влажность древесины молодых деревьев несколько выше, чем у старых. Так же у молодых деревьев колебания влажности в течение года значительно больше, чем у старых деревьев.

      Практическую пользу для нас больше имеет значение равновесной влажности древесины.

Естественная сушка

     Для строительства дома нам было бы неплохо иметь древесину, высушенную до воздушно-сухого состояния, что составляет 15 — 20%. При естественной сушке скорость высыхания зависит от породы дерева, метеорологических условий, способа обработки, способа укладки и прочего. Тёплая сухая погода способствует более быстрому высыханию; окорённое дерево просыхает скорее неокорённого, доски сохнут быстрее, чем брёвна; короткие образцы сохнут быстрее длинных; хвойные породы сохнут быстрее лиственных, а из лиственных — мягкие быстрее, чем твёрдые. Сушка сосновых и еловых пиломатериалов толщиной 20 — 30 мм, выложенных в штабеля, происходит главным образом в период апреля — сентября. 

                 На рис. кривые падения влажности хвойного материала толщиной 20 — 30 мм (для Ленинградской обл.)

 

        Скорость высыхания зависит от размера лесоматериалов — с увеличением размера, в особенности толщины, скорость сушки уменьшается. Есть вот такая зависимость в период с мая по август:

Влажность древесины | Все, что вам нужно знать

Как рассчитать влажность древесины

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

Среднее содержание влаги в древесине

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

Сушка древесины на воздухе перед сушкой в ​​печи.

Влажность древесины, высушенной в печи

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

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

Допустимый уровень влажности в древесине

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

Почему влажность древесины так важна?

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

Как контролировать влажность древесины?

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

Какова необходимая влажность конструкционной древесины в жилищном строительстве?

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

Как хранить и сушить бревна

Если вы хотите хранить бревна, убедитесь, что вы делаете это на приподнятой платформе. Вы должны убедиться, что древесине есть место для дыхания, и вы также должны убедиться, что вы позволяете ей адаптироваться к окружающей среде.Если вы храните древесину во влажном климате, влажность древесины будет увеличиваться, поэтому вы должны убедиться, что допускаете это при работе с ней. Один из способов обеспечить положительный результат с используемой древесиной — хранить ее на месте в течение нескольких дней до начала проекта.

Если вы хотите получить наилучшие результаты от своей древесины, западный красный кедр обычно является хорошим вариантом. Он может поставляться с содержанием влаги около 12% и подходит для внутреннего и наружного применения.

Содержание влаги в древесине

Дереву нужна влага, чтобы жить и расти. Корни помогают прикрепить дерево к земле, а также собирают воду и питательные вещества из почвы. Затем эта жидкость проходит через ствол и ветви дерева к листьям. Как и большинство биологических организмов, деревья имеют высокое содержание воды. Вода может составлять более 2/3 веса живого дерева.

Чтобы использовать древесину в качестве строительного материала, необходимо удалить большую часть этой воды.Естественное удаление этой воды начинается сразу после того, как дерево срублено, но тщательно контролируется в процессе выдержки. Этот процесс приправы включает в себя специальную обработку, сушку на воздухе и сушку пиломатериалов в печи, чтобы довести их до состояния, в котором их можно использовать для полов.

Древесина, используемая в производстве напольных покрытий, обычно высушивается до содержания влаги в пределах 6-9 процентов, что соответствует уровню, подходящему для использования внутри помещений. Важно понимать содержание влаги и его связь с функцией деревянного пола.Вес, усадка, прочность и другие свойства зависят от влажности древесины.
Содержание влаги в твердой древесине измеряется как вес воды в древесине, выраженный в процентах от веса самой древесины. Вес самой древесины получается путем сушки древесины до точки, когда вся влага удаляется. Это называется высушенный в печи

.

Влага может существовать в древесине в двух формах:

  • Свободная вода: Свободная вода – это влага, содержащаяся в просвете клеток древесины.Это вода в древесине выше точки насыщения волокна
  • .
  • Связанная вода: когда вся свободная вода уходит из просвета клетки, остается только связанная вода. Связанная вода удерживается химической или водородной связью внутри клеток древесины. Когда остается только связанная вода, клетки достигли точки насыщения волокон.

Точка насыщения волокна (FSP) – это содержание влаги, при котором клеточные стенки полностью насыщены (вся связанная вода), но в просвете клетки вода отсутствует.FSP обычно составляет от 25 до 30 процентов, в зависимости от вида. Ниже FSP вся полученная или потерянная влага представляет собой связанную воду. По мере того, как древесина приобретает или теряет связанную воду, размеры древесины начинают меняться.

Содержание влаги в древесине ниже точки насыщения волокна зависит как от относительной влажности, так и от температуры окружающего воздуха. В стабильной среде, когда древесина не набирает и не теряет влагу, достигается равновесное содержание влаги (ЕМС). Древесина и изделия из дерева гигроскопичны.Гигроскопичный материал — это вещество, которое расширяется при поглощении влаги, а размеры становятся меньше при потере или выбрасывании влаги. Когда древесина набирает влагу, она набухает, а когда теряет влагу, становится меньше.

Деревянные полы постоянно подвергаются как длительным (сезонным), так и кратковременным (суточным) колебаниям относительной влажности и температуры окружающего воздуха. Таким образом, деревянный настил всегда претерпевает хотя бы незначительные изменения влажности. Эти изменения обычно постепенны, а кратковременные колебания, как правило, влияют только на поверхность полов из массива и паркетной доски.Долгосрочные колебания могут оказать большее влияние на напольное покрытие, а в некоторых случаях могут привести к необратимому повреждению. Эти изменения можно замедлить, но не полностью предотвратить с помощью защитных покрытий. Поддержание постоянного уровня температуры и влажности в течение всего года сведет к минимуму изменения влажности и размеров.

На практике усадку и набухание можно уменьшить за счет близости плит друг к другу, способов укладки, систем крепления и взаимодействия влаги с основанием.Все эти факторы могут влиять на то, как установленная половица ведет себя при изменении MC.

Физические эффекты, которые эти изменения могут оказать на древесину и деревянные полы, могут варьироваться от одного пола к другому в зависимости от нескольких различных переменных.

Угол зерна/срез:
Древесина является анизотропным материалом, что означает, что она сжимается и набухает по-разному в каждом направлении внутри дерева. Разные породы древесины имеют разные коэффициенты влагостойкости, но они всегда больше всего усыхают и набухают в направлении годичных колец, тангенциально, примерно вдвое меньше поперек годичных колец, радиально и лишь в незначительных количествах вдоль волокон, продольно.Это означает, что полы из массивных пиломатериалов имеют тенденцию к усадке и разбуханию в большей степени по ширине, чем полы из массивных пиломатериалов, и что большинство массивных полов не будут ощутимо сжиматься или набухать в длину. Имейте в виду, что нет двух одинаковых деревьев одного и того же вида, нет двух одинаковых досок из одного дерева, и свойства могут различаться даже в пределах одной деревянной доски.

Паркетная доска:
Паркетная доска по-разному реагирует на изменения влажности.Каждый слой (ламинат) паркетной доски проходит перпендикулярно соседним слоям, что создает более стабильный по размерам продукт. При воздействии более длительных колебаний относительной влажности и температуры каждый слой начинает реагировать. Поскольку один слой реагирует в одном направлении, соседние слои реагируют с одинаковыми силами в противоположном направлении. Это может привести к усадке и вздутию не только по ширине досок, но и по длине досок.

Проверка влажности:
Содержание влаги от 5 до 30 процентов может быть определено с помощью различных влагомеров, разработанных для этой цели.Оба типа измерителей обычно дают надежные показания где-то между 5-30 процентами MC. Самый точный метод (однако непрактичный для уложенного деревянного пола) для определения содержания влаги — это следовать лабораторной процедуре для метода обжига в печи (в соответствии с ASTM D4442) путем взвешивания куска пола с влагой, удаления влаги путем полного высыхания. в духовке (102–105 °C или 215–220 °F) с последующим повторным взвешиванием.

Уравнение для определения содержания влаги выглядит следующим образом:
Вес древесины с водой за вычетом сухого веса в печи, разделенный на сухой вес в печи и умноженный на 100 процентов, равен проценту содержания влаги.

Теперь, когда вы понимаете некоторые основы влажности и древесины, узнайте больше о важности испытаний на влажность и о различных типах влагомеров на страницах 52-56.

Бретт Миллер — вице-президент по образованию и сертификации Национальной ассоциации деревянных полов в Сент-Луисе. С ним можно связаться по адресу [email protected]

понятие свободной и связанной влаги

Древесина — «живой» материал, меняющий свои свойства не только в процессе роста, но и в течение длительного времени после рубки.Влажность является одной из наиболее важных характеристик древесины для ее использования. Этот материал очень чувствителен к изменениям окружающей среды. Одним из его свойств является «дышащий» — поглощение и выделение газов стенками ячеек материала. По такому же принципу эти клетки поглощают и выделяют влагу.


Что может повлиять на влажность древесной ткани? Существует 3 основных фактора:

Рассмотрим наиболее часто используемые понятия влажности древесины.

Естественная влажность древесины

Это уровень влажности, содержащейся в дереве. на момент среза … Его еще называют «начальная влажность». Это значение используется как основа для дальнейших действий с партией материала: например, можно рассчитать время и условия сушки. Влажность может варьироваться в различных условиях от 25 до 80% … При определении естественной влажности конкретной партии древесного материала мы всегда будем иметь в виду «влажность в конкретных условиях».

Равновесная влажность

При длительном нахождении древесины в одной и той же воздушной среде, без существенных изменений влажности воздуха и температуры, материал достигает равновесной влажности. Это состояние, когда процесс высыхания или насыщения влагой в данных условиях прекратился, а процентное содержание влаги стало постоянным. Следует отметить, что разные породы древесины в одинаковых условиях достигают практически одинаковых показателей внутренней влажности.

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

Влажная — влажность более 100%, такое состояние достигается при длительном хранении древесины в воде.

Свежесрезанный — уровень влажности от 50 до 100%.

Воздушно-сухой — от 15 до 20%. Такие показатели достигаются при хранении на воздухе, они различаются в зависимости от температуры и осадков.

Комнатно-сухое — от 8-10%. Уровень влажности устанавливается при хранении в помещении.

Полностью сухая — древесина с влажностью 0%.

Свободная и связанная влага

В древесных тканях есть 2 вида жидкости:

Связанная влага — находится внутри клеток дерева.

Свободная влага — та, что заполняет поры и каналы тканей, но еще не абсорбирована клетками.

Точка насыщения текстуры древесины

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

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

Ясень — 23%

Каштан, сосна веймутская — 25%

Сосна, Ель, Липа — 29%

Бук, лиственница — 30%

Пихта Дугласа, секвойя — 30,5 -31%

Это значение важно, так как объем и размер древесины изменяются в зависимости от влажности от 0% до точки насыщения. После того, как ячейки будут полностью заполнены водой, объем дерева существенно не увеличится.

Измерение влажности древесины с помощью влагомера

Абсолютная влажность древесины

Рассмотрим понятия абсолютной и относительной влажности.

Возьмем деревянный брусок.
Абсолютная влажность – это отношение массы внутренней жидкости к массе полностью высушенного бруска.
Величина рассчитывается по формуле:
W = (m — m 0) / m 0 x 100,
где, (m) и (m 0) — масса влажного и высушенного бруска.
ГОСТ 17231-78 трактует это значение просто как «влажность». Но это понятие неудобно использовать в расчетах, так как количество воды относится именно к сухой массе, а не к общему весу.В результате возникают расхождения: например, в 1000 г древесины содержится 200 г влаги, а абсолютная влажность рассчитывается как 25%.

Относительная влажность древесины

Это более удобное понятие для расчетов, так как оно отражает отношение массы внутренней жидкости к общей массе стержня. Формула расчета самая простая:

Вт отн. = м воды / м пробы x 100,

Эта формула используется в расчетах теплотехника для определения объема воды, испарившейся из дров.По его словам, при влажности 20% в 1000-граммовом батончике содержится 200 граммов влаги и 800 граммов сухих волокон — вполне закономерный результат.

Влажность древесных пород

Одним из факторов, влияющих на влажность, является порода древесины. Благодаря различному строению волокон некоторые породы моментально реагируют на изменения внешней среды, впитывают и выделяют воду. Другие более устойчивы и очень медленно насыщаются влагой.

Наиболее активно поглощающими породами являются бук, груша, кемпас.

Дуб, мербау считаются стабильными и устойчивыми к изменениям.

Более сухие породы склонны к растрескиванию при усадке. Умеренно влажные, такие как дуб, более устойчивы к таким явлениям, меньше меняют свои свойства при изменении условий.

При распиловке в нормальных условиях влажность разных пород древесины имеет следующие средние значения:

Влажность древесины для грануляции

Пеллеты и топливные брикеты ценятся из-за низкого содержания влаги в топливе.Влажность в нем составляет 8-12%. При таких характеристиках при сгорании образуется минимальное количество дыма.

Оптимальный уровень влажности древесины для производства пеллет 12-14%. Молотковые дробилки также работают со щепой влажностью до 65%, но при такой влажности невозможно измельчить материал до необходимой фракции, поэтому измельчение происходит в несколько этапов. Для доведения измельченных опилок до требуемой кондиции используются комплексы с сушильными барабанами.

Для постоянных читателей, заказчиков и посетителей моего сайта выкладываю ГОСТ-ы регламентирующие нормы (%) влажности строганых сухих изделий. Он специально систематизировал и объединил в одну таблицу, где и в каких строительных и столярных работах используются эти изделия. см. таблицу ниже.

Нормы влажности для строганых сухих изделий. Использование в строительных и столярных работах.

Строганный сухой продукт Назначение Применение ГОСТ Влажность, %
доска, брусок внутренние работы изготовление пола, плинтуса, наличника, подоконника ГОСТ 8242
12 ± 3
доска, брусок внутренние работы стропильная система, обрешетка, контробрешетка, мебель 12 ± 3
брус, доска, брус работы на открытом воздухе стропильная система, изготовление каркаса деревянной конструкции и ее обшивка. 15 ± 3
доска, брусок прочие работы на открытом воздухе производство заборов, облицовка малых деревянных зданий 12 ± 3
массив дерева наружные и внутренние работы Несущие конструкции — балки перекрытий, лаги перекрытий, оконные и дверные коробки, другие. несущие элементы ГОСТ 4981 до 20

Упрощенно это выглядит так:

Покупателю просто необходимо проверить эти правила, потому что на мой взгляд:

Проверять заявленные поставщиком характеристики на глаз, и соответственно доверять поставщику свои деньги, действие, на мой взгляд, граничащее с настоящим безумием!

Как я выполняю полную проверку заявленных характеристик на сайте перед поставкой своим клиентам, предлагаю читателю посетить весь раздел моих статей, посвященный каждому разделу в отдельности.В котором более подробно рассматриваются детали и условия: — как заказчику проверить своего поставщика строганной сухой продукции.

Исследование характеристик сечений строганых сухих пиломатериалов, проведенное мной перед поставкой заказчикам участка ТоргЛес Москва

На фото проверка заказчиком сайта влажности готового строганного сухого изделия в торговых залах ТоргЛес Москва перед доставкой. Проверку проводят немецким игольчатым влагомером, т.к. игольчатый влагомер дает минимальную погрешность измерений, т.е.е. позволяет установить, насколько выполняются нормы ГОСТ на камерную сушку.

Для чего нужен этот ГОСТ разберем на примере.

Для наглядности публикую фото того материала, что нет, когда меня не было в сушильной камере … Т.е. весь технологический цикл производства был нарушен.

А именно, на машину была посажена доска естественной влажности, нарушив важный технологический цикл — камерная сушка!

На фото ниже перед считывателем половая доска сечением 140х35х6000мм.естественная влажность. Красными кружками я отметил дефекты, из-за которых этот материал после обработки на станке не может быть использован по назначению — настил чистового пола в доме.

На отдельных фрагментах данного профнастила видны значительные дефекты:

Дефекты Причина

Хулиганский и сложный материал.

лезвия станка не могут нормально обрабатывать поверхность материала из-за его высокой неравномерной влажности
— проломы отдельных деревянных брусков на лицевой стороне доски лезвия станка не могут нормально обрабатывать поверхность материала из-за его высокой неравномерной влажности;
— «гребенка» от работы неравномерно работающей машины очень заметна машина не может нормально обрабатывать поверхность материала из-за его высокой неравномерной влажности
— язык искривлен и «гуляет» по размеру, иногда больше, иногда меньше.половые доски просто не могут быть соединены в будущем в регулировочный паз именно здесь хорошо видно, что доска не находилась в сушильной камере, потому что машина не может нормально обрабатывать тонкие элементы профнастила
— запущенный процесс быстрого коробления древесины указывает на то, что платы вообще не было в ячейке. плата стала гнуться буквой «З»

На наш взгляд, самый спорный вопрос в Интернете.Ответим на этот вопрос подробно, опираясь на ГОСТ. Также на основе опыта и практических примеров постараемся разобраться и дать логичные ответы на все вышеперечисленные вопросы.

Влажность древесины — это отношение массы влаги в объеме древесины к массе абсолютно сухой древесины.

Влажность пиломатериалов измеряется влагомером.

Дерево — живой материал, который растет, спит, дышит. Из-за этого большинство показателей в древесине меняются из года в год.А такой показатель, как содержание влаги в древесине, как и влажность сухих пиломатериалов, меняется ДАЖЕ в течение года. Этот показатель зависит от времени года, от региона, места произрастания.

Есть два основных показателя, от которых зависит естественная влажность древесины.

На влажность древесины влияет и регион, место произрастания.

Когда древесина поступает с меньшим количеством влаги, она сохнет быстрее, процесс сушки проходит мягче и меньше рвется.

Сухой пиломатериал

Транспортная влажность и мебельная влажность, полученная путем сушки.

Влажность древесины:
  • Естественная влажность (40-60%)
  • Влажность при транспортировке (18 +/- 2%)
  • Влажность мебели (8 +/- 2%).
Влажность древесины зависит от использования пиломатериала.
  • Естественная влажность 40-60% применяется для опалубки, в стропильной системе, для обрешетки и т.д.
  • Древесина с мебельной влажностью 8 +/- 2% используется, уже название дает подсказку, в первую очередь в мебельной промышленности, а также для производства клееного бруса.
  • Во всех остальных случаях используется древесина транспортной влажностью 18 +/- 2% и применяется для любого строительства, для производства пиломатериалов, например, блок-хауса, шпунта и т.п.

Иногда приходит клиент и говорит: «Хочу брус влажностью 8%.»

Вы спросите: «За что?»

Ответ: «Мне сказали (читал) будет лучше».

Исходя из ГОСТ 8486-86 и опыта, для строительства транспортная влажность является наиболее оптимальной влажностью.Потому что при влажности 18+/-2% пиломатериал не коробится, не скручивается, не синеет, не подвержен грибковому поражению. Транспортная влажность пиломатериалов полностью оправдывает свои физико-механические характеристики в строительстве.

Также мнение, что брус можно высушить до 8% абсолютно ошибочно, и такого бруса еще никто не видел. Сушить брус меньше 20% нельзя, но верхние слои никто не оспаривает, вы можно высушить его до влажности менее 20%, но сердцевину? Влажность бруса в ядре достигает 20%, что соответствует ГОСТ и DIN.При заданной влажности брус и доска не коробятся, не скручиваются, не синеют, не подвержены грибковому поражению.

Также есть интересные данные, которые включены в таблицу ниже.

Исходя из данных таблицы, равновесная влажность древесины составляет 17-18,5%, исходя из среднестатистических данных (влажность воздуха 80-85% и температура +10 С). Логично, что для строительства дома из бруса влажность меньше 20% просто не нужна.Строительный объект от этого не «выиграет».

Можно, конечно, услышать аргумент про клееный брус, его сушат до влажности 8%.

  1. Во-первых, сушат не брус, а ламели (доску).
  2. Во-вторых, производителям клееного бруса необходимо в дальнейшем проклеивать ламели, чтобы они сходились плотно, не отклеивались и не рассыхались со временем.

В принципе отсюда и появился клееный брус низкого качества.Плохо просушили, так как доску высушить не просто, не говоря уже о брусе, до влажности 8+/-2%, не просушили, обманули и со временем брус может высохнуть наружу, ламели отваливаются.

Приходят и клиенты, которые говорят, что мы снесли дом моей бабушки, и не смогли его разобрать. Крыша «съехала», а сруб, как вкопанный, остался стоять.

А клиент с восклицанием резюмирует: «Они построили!»

Конечно, раньше никто не гнался строить как можно быстрее, дешевле, никто не гнался за «новыми технологиями».И срубили дерево, облаяли, дали время бревну созреть, а потом только собрали.

Как дела? Все делается с точностью до наоборот. Клиент хочет быстрее и дешевле, производитель дает то, за что клиент готов платить. Вот общий результат.

Стремление заведомо сэкономить портит мнение о лучшем натуральном строительном материале. Повторяем, дерево — живой материал, оно «выживает» только в руках профессионалов.

Какая влажность может быть использована для создания надежных и теплых бревенчатых домов? Специалисты считают, что для строительства следует выбирать только естественную влажность. Почему?

Секреты старинного деревянного домостроения, говорят, что бревенчатый дом надо строить из бревен естественной влажности. И это неудивительно, ведь такой материал имеет множество преимуществ, которые можно обосновать с точки зрения современных данных. Хотя надо сказать, что долговечность бревенчатых домов, построенных в древности, простоявших несколько столетий, сама по себе является доказательством правоты древних мастеров.Но все же, почему так важна естественная влажность древесины?

От свойств строительного материала, в частности, сейчас мы говорим о древесине, сильно зависят прочностные характеристики дома. При неравновесной влажности воздуха дерево поглощает или отдает влагу, при этом изменяется его диаметр. Так, при высокой влажности бревна впитывают воду и увеличиваются в объеме, а при сухом воздухе дерево усыхает. При резком изменении влажности воздуха внутри бревна возникают напряжения, вызывающие растрескивание и деформацию.Чтобы этого избежать, необходимо контролировать влажность пиломатериала в процессе производства (на всех его этапах).

Различают такие виды пиломатериалов:
  • Влажная древесина. Влажность почти стопроцентная. Это происходит, когда пиломатериал долгое время находился в воде. Этот материал никогда не используется в строительстве.
  • Древесина естественной влажности, недавно срубленная. Влажность таких пиломатериалов зависит от породы древесины, продолжительности распиловки и колеблется от пятидесяти до восьмидесяти процентов.
  • Пиломатериал воздушной сушки. Это дерево давно хранится на улице, его влажность колеблется от пятнадцати до двадцати процентов.
  • Пиломатериалы комнатной сушки. Это дерево, длительное время хранившееся на складе, влажность его от восьми до десяти процентов.
  • Полностью сухие пиломатериалы. Это дерево после принудительной сушки в специальных камерах, его влажность составляет не более двух процентов.


Специалисты утверждают, что если бревна для домокомплекта принудительно сушить или долго хранить в разобранном виде, то они могут деформироваться.

Древесина теряет влагу до тех пор, пока содержание влаги не достигнет определенного уровня. Уровень зависит от атмосферных условий. Такой же процесс происходит при поглощении (сорбции) влаги.

Если полностью сухой пиломатериал вынести на улицу, принести на строительную площадку, то он начнет впитывать влагу из воздуха, что приведет к его разбуханию или искривлению.Практика показала, что дом, вырезанный из сухого дерева, дает усадку неравномерно.

В отличие от конструкции из бревен естественной влажности, сруб из принудительно высушенных бревен не уменьшается в размерах (усыхает), а увеличивается (набухает). При этом стены выгибаются наружу, венцы и крыша могут расходиться. Полностью устранить последствия этого процесса непросто, дорого и зачастую нереально. Даже сосна, считающаяся прочной древесиной, теряет свою прочность на шесть процентов, а ее прочность увеличивается в среднем на десять процентов.

Если дом срубить из бревен естественной влажности, , то уменьшение влажности в дереве происходит постепенно. При этом объем дома уменьшается, под действием собственного веса венцы плотно встают на место. В результате плотного прилегания бревен стены меньше продуваются, а значит, на утепление придется тратить меньше сил и финансов.

При возведении конструкций из древесины естественной влажности нельзя производить жесткую фиксацию.Примерно за два года происходит основная усадка конструкции дома, в которую не следует вмешиваться. Усадка может составлять от трех до семи процентов, в зависимости от типа древесины и условий окружающей среды.


Важно помнить, что усушка и набухание пиломатериала вдоль и поперек волокон происходит с разной скоростью,
поэтому все вертикальные элементы дома должны быть оборудованы деформационными швами.

С помощью компенсационных устройств можно регулировать высоту дома и геометрические пропорции.Для надежности венцы крепятся друг к другу с помощью деревянных нагелей, которые монтируются в шахматном порядке на расстоянии полутора метров друг от друга.

Мастера, создавая деревянные рубленые дома, помните, что усадка – процесс неравномерный. Может проходить по-разному снаружи и внутри дома.

Поэтому при производстве домокомплекта делаются технологические зазоры, препятствующие первоначальной плотной посадке по пазу, т. к. это впоследствии становится причиной появления больших зазоров.

Секретов строительства бревенчатых домов много и только опытные мастера могут построить теплый и надежный дом, который простоит несколько столетий.

Процент влажности древесины имеет большое значение для понимания дальнейшего поведения изделий из дерева в процессе эксплуатации. Древесина — живой материал, состоящий из клеток, а клетки, как известно, не могут жить без воды. Есть такие понятия как свободная влага которая содержится в порах и капиллярах дерева и связанная влага , который посредственно встречается в клетках дерева.На границе этих понятий находится точка насыщения волокна. – влажность древесины, при которой из дерева удаляется вся свободная влага, т. е. в полостях древесины нет воды, а остается вся связанная влага, т. е. клетки насыщаются водой. Влажность древесины в точке насыщения составляет от 22 до 35 % в зависимости от породы древесины и для практических расчетов принимается равной 28 %.

Влажность древесины в точке насыщения волокна — 28%

Важно знать: древесина изменяет свои физические размеры при влажности от 0% до точки насыщения. Дальнейшее увлажнение не приводит к значительному увеличению размеров. Влажность в точке насыщения волокна выше равновесной влажности. Равновесная влажность устанавливается в древесине естественным путем в процессе эксплуатации, в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха, поэтому древесина усыхает.

Для Минска относительная среднегодовая влажность воздуха составляет 78% , осенью-зимой 80-90%, весной-летом 65-75%. Так, при естественной сушке древесины в ней устанавливается влажность летом 12-15%, зимой 18-20%.Из этого следует, что при использовании изделий из дерева на улице они в течение года меняют свои геометрические размеры в зависимости от температуры и влажности воздуха. Намокание под дождем может увеличить содержание влаги в древесине намного выше точки насыщения. Также стоит отметить, что при влажности выше точки насыщения и теплой погоде в древесине создаются идеальные условия для развития дереворазрушающих грибов. Биологической стойкостью древесины считается влажность 22%. …Поэтому при эксплуатации на улице в условиях РБ.

Главное правило эксплуатации древесины: Перед монтажом древесина должна иметь такую ​​же влажность, при которой она будет эксплуатироваться в дальнейшем. . Это правило распространяется и на другие материалы — ДПК, ламинат, фанеру и т.д. Таким образом, перед монтажом древесину следует оставить на некоторое время в условиях той среды, в которой она будет использоваться.

Основными породами древесины, используемыми в Беларуси в строительстве, являются сосна и ель.Объемная усадка этих пород от свежесрезанного до сухого состояния составляет до 15 %, изменение размеров по волокнам до 10 %. Очень важно знать это правило при монтаже вагонки, имитации бруса, блок-хауса, паркетной доски, особенно при использовании сырых или очень сухих материалов.

При атмосферной сушке древесины на воздухе большое значение имеют время года, направление ветра, температурный режим, сечение материала и другие факторы. Следовательно, время достижения равновесной влажности древесины при естественной сушке можно только прогнозировать.По этим параметрам во времена СССР Беларусь относили к 3-й условной зоне по ГОСТ 3808.1-80 и определяли следующий срок сушки пиломатериалов естественным способом:

По таблице в Беларуси , естественная сушка возможна только с апреля по сентябрь. Это не так, ведь усадка происходит даже при 100% относительной влажности и 0 градусов. Таким образом, с октября по март, находясь на улице, древесина также сохнет.

Влажность древесины после автоклавной пропитки

Чтобы понять, какая влажность древесины после автоклавной пропитки, приведем некоторые цифры и расчеты.

  • Свежеспиленная древесина имеет влажность 60-80%
  • При 100% влажности количество воды в дереве составляет 50% от общей массы
  • Вес 1 куб.м древесины при 100% влажности условно равна 1 тонне (включая воду 500 кг)
  • Древесина пропитана влажностью около 25%
  • При автоклавировании 1 м.куб.дерева, впитывает около 200 литров антисептического раствора (условно равно 200 кг)
Расчет влажности древесины после пропитки
  • Вес воды (В1) в 1 м.куб. сухая древесина влажностью 25%. B1 = 25×500 / 100 = 125 кг
  • Вес воды (B2) в 1 куб. пропитанная древесина. B2 = 125 + 200 = 325 кг
  • Влажность древесины после пропитки ВП = 325/500 * 100 = 65%

Таким образом, после автоклавной пропитки влажность древесины составляет примерно 65%.Это влажность свежеспиленной древесины. Следовательно, естественное время высыхания до рабочей влажности можно приблизительно определить из второй таблицы в верхней части страницы.

Какова оптимальная влажность дров?

Дровяной костер — это приятный, недорогой, комфортный и экологически безопасный способ обогреть дом. Северной Вирджинии повезло, что она изобилует породами деревьев с плотной древесиной, из которых потенциально получаются хорошие дрова. Однако наиболее важным фактором, определяющим качество дров, является содержание влаги или количество воды в древесине.

Влажная древесина любых пород не годится для дров. «Приправа» относится к сушке дров с течением времени. Дрова должны быть как можно более сухими или «приправленными». Дрова, заготовленные весной, должны быть достаточно сухими, чтобы их можно было сжечь следующей осенью. Однако одного времени недостаточно, чтобы обеспечить правильную приправу; дрова должны быть нарезаны по длине, расщеплены, сложены в штабели и выставлены на дуновение ветра. Дрова должны быть полностью выдержаны (содержание влаги ниже 20%) перед сжиганием.

Сухие дрова дают больше тепла, потому что меньше тепла расходуется на испарение воды. Сухая древесина также сгорает более полно, обеспечивая более чистый и безопасный огонь. Неполное сгорание влажных дров приводит к образованию грязного дыма, который может скапливаться в дымоходе в виде креозота. Если этот креозот накапливается, он может в конечном итоге воспламениться и вызвать пожар в дымоходе. Пересушивание древесины не представляет опасности – чем суше, тем лучше.

Достаточно ли сухие дрова?

К сожалению, бывает трудно определить, правильно ли выдержаны дрова.Время, прошедшее с момента рубки дерева, не является надежным показателем того, насколько дрова сухие. Есть несколько возможных способов определить, являются ли дрова правильно выдержанными:

  • Сухая древесина будет легче, чем сырая древесина, но естественная разница в плотности между породами дерева может затруднить оценку этой разницы в весе.
  • Влажное дерево издает глухой стук при ударе о другой кусок; сухое дерево будет звучать глухо. Сухие дрова могут (но могут и не быть) иметь много «чешуек от просушки» или трещин на концах.Влагомер, вставленный в сухую древесину, должен показывать, достаточно ли она сухая.
  • Конденсат внутри мешка с дровами — плохой знак — он говорит о том, что в дровах много воды и дрова еще не выдержаны должным образом.

Все породы древесины могут использоваться в качестве дров, если они сухие. Даже породы с низкой плотностью, такие как тополь и хвойные породы, такие как сосна, будут хорошо гореть при правильной сушке. Важнейшим свойством хороших дров является влажность.Чистые обрезки пиломатериалов или фанеры также можно безопасно сжигать. Только помните — не сжигайте окрашенную или обработанную древесину, так как пиломатериалы содержат химические консерванты.

Ниже приводится одно из наших любимых стихотворений о дровах, в котором рассказывается о том, какие дрова лучше всего использовать для теплого и свежего огня:

Поэма о дровах

Леди Селия Конгрив

Огонь из бука яркий и чистый

Если журналы хранятся год,

Говорят, что каштан хорош,

Если бревна заложены

Развести огонь бузины,

Смерть в вашем доме будет,

Но ясень новый или ясень старый,

Подходит для королевы с золотой короной

Бревна из березы и инжира горят слишком быстро

Вспыхнуть ярко и недолго,

Это ирландцы сказали

Боярышник печет самый сладкий хлеб.

Древесина вяза горит, как плесень на кладбище,

Даже пламя холодное

Но пепельно-зеленый или пепельно-коричневый

Подходит для королевы с золотой короной

Тополь дает горький дым,

Заполняет глаза и заставляет задыхаться.

Яблоневый лес наполнит вашу комнату ароматом

Грушевая древесина пахнет распустившимися цветами

Дубовые бревна, если они сухие и старые

Защити от зимнего холода

Но зола влажная или зола сухая

Король погреет свои тапочки.

Вы ищете профессионального лицензированного специалиста по обслуживанию деревьев? Если вы находитесь в округах Фэрфакс, Арлингтон или Лаудоун, звоните Адаму и его сотрудникам 24 часа в сутки, 7 дней в неделю по телефону (866) 987-2288 для бесплатной устной оценки.

Какая влажность древесины для строительства. Что такое влажность доски? Что такое естественная влажность? Технологии сушки древесины. Влажность древесины после автоклавной пропитки

Древесина — натуральный материал, восприимчивый к колебаниям температуры и влажности.К его основным свойствам относится гигроскопичность . , то есть возможность изменять влажность в соответствии с условиями окружающей среды. Говорят, что древесина «дышит», то есть поглощает пары воздуха (сорбция) или выделяет их (десорбция), реагируя на изменение микроклимата помещения. Поглощение или выделение паров осуществляется клеточными стенками. При постоянном состоянии окружающей среды уровень влажности древесины будет стремиться к постоянному значению, которое называется равновесной (или стабильной) влажностью.

На способность впитывать влагу влияет не только микроклимат помещения, но и порода древесины. Наиболее гигроскопичными породами являются бук, груша, кемпас. Они наиболее быстро реагируют на изменение уровня влажности. Напротив, есть устойчивые породы, например, дуб, мербау и др. К ним относится стебель бамбука, отличающийся высокой устойчивостью к неблагоприятным климатическим условиям. Его можно положить даже в ванной комнате. Разные породы древесины имеют разный уровень влажности. Например, береза, граб, клен, ясень имеют низкую влажность (до 15 %) и при высыхании склонны к образованию трещин.Влажность дуба и ореха умеренная (до 20%). Они относительно устойчивы к растрескиванию и не так быстро сохнут. Ольха – одна из самых устойчивых к засухе пород. Его влажность составляет 30%.

Влажность – одна из основных характеристик древесины. Под влажность Под древесиной понимают отношение массы воды к сухой массе древесины, выраженное в процентах.

Абсолютная влажность древесины — это отношение массы влаги в данном объеме древесины к массе абсолютно сухой древесины.По ГОСТу абсолютная влажность паркета должна быть 9% (+/- 3%).

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

В древесине есть две формы воды — связанная и свободная. Они составляют общее количество влаги в древесине. Связанная (или гигроскопическая) влага содержится в клеточных стенках древесины, а свободная влага занимает половину клеток и межклетников. Свободная вода удаляется легче, чем связанная, и в меньшей степени влияет на свойства древесины.

По степени влажности древесину делят на следующие виды:

    Влажная древесина. Его влажность превышает 100%. Это возможно только в том случае, если древесина долгое время находилась в воде.

    Свежесрезанный. Влажность его колеблется от 50 до 100%.

    Воздушная сушка. Такая древесина обычно долго хранится на воздухе. Его влажность может составлять 15-20%, в зависимости от климатических условий и времени года.

    Комнатно-сухая древесина.Его влажность обычно составляет 8-10%.

    Абсолютно сухой. Его влажность составляет 0%.

При длительной сушке вода из древесины испаряется, что может привести к значительным деформациям материала. Процесс потери влаги продолжается до тех пор, пока уровень влажности в древесине не достигнет определенного предела, который напрямую зависит от температуры и влажности окружающего воздуха. Аналогичный процесс происходит при сорбции, то есть поглощении влаги. Уменьшение линейных объемов древесины при удалении из нее связанной влаги называется усадкой.Удаление свободной влаги не вызывает усадки.

Усадка не одинакова в разных направлениях. В среднем полная линейная усадка в тангенциальном направлении составляет 6-10%, а в радиальном — 3,5%. При полной усушке (то есть такой, при которой удаляется вся связанная влага) влажность древесины снижается до гигроскопического предела, то есть до 0%. При неравномерном распределении влаги при сушке древесины в ней могут образовываться внутренние напряжения, то есть напряжения, возникающие без участия внешних сил.Внутренние напряжения могут вызывать изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины.

Свойства древесины напрямую определяют свойства изделий из дерева. При избыточной или недостаточной влажности древесина обычно поглощает или отдает влагу, соответственно увеличиваясь или уменьшаясь в объеме. При высокой влажности в помещении древесина может набухать, а при недостатке влаги обычно усыхает, поэтому все изделия из дерева, в том числе и напольные покрытия, требуют тщательного ухода.Для предотвращения деформации напольного покрытия в помещении должна поддерживаться постоянная температура и влажность. Это благотворно сказывается не только на качестве и долговечности напольных покрытий и деревянной мебели, но и на здоровье человека. При резком изменении температурно-влажностного режима в помещении в древесине возникают внутренние напряжения, которые приводят к трещинам и деформациям. Оптимальная температура в помещении с паркетным полом должна быть примерно 20 0 С, а оптимальная влажность воздуха должна быть 40-60%.Влагомеры используются для контроля температуры в помещении, а относительная влажность в помещении поддерживается с помощью увлажнителей.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ

Существует несколько способов определения влажности древесины. В бытовых условиях используют специальный прибор-электрический влагомер. Работа устройства основана на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подсоединенными к ним электрическими проводами вводят в дерево и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале влагомера сразу отмечают влажность древесины в месте введения иголок. устройство.Многие опытные резчики измеряют влажность древесины на глаз. Зная породы древесины, ее плотность и другие физические свойства, можно определить влажность древесины по массе, по наличию трещин на торце или по ходу волокон древесины, по короблению и другим признакам. По цвету коры, ее размеру и цвету древесины можно узнать спелую или свежесрубленную древесину и степень ее влажности. При обработке а с/м рубанком его тонкая стружка, спрессованная руками, легко мнётся – значит, материал намок.Если стружка ломается и крошится, это говорит о том, что материал достаточно высох. При торцовке острыми стамесками также обращают внимание на стружку. Если они осыпаются или сама древесина скалывается, это означает, что материал слишком сухой. Очень влажная древесина режется легко, а в месте реза от стамески заметен мокрый след. Но получить в результате качественную резьбу вряд ли получится, так как не избежать растрескивания, коробления и других деформаций.

СУШКА ДРЕВЕСИНЫ

Сушка древесины — процесс удаления влаги из древесины до определенного процента влажности.

Сухая древесина обладает высокой прочностью, меньше дает усадку, не гниет, легко склеивается, лучше обрабатывается и более долговечна. Любая древесина самых разнообразных пород очень чувствительна к изменению влажности окружающей среды. Это свойство является одним из недостатков бруса. При высокой влажности древесина легко впитывает воду и набухает, а в отапливаемых помещениях усыхает и коробится.В помещении влажность древесины достаточна до 10 %, а на открытом воздухе — не более 18 %. Есть много способов высушить древесину. Самый простой и доступный — естественный тип сушки — атмосферная, воздушная …Сушить древесину нужно в тени, под навесом и на сквозняке. При сушке на солнце внешняя поверхность древесины быстро нагревается, а внутренняя остается влажной. Из-за разницы напряжений образуются трещины, древесина быстро коробится. Доски, брусья и т.д.п/м укладываются на металлические, деревянные или другие опоры высотой не менее 50 см. Доски укладывают внутренними слоями вверх, чтобы уменьшить их коробление. Считается, что доски, уложенные на ребра, сохнут быстрее, так как они лучше вентилируются и интенсивнее испаряется влага, но и больше коробятся, особенно материал с повышенной влажностью. Ворох п/м, заготовленных из свежесрубленных и живых деревьев, рекомендуется уплотнять сверху тяжелым грузом для уменьшения коробления.При естественной сушке на торцах всегда образуются трещины, для предотвращения растрескивания и сохранения п/м рекомендуется тщательно окрасить торцы досок масляной краской или пропитать их горячей олифой или битумом для защиты пор древесина. Обрабатывать концы нужно сразу после того, как поперечные врезы в срез. Если дерево отличается повышенной влажностью, то торец подсушивают пламенем паяльной лампы, и только потом закрашивают. Стволы (гребни) необходимо окорить (очистить от коры), только на концах оставляют небольшие пояски-муфты шириной 20-25 см для предотвращения растрескивания.Кору очищают, чтобы дерево быстрее просыхало и не поражалось жуками. Ствол, оставленный в коре, в относительном тепле при повышенной влажности быстро гниет и поражается грибковыми заболеваниями. После атмосферной сушки в теплую погоду влажность древесины составляет 12-18%.

Есть несколько других способов высушить древесину.

Способ Выпаривание Или пропаривание применялось на Руси с древних времен. Заготовки распиливаются на куски с учетом размеров будущего изделия, укладываются в обыкновенный чугун, насыпаются опилки из той же заготовки, заливаются водой и ставятся на несколько часов в прогретую и остывающую русскую печь «томится». ” при t = 60-70 0 С.При этом происходит «выщелачивание» — испарение древесины; из заготовки выходят натуральные соки, древесина окрашивается, приобретая теплый густой шоколадный цвет, с ярко выраженным природным текстурным рисунком. Такая заготовка легче обрабатывается, а после окончания сушки меньше трескается и дает усадку.

Way вощение … Заготовки погружают в расплавленный парафин и помещают в печь при t = 40 0 ​​С на несколько часов. Затем древесина еще несколько дней высыхает и приобретает те же свойства, что и после стоянки: не трескается, не коробится, поверхность становится тонированной с отчетливым текстурным рисунком.

Способ пропаривание на льняном масле. Посуда из дерева, пропаренного на льняном масле, очень водостойкая и не трескается даже при ежедневном использовании. Этот метод приемлем и сегодня. Заготовку помещают в емкость, заливают олифой и пропаривают на медленном огне.

Процент влажности древесины имеет большое значение для понимания дальнейшего поведения изделий из дерева в процессе эксплуатации. Древесина — живой материал, состоящий из клеток, а клетки, как известно, не могут жить без воды.Есть такие понятия как свободная влага которая содержится в порах и капиллярах дерева и связанная влага , который посредственно встречается в клетках дерева. На границе этих понятий находится точка насыщения волокна. – влажность древесины, при которой из дерева удаляется вся свободная влага, т. е. в полостях древесины нет воды, а остается вся связанная влага, т. е. клетки насыщаются водой.Влажность древесины в точке насыщения составляет от 22 до 35 % в зависимости от породы древесины и для практических расчетов принимается равной 28 %.

Влажность древесины в точке насыщения волокна — 28%

Важно знать: древесина изменяет свои физические размеры при влажности от 0% до точки насыщения. Дальнейшее увлажнение не приводит к значительному увеличению размеров. Влажность в точке насыщения волокна выше равновесной влажности. Равновесная влажность устанавливается в древесине естественным путем в процессе эксплуатации, в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха, поэтому древесина усыхает.

Для Минска относительная среднегодовая влажность воздуха составляет 78% , осенью-зимой 80-90%, весной-летом 65-75%. Так, при естественной сушке древесины устанавливается влажность 12-15% летом и 18-20% зимой. Из этого следует, что при использовании изделий из дерева на улице они в течение года меняют свои геометрические размеры в зависимости от температуры и влажности воздуха.Намокание под дождем может увеличить содержание влаги в древесине намного выше точки насыщения. Также стоит отметить, что при влажности выше точки насыщения и теплой погоде в древесине создаются идеальные условия для развития дереворазрушающих грибов. Биологической стойкостью древесины считается влажность 22%. … Поэтому при использовании на открытом воздухе в РБ.

Основное правило эксплуатации древесины: Перед монтажом древесина должна иметь такую ​​же влажность, при которой она будет эксплуатироваться в дальнейшем . Это правило распространяется и на другие материалы — ДПК, ламинат, фанеру и т.д. Таким образом, перед монтажом древесину следует оставить на некоторое время в условиях той среды, в которой она будет использоваться.

Основными породами древесины, используемыми в Беларуси в строительстве, являются сосна и ель. Объемная усадка этих пород от свежесрезанного до сухого состояния составляет до 15 %, изменение размеров по волокнам до 10 %. Очень важно знать это правило при монтаже вагонки, имитации бруса, блок-хауса, паркетной доски, особенно при использовании сырых или очень сухих материалов.

При атмосферной сушке древесины на воздухе большое значение имеют время года, направление ветра, температурный режим, сечение материала и другие факторы. Следовательно, период достижения равновесной влажности древесины при естественной сушке можно только прогнозировать. По этим параметрам Беларусь во времена СССР была отнесена к 3-й условной зоне по ГОСТ 3808.1-80 и определен следующий срок сушки пиломатериалов естественным способом:

По таблице в Беларуси , естественная сушка возможна только с апреля по сентябрь.Это не так, так как усадка происходит даже при 100% относительной влажности и 0 градусов. Таким образом, с октября по март, находясь на открытом воздухе, древесина также сохнет.

Влажность древесины после автоклавной пропитки

Чтобы понять, какая влажность древесины после автоклавной пропитки, приведем некоторые цифры и расчеты.

  • Свежеспиленная древесина имеет влажность 60-80%
  • При 100% влажности количество воды в дереве составляет 50% от общей массы
  • Вес 1 куб.м древесины при 100% влажности условно равна 1 тонне (включая воду 500 кг)
  • Древесина пропитана влажностью около 25%
  • При автоклавировании 1 м.куб.дерева, впитывает около 200 литров антисептического раствора (условно равно 200 кг)
Расчет влажности древесины после пропитки
  • Вес воды (В1) в 1 м.куб. сухая древесина влажностью 25%. B1 = 25×500 / 100 = 125 кг
  • Вес воды (B2) в 1 куб. пропитанная древесина. B2 = 125 + 200 = 325 кг
  • Влажность древесины после пропитки ВП = 325/500 * 100 = 65%

Таким образом, после автоклавной пропитки влажность древесины составляет примерно 65%.Это влажность свежеспиленной древесины. Следовательно, естественное время высыхания до рабочей влажности можно приблизительно определить из второй таблицы в верхней части страницы.

Древесина — «живой» материал, меняющий свои свойства не только в процессе роста, но и в течение длительного времени после рубки. Влажность является одной из наиболее важных характеристик древесины для ее использования. Этот материал очень чувствителен к изменениям окружающей среды. Одним из его свойств является «дышащий» — поглощение и выделение газов клеточными стенками материала.По такому же принципу эти клетки поглощают и выделяют влагу.


Что может влиять на влажность древесной ткани? Существует 3 основных фактора:

Рассмотрим наиболее часто используемые понятия влажности древесины.

Естественная влажность древесины

Уровень влажности дерева. на момент среза … Его еще называют «начальная влажность». Это значение используется как основа для дальнейших действий с партией материала: например, можно рассчитать время и условия сушки.Влажность может варьироваться в различных условиях от 25 до 80% … При определении естественной влажности конкретной партии древесного материала мы всегда будем иметь в виду «влажность в конкретных условиях».

Равновесная влажность

При длительном нахождении древесины в одной и той же воздушной среде без существенных изменений влажности воздуха и температуры материал достигает равновесной влажности. Это состояние, когда процесс высыхания или насыщения влагой в данных условиях прекратился, а процентное содержание влаги стало постоянным.Следует отметить, что разные породы древесины в одинаковых условиях достигают практически одинаковых показателей внутренней влажности.

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

Влажная — влажность более 100%, такое состояние достигается при длительном хранении древесины в воде.

Свежесрезанный — уровень влажности от 50 до 100%.

Воздушно-сухой — от 15 до 20%.Такие показатели достигаются при хранении на воздухе, они различаются в зависимости от температуры и осадков.

Комнатно-сухое — от 8-10%. Уровень влажности устанавливается при хранении в помещении.

Полностью сухая — древесина с влажностью 0%.

Свободная и связанная влага

В древесных тканях есть 2 вида жидкости:

Связанная влага — находится внутри клеток дерева.

Свободная влага — та, что заполняет поры и каналы тканей, но еще не абсорбирована клетками.

Точка насыщения текстуры древесины

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

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

Ясень — 23%

Каштан, сосна веймутская — 25%

Сосна, Ель, Липа — 29%

Бук, лиственница — 30%

Пихта Дугласа, секвойя — 30.5 -31%

Это значение важно, так как объем и размер древесины изменяются в зависимости от влажности от 0% до точки насыщения. После того, как ячейки будут полностью заполнены водой, объем дерева существенно не увеличится.

Измерение влажности древесины с помощью влагомера

Абсолютная влажность древесины

Рассмотрим понятия абсолютной и относительной влажности.

Возьмите деревянный брусок.
Абсолютная влажность – это отношение массы внутренней жидкости к массе полностью высушенного бруска.
Величина рассчитывается по формуле:
W = (m — m 0) / m 0 x 100,
где, (m) и (m 0) — масса влажного и высушенного бруска.
ГОСТ 17231-78 трактует это значение просто как «влажность». Но это понятие неудобно использовать в расчетах, так как количество воды относится именно к сухой массе, а не к общему весу. В результате возникают расхождения: например, в 1000 г древесины содержится 200 г влаги, а абсолютная влажность рассчитывается как 25%.

Относительная влажность древесины

Это более удобное понятие для расчетов, так как оно отражает отношение массы внутренней жидкости к общей массе стержня.Формула расчета самая простая:

Вт отн. = м воды / м пробы x 100,

Эта формула используется в расчетах теплотехника для определения объема воды, испарившейся из дров. По его словам, при влажности 20% в 1000-граммовом батончике содержится 200 граммов влаги и 800 граммов сухих волокон — вполне закономерный результат.

Влажность древесных пород

Одним из факторов, влияющих на влажность, является порода древесины.Благодаря различному строению волокон некоторые породы моментально реагируют на изменения внешней среды, впитывают и выделяют воду. Другие более устойчивы и очень медленно насыщаются влагой.

Наиболее активно поглощающие породы — бук, груша, кемпас

Дуб и мербау считаются стабильными и устойчивыми к изменениям.

Более сухие породы склонны к растрескиванию при усадке. Умеренно влажные, такие как дуб, более устойчивы к таким явлениям, меньше меняют свои свойства при изменении условий.

При распиловке в нормальных условиях влажность разных пород древесины имеет следующие средние значения:

Влажность древесины для грануляции пеллет

Пеллеты и топливные брикеты ценятся из-за низкого содержания влаги в топливе. Влажность в нем составляет 8-12%. При таких характеристиках при сгорании образуется минимальное количество дыма.

Оптимальный уровень влажности древесины для производства пеллет 12-14%.Молотковые дробилки также работают со щепой влажностью до 65%, но при такой влажности невозможно измельчить материал до необходимой фракции, поэтому измельчение происходит в несколько этапов. Для доведения измельченных опилок до требуемой кондиции используются комплексы с сушильными барабанами.

Дерево — это живое растение, которое естественным образом поглощает воду для поддержания жизни. Недавно срезанный, содержит значительный процент влаги; она индивидуальна для разных видов. Тем не менее, это значение необходимо учитывать при покупке материала, чтобы понимать, пригодна ли древесина для дальнейшей обработки и использования, или все же требуется сушка.

Типы влажности

Абсолют — отношение массы жидкости в объеме древесины к массе сухого образца того же размера.

Relative показывает количество влаги по отношению к массе одного и того же образца древесины в том же состоянии.

В натуральном материале сосуществуют связанная и свободная влага:

  • Свободный располагается в межклеточном пространстве и составляет артерии дерева. Это легко устраняется при сушке и не влияет на качество заготовки;
  • Связанный содержится в ячейках дерева.

Нормы

Влажность древесных пород регламентируется нормативными документами:

  • СНиП II-25-80;
  • СП 64.133330.2011;
  • ГОСТ 16483.7-71*;
  • ГОСТ 17231-78.

Существуют нормы влажности древесины в зависимости от класса использования материала. Для каждой отдельной породы трудно определить значение: в каких условиях росло растение, какой это был сезон, в какой местности производилась рубка — все факторы отражаются на количестве влаги у одной особи.Средние значения:

Влажность древесины: норма по ГОСТу определяется для готовых конструкций в разных условиях эксплуатации.

Определение влажности

Чтобы определить, сколько процентов естественной влажности древесины, следует воспользоваться одним из методов:

  1. Наиболее простым и распространенным является использование влагомера — электрического прибора, работа которого основана на измерении электропроводности измеряемого сырья.В древесину вставляются 3 игольчатых электрода, прибор запускает на них разряд и выводит на экран нужное значение.
  2. Четыре игольчатых щупа для удаления стружки основаны на одном и том же принципе работы.

Как определить влажность древесины без влагомера

Точный расчет с погрешностью измерения не более 1% описан ГОСТ 17231-78. Упрощенный алгоритм:

  1. Возьмите кусок дерева и взвесьте его.
  2. Образец помещают в сушильную камеру с температурой воздуха +103°С до получения постоянного веса.
  3. Высушенный срез охлаждают до комнатной температуры и снова взвешивают.
  4. Влажность источника определяют по формуле:
    • W = (m-m0)/m0*100%, где m и m0 — масса древесины до и после сушки.

Определение приборами может давать погрешность до 10%:

  • Электроды проникают на небольшую глубину, вода в бочке или продукте распределяется неравномерно.При высыхании верхние слои становятся более сухими.
  • Каждая порода по-разному отделяется от влаги.
  • Удельное электрическое сопротивление разных пород деревьев индивидуально; универсальные устройства этого не учитывают.

Методы, описанные ГОСТ, громоздки и трудоемки, определение значения может занять несколько дней и требует специального оборудования.

Опытные мастера определяют влажность дерева по его внешнему виду:

  • По окрасу породы;
  • По наличию;
  • По короблению и т.п.

Готовность древесины к обработке можно определить самостоятельно:

  • По качеству коры: у мокрого дерева она богатая и мягкая; в процессе сушки корочка грубеет;
  • Место среза: свежее растение на ощупь влажное;
  • На стружке: при сжатии брус не должен слипаться — это не готово к обработке, изделие сильно усадится.
  • Наличие равномерно распределенных неглубоких трещин свидетельствует о зрелости материала, глубокие трещины свидетельствуют о высыхании и неоднородности.

Древесина относится к тем материалам, которые чувствительны к изменениям внешней среды, в первую очередь к колебаниям температуры и влажности. Одним из ключевых свойств древесины является ее способность поглощать атмосферную влагу, т. е. гигроскопичность.

Какова естественная влажность древесины?

Под естественной влажностью древесины понимается влага, существующая в еще растущем состоянии дерева или после его распиловки и распиловки на отдельные элементы без дополнительной сушки.Этот показатель варьируется в очень широких пределах – в среднем от 30% до 80%, конкретные цифры зависят от конкретной породы древесины.

Хвойные породы отличаются самой высокой естественной влажностью:

  • Ель — 90%;
  • Сосны разные — 88-92%;
  • Пихта — 90-92%;
  • Лиственница — 80-82%

Мягкие лиственные породы:

  • Ива — 85%;
  • Осина, ольха — 80-82%;
  • Липа — в среднем 60%.

Лиственные породы:

  • Березы разные — 68-78%;
  • Бук — 65%;
  • Вяз — 75-78%;
  • Граб — 60%;
  • Дуб — 50%.

Кроме того, древесина, срубленная зимой, имеет более низкий уровень влажности, чем летняя древесина.

Как и зачем сушат древесину?

После распиловки на отдельные доски/брус древесину сушат в атмосферных условиях или с применением камер, гидрофобных жидкостей, различных нагревательных элементов.

Сушка древесины защищает или, по крайней мере, снижает вероятность ее гниения, предотвращает деформации формы и размеров, улучшает качество отделки готового изделия, повышает прочность клеевых соединений. В процессе сушки происходит не только уменьшение веса деревянного элемента за счет потери воды, но и незначительное изменение размеров — до 5-7% в длину, ширину или высоту.

Основной целью сушки является доведение древесины до т.н. равновесная влажность, т.е.е. такой, что бы он приобрел через определенное время эксплуатации в конкретных условиях. Если этого не делать искусственно, то процесс будет происходить естественным образом – например, двери начнут отсыревать и вздуваться, паркет или вагонка могут рассыхаться, в результате чего в местах стыков отдельных элементов появятся щели и т.д.

В зависимости от того, где и в каких условиях впоследствии используется изделие из этой древесины, его сушат до определенного уровня влажности. Так для напольных покрытий оптимальной влажностью будет 6-8%, для тех предметов, которые будут контактировать с атмосферным воздухом (т.е. оконные рамы, двери) — 11-12% и даже больше в случае влажного климата региона.

Оценка содержания влаги выше точки насыщения волокна в древесине суги с использованием корреляции между удельным динамическим модулем Юнга и тангенсными потерями | Journal of Wood Science

Важное значение имеют неразрушающие и практические методы оценки содержания влаги в сырой древесине и древесине в процессе сушки.Однако в настоящее время нет методов, удовлетворяющих всем этим требованиям, особенно при получении оценок содержания влаги в областях выше точки насыщения волокна (FSP). В популярных методах используются влагомеры, в которых используется электрическая емкость или электрическое сопротивление, но эти приборы плохо подходят для измерения содержания влаги выше FSP. Кроме того, они могут оценивать содержание влаги только вблизи поверхности древесины, получая измерения максимум в пределах нескольких сантиметров от поверхности, так что трудно получить среднее содержание влаги в пиломатериалах с большим поперечным сечением.Влагомеры, использующие микроволновую передачу, иногда оборудуются на месте для более глубоких измерений; однако эти приборы дороги, и на их измеренные значения сильно влияет плотность выше FSP [1, 2]. Методы ближнего инфракрасного излучения [3, 4] и рентгеновского излучения [5] также использовались для оценки содержания влаги даже выше FSP. Однако метод ближнего инфракрасного излучения позволяет оценить содержание влаги только вблизи поверхности древесины, и на него влияет качество древесины, такое как угол наклона волокон, ювенильная древесина и сучки.Рентгеновский метод непрактичен, поскольку требует большого оборудования для радиационной защиты.

Предыдущие исследования [6,7,8,9,10] показали, что кажущийся динамический модуль упругости, рассчитанный по скорости распространения звуковой волны или ударной волны, увеличивался по мере увеличения содержания влаги выше FSP. Гуан и др. [11] попытались оценить влажность пиломатериалов, используя эти характеристики, но поправка, которая использовала значения до процесса сушки, была необходима, чтобы исключить влияние присущих вариаций механических свойств образцов древесины.Тоёшима и др. В работе [12] оценивали влагосодержание, используя скорость волны напряжения, классифицируя образцы на группы в зависимости от их кажущейся плотности. Вибрационные свойства древесины также могут быть индикатором содержания влаги. Например, резонансные частоты и рассчитанные динамические модули упругости изменяются в зависимости от веса, когда он превышает FSP. На основе этих характеристик были проведены некоторые фундаментальные исследования и усовершенствования. Гуан и др. В работах [13, 14] оценивали градиент влажности пиломатериалов по соотношению собственных частот для нескольких мод колебаний.Аратаке и др. [15] оценили содержание влаги, используя отношение собственных частот для более высоких форм вибрации к частотам на начальной стадии сушки, чтобы избежать влияния присущих вариаций механических свойств образцов древесины. Камагути и др. [16, 17] и Iki et al. [18] применили метод боковой ударной вибрации к стволам деревьев суги ( Cryptomeria japonica ) и тодомацу ( Abies sachalinensis ) и успешно получили приблизительные оценки содержания влаги в сердцевине.Цуцуми и др. [19] точно предсказали среднее содержание влаги, используя статистические модели, основанные на колебательных спектрах.

Древесина представляет собой вязкоупругий материал с динамическим модулем, учитывающим как модуль накопления (упругость), так и модуль потерь (потери энергии). Отношение между модулями потерь и накопления вязкоупругого материала обычно определяется как tan δ . tan δ можно рассчитать одновременно и относительно легко с помощью метода свободных колебаний, который часто используется для измерения модуля упругости древесины.Предыдущие исследования изучали взаимосвязь между удельным модулем упругости и тангенсом δ , чтобы лучше понять свойства древесины. Связь между удельным модулем упругости и тангенсом δ широко исследовалась для улучшения свойств образцов древесины, используемых для изготовления музыкальных инструментов [20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30, 31,32,33,34,35,36]. Норимото и др. [25] сообщили, что соотношение между log ( E/ρ ) и log (tan δ ) для небольших прозрачных образцов демонстрирует сильную отрицательную корреляцию [20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28], причем эта корреляция связана с углом микрофибрилл (MFA).Оно и Норимото [22, 23, 24] отметили, что эта корреляция может быть обнаружена для всех пород древесины. С тех пор в нескольких отчетах [29,30,31,32,33] оценивались изменения механических свойств химически модифицированной древесины с использованием этой корреляции. Например, Акицу и др. [30] сообщили, что линия регрессии этой корреляции смещалась, когда клеточные стенки были модифицированы заместителями или молекулами посредством химической обработки. В других отчетах [33,34,35,36] изучалось влияние экстракта сердцевины на эту корреляцию.Например, Яно [33] сообщил, что экстракт сердцевины западного красного кедра в значительной степени способствовал снижению тангенса δ . Однако немногие исследователи исследовали зависимость этой корреляции от влажности. Сасаки и др. [26] и Акицу и соавт. [32] пришли к выводу, что линия регрессии увеличивалась по мере увеличения содержания влаги до FSP, но ни в одном отчете не исследовалась реакция этой корреляции выше FSP. Кроме того, исчерпывающий поиск литературы показывает, что эта корреляция была исследована только с использованием небольших чистых образцов, и не было сообщений об использовании пиломатериалов или бревен с дефектами, такими как сучки или наклон волокна.

Здесь мы предлагаем новый метод для оценки содержания влаги выше FSP с использованием вибрационных свойств древесины, избегая при этом неотъемлемых эффектов изменения плотности или механических свойств древесины. Сначала мы провели эксперименты по выявлению корреляции между log ( E/ρ ) и log (tan δ ) для высушенных на воздухе коммерческих пиломатериалов. Наилучшая линия линейной регрессии корреляции сместилась в зависимости от кажущейся плотности выше FSP, когда E и tan δ оставались постоянными.Затем мы вывели уравнение из этого наблюдения для расчета содержания влаги с использованием log ( E / ρ ), log (tan δ ) и наиболее подходящей линии регрессии корреляции, применимой к древесине суги. Наконец, мы проверили эффективность предложенного нами метода оценки, проведя тесты на сушку в течение 45 дней с использованием 23 сырых образцов пиломатериалов, рассчитав значения E / ρ и tan δ на основе частоты собственного резонанса f r . , логарифмический декремент λ и размеры на различных стадиях процесса сушки.

Теоретическая основа

В предыдущих исследованиях использовались небольшие прозрачные образцы, чтобы продемонстрировать, что связь между log ( E/ρ ) и log (tan δ ) показывает сильную отрицательную корреляцию [20,21,22,23,24 ,25,26,27,28]. Эти исследования пришли к выводу, что каждый вид должен иметь только одну корреляцию между конкретным динамическим модулем Юнга (log ( E / ρ )) и тангенсными потерями (log (tan δ )) для любого содержания влаги ниже FSP.Эта корреляция может быть выражена как: } }}} \right) + b,$$

(1)

, где ρ 30 обозначает плотность при 30% влажности (FSP), а значения tan δ и E относятся к FSP.

Затем обсуждается изменение этой корреляции для содержания влаги выше FSP. Значения E и tan δ постоянны для влагосодержания выше FSP [37, 38], тогда как кажущаяся плотность ρ изменяется с влагосодержанием.Коэффициент плотности выше FSP ( м u ) определяется как: $$

(2)

, где u представляет собой содержание влаги (%) и выше FSP. Уравнение (2) можно переписать как:

$$\rho_{30} = \frac{{\rho_{u}}}{{m_{u}}}.$$

(3)

Подставляя уравнение (3) в уравнение (1) дает:

$$\log \left( {{ \tan }\delta } \right) = a{ \log }\left( {\frac{{Em_{u}}}{{\rho_{ u} }}} \right) + b ,$$

$$\log \left( {{ \tan }\delta } \right) = a{ \log }\left( {\frac{E}{{ \rho_{u} }}} \right) + a{ \log } m_{u} + b.$$

(4)

Уравнение (4) подчеркивает, что a , который представляет собой наклон линии регрессии корреляции между log ( E / ρ ) и log (tan δ ), должен быть постоянным для любой постоянной влажности. выше FSP, тогда как значение сегмента изменяется в зависимости от м u . Таким образом, линия регрессии будет смещаться по горизонтали из-за изменений содержания влаги, как показано на рис.1.

Рис. 1

Сдвиг линии регрессии корреляции между log ( E / ρ ) и log (tan δ ) из-за изменения влагосодержания u

Уравнение 9004( 4) можно переписать, чтобы получить:

$$a{ \log } m_{u} = \log \left( {{ \tan }\delta } \right) — a{ \log }\left( {\frac {E}{{\rho_{u} }}} \right) — b ,$$

$${ \log } m_{u} = \frac{1}{a}\log \left( {{ \ tan }\delta} \right) — {\log}\left( {\frac{E}{{\rho_{u}}}} \right) — \frac{b}{a}.{{p \ log \ left ( {{ \ tan } \ delta } \ right) — { \ log } \ left ( {\ frac {E} {{\ rho_ {u}}}} \ right) + q}} ,$$

(6)

где \(p = \frac{1}{a}\) и \(q = — \frac{b}{a}\). Подставив \(\rho_{u} = \left({1 + 0,01u} \right)\rho_{0}\) и \(\rho_{30} = 1,3\rho_{0}\) в уравнение. (2) дает:

$$m_{u} = \frac{1 + 0,01u}{1,3} ,$$

$$u = 130m_{u} — 100.$$

(7)

Подставляя уравнение{{p \ log \ left ( {{ \ tan } \ delta } \ right) — { \ log } \ left ( {\ frac {E} {{\ rho_ {u}}}} \ right) + q}} — 100 .$$

(8)

Содержание влаги u можно получить по уравнению. (8) использование E / ρ u и tan δ для образца древесины данной породы, когда известны значения a и b для породы древесины (например, рассчитанные в продвигать). Здесь E / ρ u представляет удельный динамический модуль Юнга, когда влажность образца составляет u .

Чтобы рассчитать как E / ρ , так и тангенс δ , необходимы только частота собственного резонанса f r , логарифмический декремент λ и размеры. Первые два могут быть измерены при испытаниях на изгибную вибрацию. Обратите внимание, что нет необходимости измерять плотность отдельно, поскольку f r не является функцией E , а является функцией E / ρ .

Собственная резонансная частота f r свободно-свободной изгибной вибрации квадратного бруса может быть записана как:

$$f_{\mathrm{r}} = 2.{2} f_{\mathrm{r}}}}{h}} \right) — 2,90.$$

(10)

Уравнение (10) показывает, что log ( E / ρ ) может быть получен из размеров и резонансной частоты образца древесины.

Логарифмический декремент λ можно рассчитать по форме волны затухающих колебаний, так что тангенс δ можно выразить как:

$${ \tan }\delta = \frac{\lambda }{\pi } . $$

(11)

Древесина и вода. Как влажность может быть основным фактором при выборе древесины

Одной из наиболее важных взаимосвязей в любой деревообрабатывающей промышленности является взаимосвязь между древесиной и влагой, в частности, хрупкий баланс содержания влаги и относительной влажности, который помогает древесине сохранять свою форму.Древесина гигроскопична — «гигро» означает, что она связана с водой, а не «гидро», что означает буквально воду — это означает, что она будет поглощать и выделять влагу из окружающего воздуха. Это выравнивание является безопасным, естественным процессом, поскольку древесина является натуральным продуктом, но также может быть проблематичным — в основном в ситуациях, когда древесина используется в качестве готового продукта, а высокая или низкая влажность окружающего воздуха вызывает беспокойство.

Процесс сушки

Когда дерево срублено, пиломатериалы, полученные из него, считаются «зелеными» или содержащими большое количество влаги.Эта влага находится в двух состояниях: свободная вода, то есть вода, которая находится в порах древесины, и связанная вода, или вода, которая удерживается в клетках древесины. При контакте с воздухом свободная вода будет естественным образом испаряться, стекать или иным образом сбрасываться до тех пор, пока древесина не достигнет точки насыщения волокна (FSP), или точки, при которой остается только связанная вода. Хотя в этот момент древесина уже не считается «зеленой», она еще не высохла, так как остается связанная вода.

Древесину перед применением в краснодеревном или столярном деле необходимо просушить в печи, удалив из клеток связанную воду и доведя ее до стабильного состояния.В этом состоянии древесина достигла равновесной влажности (ЕМС). Теоретически, если древесина была высушена до ЭМС, влага, которая остается в древесине после процесса сушки, будет соотноситься с влажностью воздуха, с которым она контактирует (т. ). Архитектурный институт деревообработки (AWI) опубликовал стандарты сушки пиломатериалов, в которых указано, что древесина лиственных пород должна быть высушена до влажности 6–9%, а древесина мягких пород – до влажности 10–12%.Предлагаемая «оптимальная относительная влажность с контролируемым микроклиматом» установленного пространства составляет 25-55% относительной влажности для большей части США и Канады и напрямую коррелирует с содержанием влаги в высушенном пиломатериале, создавая «стабильную зону», в которой древесина движется от усадки. /набухание ограничено. Цель этого стандарта состоит в том, чтобы максимально предотвратить перемещение и изменение размеров пиломатериалов после того, как они были установлены в качестве готового продукта.

Расширение и сжатие древесины

В действительности влажность постоянно меняется.Его можно измерить и почувствовать по запаху, осязанию или даже по звуку. По мере снижения относительной влажности изделия из дерева усыхают, изменяется влажность древесины, и материал начинает давать усадку. Обратное происходит при повышении влажности. Древесина, органическая по своей природе и всегда вырезанная из разных частей бревна с различной ориентацией годичных колец, не дает усадки и набухания равномерно. В науке о древесине это называется отношением T/R. T — или тангенциальный — относится к усадке или набуханию древесины параллельно кольцам роста (в среднем 6–10 %), тогда как R — или радиальный — относится к усадке или набуханию древесины перпендикулярно кольцам роста (3 % -5% в среднем).Большее несоответствие между этими двумя числами приводит к большему короблению, искривлению, скручиванию и т. д.

Хорошей новостью является то, что существуют способы борьбы с изменением размеров готовых изделий из дерева с помощью методов контроля влажности, специальных методов распиловки древесины и выбора пород.

Во-первых, методы контроля влажности не требуют пояснений, но добавление увлажнителей и осушителей для поддержания влажности в указанном диапазоне ограничивает усадку или набухание, что приводит к меньшему короблению и меньшему изменению размеров.

Во-вторых, выбор пиломатериалов с отношением T/R ближе к 1,0 приведет к равномерному расширению и сжатию. Quartersaw и Riftsawn являются двумя наиболее распространенными распилами, выбранными для достижения коэффициента, близкого к 1,0, поскольку их ориентация внутри бревна способствует одинаковому расширению во всех направлениях.

В-третьих, некоторые виды более водостойки, чем другие, и, следовательно, более устойчивы к изменениям или повреждениям из-за влаги. Белый дуб, например, является почти повсеместным выбором для изготовления бочек для вина и виски, поскольку сосуды из дерева содержат тилозы, пробки в виде воздушных шаров, которые заполняют поры и препятствуют прохождению воды.Некоторые экзотические виды, такие как тик и ипе, выделяют масла, которые естественным образом впитывают влагу. Исследование Орегонского государственного университета под названием «Естественная долговечность древесины: всемирный контрольный список пород» обеспечивает прекрасную основу для принятия решений относительно выбора пород.

Независимо от того, над чем вы работаете, вы можете быть уверены, что если вы работаете с Rulon International, мы оценим условия, в которых будет установлен конечный продукт, и предоставим оценку видов, которые могут удовлетворить потребности вашего проект.

Чтобы узнать больше об огранке и зерне, запланируйте звонок дизайнера с нашей командой сегодня

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.