Исследование влажности древесины таблица 6 класс: Урок "Свойства древесины" (6 класс)

Содержание

Свойства древесины. Плотность древесины. Влажность древесины

Стр.14-15

Лабораторно – практическая работа №3

Лабораторно – практическая работа №4

Хуже впитывает – береза; Самыми влажными оказались – осина и сосна.

Стр.16

1. Как определяют плотность древесины?

Плотность древесины определяют при ее влажности в момент исследования и в абсолютно сухом состоянии. Плотность древесины — это её масса m (г), занимающая единицу объёма V (см3): р = m : V (г/см3).

2. Как вы думаете, почему у свежеспиленного дерева очень высокая влажность древесины?

В живом дереве по стволу поднимаются соки от корней до листьев, дерево питается и живет.

3. Каким образом определяют влажность древесины?

Влажность древесины — это количество содержащейся в ней влаги. Влажность определяется отношением веса этой влаги к весу сухой древесины и выражается в процентах:

4. С какой целью сушат древесину?

Сушат древесину с целью улучшения её технологических качеств. Сырая древесина не имеет стабильности, расширяется или делает усадку и подвержена гниению. в производстве используют только сухую древесину.

5. Чем отличается упругость древесины от её прочности?

Прочность древесины — это свойство материала сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок. Наибольшие нагрузки выдерживает древесина дуба, бука, берёзы, лиственницы. Менее прочной является древесина липы, ели, ольхи, ясеня.

Упругость — свойство древесины восстанавливать свою первоначальную форму после прекращения действия нагрузки. Упругость зависит от влажности, плотности и возраста древесины. Чем древесина суше и плотнее, тем она более упругая. Древесина клёна, ясеня, бука, вяза и берёзы обладает большей упругостью, чем остальные древесные породы.

Урок технологии «Свойства древесины»

Тема. Свойства древесины

Цели:

• Какие свойства древесины определяют ее внешний вид?

• От чего зависит способность древесины удерживать металлические крепежные детали?

• Привести примеры пород древесины, которые характеризуются большой

твердостью и износостойкостью.

Прогнозируемые результаты обучения:

учащиеся должны знать;

какими физическими и механическими свойствами обладает древесина, каким образом эти свойства учитываются при выборе пиломатериалов.;

учащиеся должны уметь:

определять физические и механические свойства древесины, выбирать пиломатериалы для изготовления изделий с учетом свойств древесины.

Оборудование и средства обучения: различные виды древесины, твердомер, проектор, компьютер.

Х о д урока

I. Этап организации занятия

Проверка готовности к уроку. Мобилизация внимания.

II. Этап актуализации субъективного опыта учащихся

1. Что такое пороки древесины? Чем они вызваны в растущем дереве?

2. Как пороки древесины влияют на ее качество и применение?

3. Какие пороки считаются недопустимыми при выборе заготовки для изделия?

4. Каких пороков древесины можно избежать?

5. Используя рисунок, определите виды пороков: смещенная сердцевина, смоляной кармашек, разошедшаяся трещина усушки, сплошная крень.

6. По каким критериям вы будете выбирать пиломатериал для работы?

Какие пороки древесины вы посчитаете допустимыми для качественного пиломатериала?

III. Этап изучения нового материала

Свойства древесины

Вы уже знаете, что древесина хорошо обрабатывается и широко используется в производстве изделий. Она имеет достаточно высокую прочность, хорошую сопротивляемость ударным и вибрационным нагрузкам. В то же время древесина имеет недостатки: она не устойчива к влаге, подвержена загниванию, разрушению в результате поражения грибами и насекомыми.

Чтобы изделия из древесины сохраняли свои эксплуатационные свойства и красивый внешний вид, при выборе пиломатериалов необходимо учитывать свойства древесины

Физические

Способность взаимодействовать с окружающей средой

Цвет, запах, текстура, блеск, плотность, влажность, тепло-, звуко-

и электропроводимость.

Механические

Способность сопротивляться действию внешних сил

Прочность, твердость, ударная вязкость, упругость

Технологические

Способность во время эксплуатации сохранять свои свойства

Способность удерживать металлические крепления, износостойкость, способность к гнутью

Физические свойства древесины

Свойства

Характеристика свойств

Плотность

Это отношение массы древесины к ее объему. Определяется по формуле p m

V = (кг/м3 или г/см3). Зависит от породы древесины, влажности, условий произрастания.

Учитывается при пилении древесины: плотная порода пилится тяжело, рыхлая — легче. Влияет на применение металлических крепежных деталей (гвоздей, шурупов и т. д.): плотная древесина хорошо удерживает металлические крепежные детали

Влажность

Это отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Чем меньше плотность

древесины, тем больше она поглощает влагу: у свежесрубленной древесины влажность составляет от 50 до100 %. В процессе сушки влага постепенно испаряется из древесины

Механические свойства древесины

Свойства	Характеристика свойств
Прочность	Способность сопротивляться разрушению, выдерживать нагрузки, не изменяя формы. Зависит от породы, влажности, наличия пороков
Твердость	Способность сопротивляться проникновению другого, более твердого тела. Зависит от породы, направления волокон и влажности: с увеличением влажности твердость древесины уменьшается Это свойство учитывается при выборе режущего инструмента
Ударная вязкость	Способность сопротивляться изгибу при ударе, не разрушаясь. Вязкость древесины лиственных пород выше вязкости древесины хвойных пород
Упругость	Свойство восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия нагрузок. Зависит от породы и влажности: с повышением влажности упругость древесины уменьшается

Технологические свойства древесины

Свойства	Характеристика свойств
Способность удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы и др.)	Величина сопротивления выдергиванию крепежа зависит от направления волокон, породы, влажности и плотности (чем выше плотность, тем сильнее древесина сопротивляется как вбиванию гвоздя, так и его выдергиванию)
Износостойкость	Способность противостоять износу: износ древесины с боковой поверхности больше, чем с торцевой. Зависит от твердости, плотности и влажности древесины (влажная древесина более подвержена износу). Учитывается при выборе пиломатериалов для изготовления инструментов
Способность к гнутью	Наибольшей способностью к гнутью обладают лиственные породы (дуб, ясень, береза). У хвойных пород отмечается невысокая способность к гнутью. У влажной древесины эта способность выше, чем у сухой
Способность к раскалыванию (раскалываемость)	Способность древесины под действием клина или нагрузки разделяться на части вдоль волокон. Зависит от прочности, учитывается при выборе соединений (на гвоздях, шурупах и др.)

IV. Этап первичной проверки изученного материала

Найдите зависимость между плотностью древесины и способностью удерживать металлический крепеж. Как влияет на раскалываемость древесины наличие и расположение в ней сучков?

1. Назовите свойства древесины.

2. Какие физические свойства древесины необходимо учитывать при выборе

материала для изготовления изделия? Приведите примеры.

3. Как влияет твердость древесины на ее обработку?

4. Приведите примеры изделий, при использовании которых важно учитывать

такое свойство древесины, как упругость.

5. Вы решили с папой построить на дачном участке баню. Подберите пиломатериал для постройки бани. Какие свойства древесины вы будете учитывать при выборе? Используя ранее полученные знания, подберите породу древесины, подходящую для внутренней отделки бани.

У. Этап выполнения практических заданий

Практическая работа. Изучение физико-механических свойств

древесины.

Цель: ознакомиться со свойствами древесины, научиться измерять

объем образцов.

Оборудование, инструменты и материалы: лабораторные весы, об-

разцы древесины различных пород, штангенциркуль, емкость с водой.

Порядок выполнения работы

1. Измерьте длину, ширину и толщину образцов древесных пород.

2. Вычислите объем образцов, умножив длину на ширину и толщину.

3. Взвесьте образцы.

4. Вычислите плотность каждого образца (p m V= ) .

5. Опустите образцы в воду на 5—10 минут. Выньте образцы и обо-

трите их ветошью.

6. Взвесьте образцы.

7. Результаты наблюдений занесите в таблицу (в тетради).

Для определения твердости древесины применяется метод Бринелля. Этот метод изобрел шведский инженер Юхан Август Бринелль в 1900 г. Испытания проводят следующим образом: металлический шарик под действием усилия в течение определенного времени вдавливают в испытуемый материал. Чем мягче порода древесины, тем глубже будет отпечаток. Методом Бринелля определяют твердость не только древесины, но и металлов, а также других твердых материалов. В настоящее время для определения твердости древесины и металлов используются специальные приборы — твердомеры.

VI. Этап оценки выполненных заданий

Учащиеся выполняют самооценку и взаимооценку объема и

качества выполненных работ.

VII. Этап подведения итогов урока

Учащиеся называют свои отметки, учитель делает количественную

и качественную оценку выполненных работ, отмечает

типичные недостатки при выполнении заданий, рекомендует

пути повышения эффективности знаний и умений учащихся

(дополнительные, поддерживающие занятия и др.).

VIII. Этап рефлексии

IX. Этап завершения занятия

Записать тему занятия и выставить отметки в дневники.

Дать рекомендации учащимся. При необходимости назначить

стимулирующие или поддерживающие занятия.

Все о влажности древесины — статья BELMASH

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

Естественная влажность

Показатель используют для определения количества воды внутри ствола сразу после спиливания или во время роста. Он определяет качество сушки древесных материалов. Естественная влажность древесины считается изначальной величиной, на основе которой начинают вести расчеты по сушке материала. Если показатель определён неверно, есть риск недосушить или пересушить пиломатериал.

Сколько процентов воды содержится в стволе определяют следующие факторы:

строение древесины;
пористость;
окружающая среда.

Показатели естественной влажности древесины колеблются от 30 до 80% и меняются в зависимости от типа материала. От них отталкиваются перед тем, как определить оптимальный режим сушки для достижения нужного качества сухой заготовки.

Порода	Влажность, %
Порода	Ядра	Заболони	Средняя
Береза	—	70-90	78
Дуб	50-80	70-80	70
Ель	30-40	100-120	91
Лиственница	30-40	100-120	82
Осина	—	80-100	90
Сосна	30-40	100-120	88
Ясень	35-40	35-40	38
Пихта	—	—	101
Кедр	—	—	92

У лиственных пород естественная влажность древесины ниже, чем у хвойных. Это связано со строением древесины. В ели содержится до 90% влаги, в пихте в пределах 92%. Для сравнения в ясеневой древесине всего 36%. Кроме этого, на процент воды в материале влияет состояние окружающей среды. Зимой растения переходят в “спящий режим” и практически не потребляют питательных веществ из земли. Поэтому влажность в летний период намного превышает зимние показатели. Также у свежесрубленной древесины процент влаги значительно выше, чем у давних заготовок.

Задача тех, кто занимается обработкой пиломатериала — снизить влажность до минимально возможного процента. Это делается для того, чтобы заготовки обрели необходимую твердость, прочность. Износ у изделий материал которых прошел процесс сушки успешно существенно ниже.

Влажность также влияет и на размер заготовок. Чем больше усыхает материал, тем меньше по габаритам он становится. Правильная сушка должна быть организована таким образом, чтобы влага испарялась равномерно. Тогда вес и размер заготовки будет стандартным, а сам материал приобретет необходимые свойства. Новейшие способы сушки древесины снижают процент влажности до 6. Этот показатель также зависит от породы, структуры дерева, времени года.

Для строительства сильно высушенная древесина не используется, поскольку она может дать трещину. Количество воды в материале для этих целей снижается следующими способами:

Самостоятельное досушивание. Приобретается готовый распил естественной влажности, и раскладывается на участке штабелями. Между рядами досок делаются зазоры с помощью брусков, чтобы воздух свободно циркулировал. Опору надо ставить не реже, чем через 1,5 метра друг от друга, и материал не прогнется. Чтобы дождь или другие осадки не испортили древесину, сверху конструкцию укрывают пленкой или рубероидом. Естественную сушку лучше проводить в теплое время года. Материалы размещаются в тени, под навесом. Тонкие по ширине доски просохнут быстрее, чем толстые. Конструкция устанавливается на прокладки из хвойных веток или защитного материала.

Покупка готового материала. В этом случае продавец уже подготовил доски и высушил их естественным способом самостоятельно.
Если требуется понизить количество влаги до 15% и ниже, то применяют камерную сушку в закрытом помещении. Такие материалы будут дороже стоить, так как при обработке потребуется большая трата ресурсов. И для строительства такую древесину лучше не использовать, она может дать трещину.

Идеальное применение сухой древесины — мебель и предметы интерьера.

Равновесная влажность

Чтобы пиломатериал хранился продолжительное время и не сгнил, его необходимо правильно высушить. Для проведения процедуры понадобится показатель равновесной влажности древесины. Он достигается путем длительного нахождения пиломатериалов в определенной внешней среде. При изменении внешних условий меняется и равновесная влажность.

Равновесная влажность древесины при различном температурно-влажностном режиме зимовников
Месяц	Во внешней среде			В зимовниках
Месяц	Температура воздуха, С	Влажность воздуха, %	Равновесная влажность древесины, %	Температура воздуха, С	Влажность воздуха, %	Равновесная влажность древесины, %
Апрель	8,8	59	11,4	5,9	79	15,7
Май	17,0	49	9,3	8,3	86	16,7
Июнь	20,6	53	10,0	10,5	92	21,0
Июль	18,0	54	10,3	12,4	90	20,9
Август	16,4	69	13,1	11,6	87	19,5
Сентябрь	14,3	72	13,0	11,8	84	16,1
Октябрь	6,3	63	9,0	5,9	68	11,6
Ноябрь	-4,1	85	17,4	-4,1	65	10,6

Избыточное количество влаги в породе негативно влияет на состояние готового изделия и портит заготовки. Пиломатериал под воздействием воды плесневеет, в нем заводится грибок. Древесина по структуре пористая и впитывает влагу легко. Также легко от нее и избавляется, уменьшаясь или увеличиваясь в размерах. В результате при неправильных расчетах показателя, некоторые участки деревянного строения могут начать выпирать со временем или осесть. А потом, под воздействием внешней среды вновь сгладятся.

Степень влажность у хвойных и лиственных пород отличается. Для четкой сортировки пиломатериала его разделяют на 3 степени по процентному соотношению воды в составе:

Сырая древесина. Содержит более 35% влаги.
Полусухая. В диапазоне от 25 до 35%.
Сухая. Менее 25%.

Далее представлена таблица равновесной влажности древесины в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха:

t, С	Относительная влажность воздуха, %
t, С	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	98
0 до 5	7,1	7,9	8,7	9,5	10,4	11,3	12,4	13,5	14,9	16,5	18,5	21,0	24,3	26,9
10	7,1	7,9	8,7	9,5	10,3	11,2	12,3	13,4	14,8	16,4	18,4	20,9	24,2	26,8
15	7,0	7,8	8,6	9,4	10,2	11,1	12,1	13,3	14,6	16,2	18,2	20,7	24,1	26,8
20	6,9	7,7	8,5	9,2	10,1	11,0	12,0	13,1	14,4	16	17,9	20,5	23,9	26
25	6,8	7,6	8,3	9,1	9,9	10,8	11,7	12,9	14,2	15,7	17,7	20,2	23,6	26,3
32	6,7	7,4	8,1	8,9	9,7	10,5	11,5	12,6	13,6	15,1	17,0	19,5	22,9	25,6
40	6,5	7,2	7,9	8,7	9,5	10,3	11,2	12,3	13,6	15,1	17,0	19,5	22,9	25,6
45	6,3	7,0	7,7	8,4	9,2	10,0	11,0	12	13,2	14,7	16,6	19,1	22,4	24,7
50	6,1	6,8	7,5	8,2	8,9	9,7	10,6	11,7	12,9	14,4	16,2	18,6	22,0	24,7
55	5,9	6,6	7,2	7,9	8,7	9,4	10,3	11,3	12,5	14,0	15,8	18,2	21,5	24,2
60	5,7	6,3	7,0	7,7	8,4	9,1	10,0	11,0	12,1	13,6	15,3	17,7	21,0	23,7

При естественной сушке показатель снижается до 30%. При этом меняются габариты и масса материала. Для ускорения процесса применяются технологии, позволяющие в короткий период снизить его до 7-18%.

Свободная и связанная влага

Когда дерево срублено и лежит на складе, влага по стволу распределяется равномерно. Прежде чем это произойдет должен пройти достаточно большой промежуток времени. Сразу после спила влажность повышена, достигает в среднем 60%. Влага внутри ствола делится на:

гигроскопическую (свободную), которая задерживается в волокнах;
капиллярную (связанную), содержащуюся в клетках растения.

В процессе сушки из ствола выходит только свободная влага. Капиллярная остается. Ее в древесине всего примерно 23%. Если пиломатериал срубили недавно, то влажность будет распределяться неравномерно по длине ствола. Самый высокий процент наблюдается в комлевой части, чем ближе к верхушке, тем процент становится ниже. Еще есть зависимость количества влаги в древесине у некоторых пород от близости к ядру. У одних она повышается при приближении к сердцевине, у других, наоборот, понижается.

Таблица показателей влажности пиломатериала:

Тип древесины	Показатель влажности, %	Комментарий
Мокрая	Выше 100	Приобретается, если материал долго пролежит в воде.
Свежесрубленная	50-100	Дерево свалили недавно
Воздушно-сухая	15-20	Характерна для материала, который долго хранился на воздухе.
Камерной сушки	8-12	Пиломатериал продолжительное время находится в отапливаемом помещении
Абсолютно сухая	0	Древесина высушивается в специальной машине

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

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

Точка насыщения волокон древесины

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

Порода	Коэфициент усушки (Ку) и разбухания (Кр) в направлениях
	Объемном		Радиальном		Тангенциальном
	Ку	Кр	Ку	Кр	Ку	Кр
Лиственница	0,52	0,61	0,19	0,20	0,35	0,39
Сосна	0,44	0,51	0,17	0,18	0,28	0,31
Кедр	0,37	0,42	0,12	0,12	0,26	0,28
Береза	0,54	0,64	0,26	0,28	0,31	0,34
Бук	0,47	0,55	0,17	0,18	0,32	0,35
Ясень	0,45	0,52	0,18	0,19	0,28	0,35
Дуб	0,43	0,50	0,18	0,19	0,27	0,29
Осина	0,41	0,47	0,14	0,15	0,28	0,30

После достижения точки насыщения волокон, дальнейшее намокание и просушка заготовки уже не несет такого значения, как прежде.

Абсолютная влажность древесины

Физическая величина, которая отображает количество влаги заготовки по отношению к количеству влаги в совершенно сухом материале. Показатель абсолютной влажности древесины при расчетах обозначают знаком — W. Влажность совершенно сухой древесины считается равной 0%. Высчитывается эта величина для расчета параметров стройматериалов. В процессе сушки вес пиломатериала постоянно уменьшается. Если влажность в атмосфере повысилась — показатель начнет расти. Этот процесс затормаживается, когда достигается точка насыщения волокон. В это время вес заготовки перестанет падать. Это состояние называется абсолютно сухим, его показатель считается идеальным и берется за основу при других расчетах.

Формула абсолютной влажности:

W = (mc-mo)/mo× 100

где mс и mo — это масса влажной свежесрубленной (mc) и масса сухой (mo) заготовки.

По ГОСТу это понятие трактуется как просто влажность. Иногда, при расчетах возникают ошибки, поскольку учитывается абсолютно сухая масса древесины, неполный вес.

Порода древесины	Плотность кг/м3			Коэфициент усушки (числитель) и разбухания (знаменатель), %
Порода древесины	при 12 %-ной влажности	в абсолютно сухом состоянии	условная	объемных	радиальных	тангенциальных
береза	630	600	500	0,54/0,56	0,26/0,28	0,31/0,34
бук	670	640	530	0,47/0,55	0,17/0,18	0,32/0,35
дуб	690	650	550	0,43/0,50	0,18/0,19	0,27/0,29
ель	445	420	360	0,43/0,50	0,16/0,17	0,28/0,31
липа	495	470	400	0,49/0,58	0,22/0,23	0,30/0,33
лиственница	660	630	520	0,52/0,61	0,19/0,20	0,35/0,39
ольха	520	490	420	0,43/0,49	0,16/0,17	0,28/0,30
осина	495	470	400	0,41/0,47	0,14/0,15	0,28/0,30
пихта карказская	435	410	350	0,46/0,54	0,17/0,18	0,31/0,34
пихта сибирская	375	350	300	0,39/0,44	0,11/0,11	0,28/0,31
сосна кедровая	435	410	350	0,37/0,42	0,12/0,12	0,26/0,28
сосна обыкновенная	500	470	400	0,44/0,51	0,17/0,18	0,28/0,31

Показатель выражается в процентах и посчитать его можно следующими способами:

исходя их влажной и сухой массы заготовки;
пользуясь данными о количестве влаги в граммах и весе заготовки.

Чтобы расчет оказался верным, требуется произвести практические манипуляции.

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

Далее, по формуле:

W = mв/mо × 100

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

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

Влажность пород древесины

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

Порода древесины	Удельный вес (плотность древесины в т./м3)
Влажность	Свеж.	70 %	25 %	15 %	10 %
Сосна	0,82	0,72	0,54	0,51	0,47
Ель	0,76	0,64	0,47	0,45	0,42
Береза	0,87	0,89	0,67	0,64	0,60
Осина	0,76	0,71	0,53	0,50	0,47
Ольха	0,81	0,75	0,55	0,53	0,49
Дуб	0,99	0,99	0,74	0,72	0,67
Лиственница	0,94	0,93	0,70	0,67	0,63
Клен	1,05	0,99	0,74	0,70	0,68
Липа	0,75	0,71	0,54	0,50	0,49
Пихта сибирская	0,68	0,54	0,40	0,38	0,35
Пихта кавказская	0,72	0,62	0,46	0,44	0,41
Кедр	0,76	0,62	0,46	0,44	0,41
Бук	0,92	0,89	0,71	0,68	0,64
Вяз	0,94	0,88	0,69	0,66	0,61
Ясень	0,96	0,93	0,73	0,69	0,64
Граб	1,06	1,13	0,84	0,81	0,67

Менее всех подвержены изменениям при влажном климате дуб и мербау. Бук и груша впитывают воду активно и также легко высушиваются. Теми же свойствами обладает кемпас.

Те рыхлые по структуре деревья, которые легко сушатся, могут быстро пересушиться и тогда на них появятся трещины, сколы. Плотные породы, менее подверженные воздействию влаги, не меняют своих свойств под воздействием воды. У хвойных пород изначально древесина более влажная, чем у лиственных. Причем показатель растет ближе к центральной части ствола, а у лиственных деревьев по всему стволу одинаковые проценты.

В некоторых столярных работах используют воду, чтобы придать материалу необходимую форму. Это называется столярной влажностью, и ее показатель колеблется в пределах 6-8%. При таких условиях материал проще точить, резать, шлифовать и пр. Сухая древесина проще склеивается, не подвержена загниванию, слабо коробится.

Если материал изначально мокрый или свежесрубленный с высоким процентом влаги, его необходимо немного подсушить перед транспортировкой, иначе он просто может не доехать до пункта назначения. Транспортная влажность пиломатериалов составляет 18-20%. Перед тем как погрузить такой пиломатериал и отправить транспортом, его вылеживают на улице примерно 2,5 месяца. Для ускорения процесса были придуманы специальные сушильные камеры, и сушка сократилась до 5 дней. После достижения необходимых показателей древесина становится устойчивой к атмосферным проявлениям и сохраняет свои габариты до прибытия на дальнейшую обработку.

Способы определения степени влажности

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

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

Способ 1. Весовой

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

Этапы:

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

W = (М0 — МС):(МС × 100%)

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

Чтобы получить достоверный результат рекомендуется провести процедуру с несколькими пробами.

Способ 2. Электрический

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

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

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

Описанные выше способы проводятся при помощи технических приборов. Но деревообработкой человечество занимается уже миллионы лет и раньше могли определять влажность древесины без влагомеров.

Приходилось обходиться собственными силами. Простые методы определения естественной влажности древесины:

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

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

К народным методам как узнать влажность древесины,относятся следующие:

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

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

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

7. Испарение воды листьями (транспирация)

Корни растений в тёплое время года постоянно поглощают из почвы воду и проводят её по сосудам древесины к листьям. Из клеток листа пары воды попадают в межклетники, поступают к устьицам и испаряются. Процесс испарения воды листьями называется транспирация.

Рис. $1$. Испарение воды

Растение при этом удаляет из организма излишнюю воду и таким образом освобождает место для поступления с помощью всасывания корнями воды с растворёнными в ней минеральными веществами.

Обрати внимание!

Испарение способствует передвижению воды в растении. Кроме того, испаряясь, вода защищает листья от перегрева солнечными лучами.

Условия, влияющие на испарение воды

Испарение зависит от окружающих условий и состояния устьиц. Каждое растение может регулировать транспирацию. При высокой температуре воздуха испарение воды усиливается и растение охлаждается. В дождливую погоду транспирация, наоборот, замедляется.

Интенсивность транспирации может изменяться за счёт открывания и закрывания устьичных щелей. Известны растения, у которых устьица открыты только днём, а на ночь закрываются.

Рис. $2$. Работа устьиц

На уровень испарения воды влияют размеры и количество листьев на растении. Чем крупнее листья, тем сильнее они испаряют влагу. Чем больше листьев, тем больше поверхность испарения.

Растения, обитающие в условиях недостатка влаги, выработали различные приспособления к её излишней потере: утолщённые наружные стенки клеток кожицы листьев, восковой налёт, густые волоски. Эти приспособления не только препятствуют испарению, но и способствуют отражению солнечных лучей. Кроме того, растения, постоянно испытывающие недостаток влаги, имеют небольшие листовые пластинки.

Источники:

Рис. 1. Испарение воды

Рис. 2. Работа устьиц https://image.shutterstock.com/image-vector/stoma-open-closed-structure-stomatal-600w-1448990468.jpg

Подбор древесных растений на основе анализа функциональной влажности разных видов древесных растений — НОО Профессиональная наука

Аннотация: Актуальность изучения характеристик древесных растений для насаждений и защитных назначений позволяет объективно оценить их приоритеты по отношению к механическому составу, влажности и воздухообеспеченности древесины. Подбор древесных растений на основе анализа их гидрофизических и гидрохимических свойств позволит повысить биологическую устойчивость насаждений, увеличить срок их жизни, выполнять защитные функции, изменить морфологический облик деревьев и древостоев.

Abstract: Actuality of study of descriptions of arboreal plants for planting and protective setting allows objectively to estimate their priorities in relation to mechanical composition, humidity and vozduhorazdelitelnoj wood. The selection of arboreal plants on the basis of analysis of their hydrophysical and hydrochemical properties will allow to promote biological stability of planting, increase a their life span, execute protective functions, change the morphological look of trees and stands.

Ключевые слова: лимитирующие факторы, термодинамический градиент, гидрофизические свойства, изотерма капиллярного испарения

Keywords: limiting factors, thermodynamics gradient, hydrophysical properties, isotherm of capillary evaporation

Эффективность подбора древесных растений в условиях засушливой степи и полупустыни зависит от таких особенностей пород древесины, как засухоустойчивость, морозостойкость и сравнительная долговечность. Отсутствие данных особенностей у древесной породы ограничивает возможность ее применения, Продуктивность и биологическое разнообразие связаны с несоответствием ассортимента древесных растений условиям роста.

При создании биологически устойчивых защитных лесных насаждений в лесорастительных условиях изучается функциональная влажность древесных растений, так как водный стресс замедляет физиологические процессы. Оптимальные условия фотосинтеза создаются только при постоянной влажности ассимиляционного аппарата. Для успешного процесса фотосинтеза необходимо стабильное увлажнение [1]. К лимитирующим факторам выращивания ассортимента древесных растений относят:

— поглощение воды и восходящий ток;

— водный дефицит и физиологические процессы;

— водный режим растительной клетки. Важными двигателями влагопереноса являются:

— корневое давление, как нижний концевой двигатель, который не превышает нормы от 1 до 10 атм;

— сосущая сила атмосферы, одинаковая для всех пород, произрастающих на одной территории.

Так как термодинамический градиент на линии «почва — древесное растение» по величине меньше, чем на линии «древесное растение — атмосфера», то для устойчивого роста древесных пород в степи насаждения должны получать дополнительное увлажнение. Или же их древесина должна обладать низким потенциалом влагопереноса, чтобы длительное время противостоять огромной сосущей силе атмосферы. Установлено, что у древесины удельная поверхность больше, чем у почвы, что уменьшает существующий градиент на линии «древесное растение — атмосфера».

Таким образом, потенциал влагопереноса служит критерием засухоустойчивости и двигателем влагопереноса. Этот фактор объясняет недостаток или избыток влаги в почве, атмосфере и древесине. Процессы фотосинтеза и дыхания в древесине и почве, как в сложной окислительно-восстановительной системе, связаны с реакцией окисления и восстановления, и ее потенциал зависит от рН раствора [2].

Возможности влагопереноса свежесрубленной древесины зависит от вида и влажности древесного растения. Неравномерность увлажнения отрицательно сказывается на жизни растений степной и полупустынной зонах. Для этих зон характерна неравномерная сумма осадков за год, низкая влажность воздуха и высокая испаряемость. Неблагоприятный температурный режим не влияет на ассортимент деревьев и кустарников для защитного лесоразведения в аридной зоне, включает сто двадцать пород и пополняется другими видами.

По изученным данным дефицит влаги в почве и атмосфере рассматривается в отрыве от влагообеспеченности древесных растений. Гидрофизические константы древесины не зависят от вида древесной породы, так как химический состав древесного вещества для всех пород приблизительно одинаков.

Опытным путем установлено, что гидрофизические свойства живой древесины видоспецифичны. В изотермических условиях, если влажность воздуха 76% и более, то равновесная влажность древесины разных пород различная.

Если влажность воздуха меньше 76 % , то показатели между породами схожи с гидрофизическими свойствами сухой древесины. Если за влагоемкость древесины и листьев принимать их влажность после полного насыщения образцов под вакуумом до конца барботирования, то лимиты влажности древесины можно рассчитать по аналогии с данными для почвы:

— благоприятная — 0,8…0,9;

— достаточная — 0,6…0,8;

— напряженная — 0,5 … 0,6;

— критическая — 0,3 … 0,5.

Пробные площади деревьев и модели на их рост производятся общепризнанными способами. Отбор образцов древесины для изучения гидрофизических свойств можно производить из свежесрубленных здоровых деревьев I–II классов Крафта [3].

В системе «дерево — среда» имеются физические характеристики почвы, а гидрофизические свойства живой древесины основных лесообразующих пород видоспецифичны. Изотерма капиллярного испарения дуба и березы, заболони и ядра существенно различаются (таблица 1).

Таблица 1.

Изотерма капиллярного испарения древесины

(в числителе – заболонь, в знаменателе — ядро)

Примечание. Р, РS – давление пара соответственно при данной влажности воздуха и полном насыщении воздуха влагой.

Изотерма капиллярного испарения, как фундаментальная гидрофизическая характеристика древесины, является потенциалом влагопереноса в диапазоне ее влагосодержания, что определяет древесину как видоспецифический двигатель влагопереноса: сосущая сила атмосферы одинакова для всех, а корневое давление на порядок меньше (таблица 2).

Таблица 2.

Взаимосвязь физических показателей древесины главных пород

Древесина ствола, как резервуар, демпфер и проводник влаги, хранит запасы питательных веществ, в засушливую погоду из них образуется катаболическая вода [4].

Древесные породы по засухоустойчивости можно классифицировать по значению потенциала влагопереноса древесины при влажности 0,5 (рисунок 1).

Рисунок 1. Классификация древесных пород по засухоустойчивости

По градиенту давления влаги в древесине определяется направление влагопереноса. Ядро некоторых пород деревьев в диапазонах влажности становится акцептором влаги. Это ограничивает их применение в жестких растительных условиях леса. Но породы-доноры по функции ядра влагообменны. Заболонь дуба в течение всей вегетации имеет более низкий потенциал влагопереноса по сравнению с ядром, даже когда различия по влажности древесины между ними составляют 25 … 30 %. Гидрофизические характеристики дуба объясняются отнесенностью дубрав к почвам тяжелого механического состава.

По изотерме капиллярного испарения рассчитываются лимиты функциональной влажности древесины и листьев, которые служат основой экспресс-анализа и прогноза состояния древесных пород.

Одним из основных параметров подбора древесных растений в условиях засушливой степи и полупустыни является фундаментальная математическая доказанность зависимости фотосинтеза от оводненности ассимиляционных тканей [1]. Колебания влажности листьев, побегов, древесины в течение суток, месяцев, сезонов года в степи, лесостепи и бореальной зоне существенны. Увеличение площади питания снизит колебания влажности, эффективность фотосинтеза до определенных лимитов. Площадь питания определяют по диаметру крон средних деревьев, равному в устойчивых насаждениях 50 % длины ствола [5].

Устойчивые древостои состоят преимущественно из деревьев I и II классов Крафта, так как при интенсивных рубках в один-два приема выбирают деревья низших классов и оставляют только деревья будущего. Любой довод о преимуществах господствующих деревьев по сравнению с деревьями III–V классов Крафта свидетельствует в пользу устойчивых древостоев. К этим особенности относят:

— влажность древесины;

— масса, влажность и площадь хвои;

— число шишек;

— объем среднего дерева;

— размер ядра;

— размер и объем крон;

— величину КОП;

— динамике рангов;

— смолопродуктивность;

— число здоровых деревьев;

— снижение прироста в засуху;

— отзывчивость на рубки.

Могучие вековые деревья на опушках при распаде многих видов защитных насаждений степи свидетельствует об упущенных возможностях по созданию устойчивых лесов (80 % здоровых деревьев растет на опушках) [6].

Таким образом, приемы формирования заведомо устойчивых деревьев состоят в эффективной профилактике этиолированности древостоев, стабилизации водного режима ассимиляционного аппарата для обеспечения фотосинтеза. Для создания многоцелевых устойчивых лесов необходимо увеличивать запасы доступной влаги в почве и древесине деревьев будущего, существенно увеличивать размеры крона и количество запасов питания для получения катаболической влаги. Древесных видов пород с морфологически одинаковой древесиной и ее анатомической структурой, влажностью, плотностью, цветом, запахом не существует. Потенциал влагопереноса древесины в системе «почва — древесное растение – атмосфера» является двигателем переноса влаги. Он служит критерием засухоустойчивости и рассчитывается по изотерме капиллярного испарения.

References

1. Берри Д.А. Зависимость фотосинтеза от факторов окружающей среды / Фотосинтез. – М.: Мир — Т. 2. — С. 273–364.
2. Казарян В.О. Физиологические аспекты эволюции от древесных к травам. Л.: Наука.- 348 с.
3. Крафтс А. Вода и ее значение в жизни растений / А. Крафтс, Х. Карриер, К. Стокинг. – М.: ИЛ. — 388 с.
4. Густова, А. И. Изучение свойств свежесрубленной древесины для оценки устойчивости в условиях степной зоны / А. И. Густова // Лес, Наука, Молодежь: сб. науч. тр. / Воронежская государственная лесотехническая академия. Воронеж, 2006. — С. 37-42.

Каков допустимый уровень влажности древесины?

Содержание влаги в древесине

Как влага влияет на древесину?

Каждый, кто работает с деревом, должен понимать, как дерево взаимодействует с влагой окружающей среды. Независимо от того, занимаетесь ли вы деревом, изготавливающим шкафы, профессионалом в области деревянных полов, укладывающим паркетные полы, или используете дерево в строительстве, вам всегда нужно помнить о влажности древесины (MC).

Древесина гигроскопична. Он набирает или теряет влагу из-за изменения относительной влажности (RH) окружающего воздуха.

Эти изменяющиеся уровни влажности окружающего воздуха приводят к тому, что древесина не только набирает или теряет влагу, но также расширяется или сжимается. По мере увеличения влажности MC увеличивается, вызывая расширение древесины. По мере снижения влажности MC уменьшается, что приводит к усадке древесины. Когда древесина не набирает и не теряет влагу, мы говорим, что древесина достигла своего равновесного содержания влаги (EMC).

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

Если это непонятно, не волнуйтесь. Таблица ниже проясняет ситуацию. Обратите внимание на то, что EMC места использования такое же , что и MC:

Влажность места использования	EMC места использования	Соответствующий MC древесина достигнет здесь
19-25%	5%	5%
26-32%	6%	6%
33-39%	7%	7%
40-46%	8%	8%
47-52%	9%	9%

Итак, используя эту диаграмму, мы знаем, что в В области страны, где относительная влажность внутри дома или офиса составляет от 26 до 32%, как ЭМС места использования, так и содержание влаги в древесине в этом месте будет 6%.

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

сводка
Древесине всегда необходимо дать возможность акклиматизироваться или прийти в равновесие с относительной влажностью места конечного использования. Несоблюдение этого правила приведет к короблению, растрескиванию и другим проблемам после изготовления деревянного изделия.

Как удалить влагу с дерева?

Сушка в печи

В свежесрубленной древесине содержится много влаги.В конце концов, эта внутренняя влага испарится сама по себе. Однако для ускорения процесса используется сушка в печи. Некоторая часть необработанной древесины, которую вы видите на рынке, была высушена в печи, чтобы снизить содержание влаги в ней примерно до 8%, чтобы она не страдала от связанных с влажностью дефектов, таких как коробление и коробление. Однако многие строительные материалы могли быть высушены до содержания влаги примерно 15%.

Но это не конец истории…

Влажность древесины всегда меняется.Он никогда не бывает постоянным. Древесина — свежесрезанная или высушенная в печи — всегда взаимодействует с влажностью окружающей среды. Следовательно, только то, что древесина высушена в печи, не означает, что она потеряла способность впитывать влагу. Он будет продолжать поглощать и выделять влагу, пока не придет в равновесие с окружающим воздухом.

Каков допустимый уровень влажности древесины?

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

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

Эти два фактора не позволяют сказать что-либо конкретное о приемлемом содержании влаги в древесине. Более важно понимать, что древесина сушится в печи до определенного колоколообразного диапазона MC. Статистические выбросы будут иметь место как для нижнего, так и для верхнего пределов, и вы захотите уловить их, используя качественный измеритель влажности.

Как измерить влажность древесины?

Существует два основных способа измерения содержания влаги в древесине: испытание в сушильном шкафу и испытание измерителем влажности. Давайте рассмотрим основы каждого…

1. Сухое тестирование в печи

Сухое тестирование в печи — самый старый метод измерения влажности древесины. Этот процесс занимает много времени, но при правильном выполнении дает точные результаты. Вот как это работает…

Исследуемый образец древесины сушат в специальной печи или печи и периодически проверяют его вес.Как только вес образца древесины перестает изменяться, его вес сравнивается с тем, каким он был до начала процесса сушки. Эта разница в весе затем используется для расчета исходного содержания влаги в древесине.

В то время как испытание в сушильном шкафу при правильном выполнении дает точные результаты, есть несколько недостатков:

Требуется много времени — Мы говорим о часах. Процесс сушки в духовке должен выполняться медленно, иначе древесина может загореться, и результаты теста не будут иметь значения.
Это сделает древесину непригодной для использования. — Часто бывает, что сушка в печи приводит к сушке древесины до такой степени, что она становится непригодной для использования.
Для этого требуется специальная печь или обжиговая печь. — Большинство любителей, работающих с деревом, не имеют печи, способной обеспечить точные результаты.

Эти три недостатка означают, что испытания в сушильном шкафу обычно не подходят для любителей, которые работают с деревом.

2. Тестирование влагомером

Самый быстрый способ проверить влажность древесины — использовать влагомер.Существует два основных типа измерителей влажности древесины: штифтовые и бесштыревые.

Штифтовые измерители влажности древесины

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

Бесконтактные измерители влажности древесины

Бесконтактные измерители не проникают внутрь и считывают содержание влаги с помощью неповреждающего электромагнитного датчика, который сканирует древесину.Поскольку бесштыревые измерители сканируют поверхность древесины и покрывают большую площадь, чем штифтовые измерители, они обеспечивают более полную картину содержания влаги в древесине.

Бесштифтовые расходомеры также не оставляют на поверхности древесины дефектов. Это делает безштыревые влагомеры идеальными для измерения содержания влаги в таких вещах, как дорогие паркетные полы.

Как измерить влажность древесины с помощью влагомера?

Измерители влажности штифтового типа

Общий процесс использования влагомеров штифтового типа выглядит следующим образом…

Вставьте штифты в поверхность древесины, которую вы хотите проверить.
Убедитесь, что они выровнены по волокну, а не поперек него.
Включите глюкометр. Затем электрический ток будет переходить от контакта к контакту и измерять встреченное сопротивление.

Бесконтактные влагомеры

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

Купить измеритель влажности древесины

Точность измерителей влажности древесины

Стандарт ASTM D4442 определяет точность измерителей влажности древесины.В этом методе используется метод сушки в печи, а затем результаты сравниваются с результатами, полученными с помощью измерителя влажности. Разница заключается в погрешности измерения влагомера.

Для получения дополнительной информации см. Нашу статью, в которой сравниваются бесконтактные измерители влажности и штыревые измерители.

Содержание влаги в древесине с точки зрения плотника

Поскольку древесина сжимается и деформируется при высыхании, плотники хотят, чтобы она была предварительно усажена перед использованием. Производитель мебели Лонни Берд весит

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

Берд, руководитель Школы высококачественной деревообработки недалеко от Ноксвилла, штат Теннесси, говорит, что знает, что древесина дает усадку в зависимости от сезона, но хочет минимизировать усадку и расширение путем сушки древесины до содержания влаги около 8%.

Чтобы убедиться, что древесина высохла должным образом, он всегда использует влагомер перед работой с ней.

Влажность свежесрубленной древесины обычно составляет 40-200%. Если вам интересно, как древесина может иметь содержание влаги 200%, вот как это работает…

Поскольку влажность древесины равна весу воды в древесине, деленному на вес древесины без воды, содержание влаги может превышать 100%.Другими словами, вода весит больше, чем волокна древесины.

Насколько сухой должна быть древесина для деревообработки?

Допустимое содержание влаги в древесине обычно составляет от 6% до 8% для плотников, которые создают шкафы, изысканную мебель, музыкальные инструменты, посуду, игрушки, декоративно-прикладное искусство, реставрацию лодок или различные другие изделия из дерева.

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

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

Если средняя относительная влажность внутри помещения составляет 40-52%, у размещенной там древесины будет средняя ЭМС 8-9%. Это основано на таблице из «Справочника по древесине: древесина как инженерный материал».

Следовательно, чтобы избежать проблем после строительства, плотнику, строящему шкаф для этой конкретной внутренней среды, необходимо предварительно высушить древесину до влажности 8-9%, а затем поддерживать ее в таком состоянии во время процесса строительства.

Лучше всего это сделать с помощью точного влагомера.

сводка
Приемлемые показания влажности древесины на измерителе обычно находятся в диапазоне от 6% до 8% для деревообработки. Нормальная влажность древесины колеблется от 7% до 19%. Обязательно акклиматизируйте древесину до желаемой электромагнитной совместимости внутренней среды перед тем, как использовать ее.

Содержание влаги в древесине с точки зрения установщика полов

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

При определении допустимого уровня влажности деревянного пола перед укладкой NWFA заявляет, что специалист по напольным покрытиям должен установить исходные условия для акклиматизации. Акклиматизация — это процесс кондиционирования деревянного пола по влажности окружающей среды, в которой он будет укладываться.

Чтобы установить базовый уровень акклиматизации деревянных полов, установщику необходимо будет рассчитать оптимальный уровень влажности древесины, разделив ЭМС на высокий и низкий сезон в регионе.Например, если ожидаемая ЭМС колеблется от низкого уровня 6% до максимального значения 9%, базовое содержание влаги в древесине будет 7,5%.

Затем установщик должен проверить влажность нескольких плат и усреднить результаты. Высокое значение в одной области указывает на проблему, которую необходимо исправить.

Мы действительно не можем переоценить важность проведения большого количества измерений влажности. Когда вы это сделаете, вы не только убедитесь, что вся партия в среднем в порядке, но и с большей вероятностью поймаете доски, которые являются статистическими отклонениями и могут вызвать проблемы.

Если содержание влаги в продукте выходит за пределы оптимального диапазона MC, деревянные полы не принимаются, так как это приведет к усадке, искривлению, короблению и другим физическим проблемам.

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

Чтобы избежать этой проблемы, деревянные полы никогда не следует хранить в неконтролируемых условиях окружающей среды, например в гаражах и патио.

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

Национальная ассоциация деревянных полов (NWFA) имеет диаграмму, которая показывает содержание влаги в древесине при любой комбинации температуры и влажности.ЭМС в рекомендуемом диапазоне температуры / влажности совпадает с диапазоном от 6% до 9%, используемым большинством производителей напольных покрытий в процессе производства и отгрузки. Хотя можно ожидать некоторого смещения от 6% до 9%, за пределами этого диапазона деревянный пол может усадиться или разбухнуть.

Монтажники также должны измерять влажность деревянных черновых полов и бетонных плит, поскольку они также могут повлиять на деревянный пол. Максимальный уровень влажности чернового пола для массивных полов или массивных полов большой ширины составляет 12% или 13%, в зависимости от производителя.

Рекомендации Национальной ассоциации домостроителей по экологичному жилищному строительству для массивных полосовых полов и полов большой ширины следующие:

Для массивных полосовых полов (шириной менее 3 дюймов) разница не должна превышать 4%. в содержании влаги между правильно акклиматизированным деревянным полом и материалами чернового пола.
Для массивных полов большой ширины (3 дюйма или больше) разница в содержании влаги между правильно акклиматизированными деревянными полами и материалами основания должна составлять не более 2%.

Сводка
Установщики деревянных полов обычно хотят, чтобы содержание влаги в их древесине составляло от 6% до 9%.

Бесплатная загрузка — вам подходит измеритель влажности со штифтом или без штифта?

Содержание влаги в древесине и пиломатериалах с точки зрения строителя

Для большинства регионов Соединенных Штатов допустимые уровни влажности древесины и пиломатериалов могут находиться в диапазоне от 9% до 14% для наружной древесины или для компонентов ограждающих конструкций здания. построенные сборки.Таким образом, MC в этом диапазоне считается достаточно сухим для наружной древесины в эксплуатации.

Не рекомендуется использовать древесину с влажностью выше 14%, поскольку это может оказать долгосрочное пагубное воздействие на конструкцию.

Фактически, по словам М. Стивена Доггетта, доктора философии. LEED AP, основатель Built Environments, Inc., содержание влаги в древесине до 15% может вызвать коррозию металлических креплений, а при 16% может привести к росту грибка.

Когда дело доходит до содержания влаги в фанере или фасонных пиломатериалах, MC от 17% до 19% снижает общую прочность фанеры, а MC, равный 20% или более, снижает прочность размерных пиломатериалов (т.например, пиломатериалы определенных заранее заданных размеров, например 2х4).

Исследование Имамуры и Кигучи (1999) показало, что содержание влаги в древесине свыше 20% может вызвать потерю диаметра стержня гвоздя на 5% за четыре года и прогнозируемую потерю на 25% за 30 лет. То же исследование показало 40% потерю прочности соединения и пришло к выводу, что 20% MC может значительно снизить сопротивление сдвигу внешних стен.

При постоянной относительной влажности влагосодержание древесины или пиломатериалов приходит в равновесие с окружающей средой, что приводит к ЭМС для данного вида композитов на древесной основе.

Электромагнитная совместимость древесины или пиломатериалов, подвергающихся воздействию внешней атмосферы, варьируется в зависимости от США. Например, в прибрежном городе Сиэтл EMC древесины или пиломатериалов выше, чем электромагнитная совместимость в городах, расположенных внутри страны или на юго-западе страны.

ЭМС Сиэтла колеблется от 12,2% до 16,5%. На Среднем Западе ЭМС древесины или пиломатериалов в Де-Мойне, штат Айова, колеблется от 12,4% до 14,9%.

Напротив, в Лас-Вегасе на более засушливом Юго-западе процент EMC намного ниже, чем в большинстве других городов США. EMC древесины или пиломатериалов в Лас-Вегасе колеблется от 4.От 0% до 8,5%.

Купить измеритель влажности Orion

Допустимые уровни влажности для дерева в двух словах

На основании общих руководящих указаний или рекомендаций допустимые уровни влажности для древесины следующие:

Деревянные предметы, используемые в помещении: 6-8%
Деревянный пол: 6-9%
Конструкция: 9-14%

Имейте в виду, что допустимый уровень влажности древесины будет зависеть в первую очередь от , как он будет в конечном итоге использоваться, и от средней относительной влажности , где будет окончательно использовал.Однако порода древесины и толщина или размер древесины также могут иметь значение.

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

Неспособность древесины акклиматизироваться или прийти в равновесие с относительной влажностью в месте ее конечного использования может привести к любому количеству проблем, связанных с влажностью, после того, как деревянное изделие будет изготовлено. К ним относятся коробление, растрескивание, коробление, снижение прочности древесины, коррозия крепежных деталей и даже рост грибка.

Давайте удостоверимся, что вы знаете определения:

MC = влажность древесины
EMC (равновесное содержание влаги) того места, где древесина находится в данный момент, или места, где древесина будет использоваться = MC, которого дерево в конечном итоге получит, если поместить в это место.

Ларри Лоффер — старший техник в Wagner Meters, где у него более 30 лет опыта в области измерения влажности древесины. Имея степень в области компьютерных систем, Ларри занимается разработкой аппаратного и программного обеспечения для измерения влажности древесины.

Последнее обновление: 23 июня 2021 г.

Древесина и влага | База данных дерева

Эрик Мейер

Возможно, самый важный аспект деревообработки касается взаимосвязи между деревом и влажностью. Принципиальным фактом является то, что древесина гигроскопична . Это означает, что древесина, почти как губка, будет получать или терять влагу из воздуха в зависимости от условий окружающей среды.

Но древесина не только набирает или теряет влагу, но также расширяется или сжимается в зависимости от величины таких изменений; и именно это набухание и усадка готовых изделий из дерева — часто называемое механизмом древесины в обслуживании — является причиной стольких неприятностей и стольких сбоев в работе по дереву.

Когда дерево сначала срублено, оно считается находящимся в состоянии зеленый и содержит очень большое количество влаги. Эта влага существует в двух различных формах: как свободная вода , которая содержится в виде жидкости в порах или сосудах самой древесины, и как связанная вода , которая удерживается в стенках ячеек.

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

Ниже FSP древесина начнет терять влагу в виде связанной воды, что приведет к соответствующему уменьшению объема древесины. На этом этапе древесина больше не считается зеленой, а находится в состоянии сушки .

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

Количество воды в данном куске дерева выражается в процентах от веса воды по сравнению с его массой в печи. Некоторые виды деревьев при первоначальной вырубке могут содержать больше воды по весу, чем фактическое древесное волокно, в результате чего содержание влаги (MC) превышает 100%.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Статьи по теме:

Получить бумажную копию

Если вы хотите собрать все, что делает The Wood Database уникальным, в единый реальный ресурс, есть книга, основанная на этом веб-сайте — Amazon.com бестселлер, ДЕРЕВО! Выявление и использование сотен лесов по всему миру 900 16. Он содержит многие из самых популярных статей, найденных на этом веб-сайте, а также сотни деревянных профилей, изложенных с той же ясностью и удобством, что и веб-сайт, упакованные в удобную для магазина книгу в твердом переплете.

Содержание влаги — Шведское дерево

Содержание влаги (воды) в древесине измеряется как отношение между содержанием влаги в кг и количеством сухого материала в кг.Влагосодержание, и , конкретно определяется как соотношение между массой воды во влажном материале и массой высушенной древесины после сушки при 103 ° C.

Равновесная влажность

Дерево — это гигроскопичный строительный материал, что означает, что он способен поглощать и выделять водяной пар из окружающего воздуха. Таким образом, влажность древесины постоянно адаптируется к климатическим условиям: влажная древесина дает усадку в сухой среде, а сухая древесина расширяется во влажной среде.Когда влажность древесины в конечном итоге полностью адаптируется к условиям окружающей среды, считается, что древесина достигла своего равновесного содержания влаги. На равновесное содержание влаги влияют относительная влажность (RH) и температура, причем относительная влажность оказывает наибольшее влияние в диапазоне температур 0–20 ° C.

Поскольку климат меняется в течение года, содержание влаги в древесине также будет меняться. В помещении древесина высыхает и дает усадку в зимние месяцы, а летом снова впитывает влагу.

Относительная влажность

Количество водяного пара, которое может удерживать воздух, зависит от температуры. Теплый воздух может содержать больше водяного пара, чем холодный, поэтому точка насыщения повышается с повышением температуры. Если добавляется больше влаги, превышающей точку насыщения, или температура падает достаточно низко, избыточный пар конденсируется в воду.

Августовские туманы над полями и болотами, запотевшие автомобильные окна и влажность под тостом — повседневные примеры охлаждения влажного воздуха и конденсации водяного пара.Когда после жаркого летнего дня температура падает, воздух кажется влажным, хотя на самом деле он содержит столько же или меньше водяного пара, чем раньше. Причина в том, что повысилась относительная влажность.

Относительная влажность (RH) — это отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимуму, который он может удерживать при текущей температуре. Относительная влажность рассчитывается на основе парциального давления водяного пара, то есть давления, при котором водяной пар был бы, если бы он сам заполнял пространство.

Влияние температуры также означает, что, хотя концентрация пара на открытом воздухе самая высокая летом и самая низкая зимой, равновесная влажность древесины на открытом воздухе летом все же ниже, чем зимой.

И наоборот, относительная влажность и равновесная влажность древесины в помещении летом выше, чем зимой, когда холодный наружный воздух нагревается, что снижает относительную влажность. Таким образом, относительная влажность воздуха в отапливаемом помещении самая высокая летом (45–60%) и самая низкая зимой (10-25%).Чем холоднее на улице, тем суше воздух в помещении.

Содержание влаги в древесине, как внутри, так и снаружи, адаптируется к относительной влажности и температуре окружающей среды. В отапливаемых домах в средней части Швеции содержание влаги в древесине в среднем составляет 7,5% в течение года, с самыми высокими значениями летом (7–12%) и минимальными значениями зимой (2–6%). В среднем на севере Швеции суше, чем на юге, см. Рис. 45 .

Целевое содержание влаги

Целевое содержание влаги описывает желаемое среднее содержание влаги в партии древесины и допустимые колебания содержания влаги между отдельными кусками партии.Целевое содержание влаги определено в стандарте SS-EN 14298: 2004 Пиломатериалы. Оценка качества сушки.

Лесопилки сушат древесину до различного целевого содержания влаги в зависимости от того, для чего она будет использоваться. Типичное целевое содержание влаги при доставке для различных продуктов показано в таблице 10 , стр. 41 . Содержание влаги при доставке с лесопилки должно быть адаптировано либо к продолжающейся переработке, либо к окружающей среде, в которой продукт будет в конечном итоге использоваться.Если древесина будет слишком влажной при доставке, это может привести к деформации и поломке на более позднем этапе. Если древесина сушится слишком сильно, это приведет к потере мощности и более высоким затратам на электроэнергию, а также может повлиять на качество и уровень деформации на лесопилке.

На процесс сушки влияют различия в свойствах различных кусков древесины и различия в климате между различными частями штабеля в сушильной печи. Плотность, доля сердцевины, ориентация волокон, сучки, сезон и период хранения перед распиловкой и сушкой — все это факторы, влияющие на результат сушки.Это означает, что всегда будет определенный разброс значений влажности по кускам в партии. Таким образом, среднее содержание влаги в партии и содержание влаги в отдельных кусках допускаются в определенном диапазоне изменений в соответствии с таблицей 9 , которая является частью стандарта SS-EN 14298.

Таблица 9 Целевое содержание влаги

Допустимое отклонение среднего содержания влаги в соответствии с SS-EN 14298

Пропустить таблицу
Требуемое содержание влаги (заданное содержание влаги) Допустимое отклонение среднего содержания влаги в партии древесины Допустимый диапазон влажности 93.5 процентов штук в партии
% Нижний предел (%) Верхний предел (%) Нижний предел (%) Верхний предел (%)
8 7 9 5,6 10,4
12 10,5 13,5 8,4 15,6
16 13,5 18 11,2 20,8
При измерении содержания влаги во всех кусках партии с заданным содержанием влаги 16%, среднее значение влажности всей партии (среднее содержание влаги) может находиться в пределах 13.5% и 18% подлежат утверждению. Что касается отдельных частей в партии, содержание влаги в 93,5 процента из них должно находиться в диапазоне от 11,2 до 20,8%.

Таким образом, при покупке партии древесины важно, чтобы среднее содержание влаги было близко к целевому содержанию влаги, а диапазон содержания влаги был узким, чтобы заготовки находились в пределах допустимого интервала.
Изменение содержания влаги в поперечном сечении древесины
В результате процесса сушки содержание влаги в поперечном сечении высушенной древесины будет изменяться.Сушильные камеры нагревают древесину и сушат поверхность. Движение влаги от внутренней части древесины к поверхности затем определяется разницей в содержании влаги между этими двумя частями. Это означает, что после завершения этапа сушки поверхность всегда будет суше, чем внутренние части. Разница в содержании влаги в поперечном сечении древесины называется градиентом влажности.
В зависимости от того, для чего будет использоваться древесина, процесс сушки либо заканчивается сразу после фазы сушки, либо древесина может быть кондиционирована перед удалением из печи.Кондиционирование включает повторное увлажнение поверхности для выравнивания распределения влаги по поперечному сечению. Фаза кондиционирования также позволяет снять внутренние напряжения, которые накапливаются в древесине во время сушки.
Шкала градиента влажности определяется свойствами древесины и процессом сушки. Сразу после того, как древесина была высушена до средней влажности 16%, например, поверхность древесины становится очень сухой, часто с содержанием влаги менее 10%.В то же время содержание влаги в центре древесины все еще может быть выше 20%. Градиент влажности будет постепенно выравниваться после высыхания за счет диффузии, но процесс может занять много времени, особенно при низких температурах. Поверхности древесины можно увлажнять снаружи, если древесина наклеена и хранится на открытом воздухе, что приведет к меньшему уклону.
Некондиционная древесина с большим градиентом влажности может привести к деформации, если древесина подвергнется повторной распиловке или значительно изменится поперечное сечение, например, из-за профилирования.Если, с другой стороны, древесина будет использоваться по существу с тем же поперечным сечением, что и во время сушки, например, в качестве настенных стоек, большой градиент с сопутствующим низким содержанием поверхностной влаги может обеспечить хорошую защиту от роста микробов. См. Раздел Микроорганизмы .
Точное измерение градиента влажности или содержания влаги на поверхности затруднено. Однако как градиент, так и содержание влаги на поверхности можно оценить с помощью измерителя влажности с электрическим сопротивлением с изолированными молотковыми электродами, см. Раздел «Измерение содержания влаги» ниже.
Лесопилка кондиционированная древесина
Древесина кондиционируется, чтобы уменьшить градиент влажности и внутренние напряжения, вызванные процессом сушки. В сушильную камеру добавляют воду или пар для увлажнения поверхности древесины. Добавление тепла и влаги одновременно снимает любые внутренние напряжения.
Древесина, подлежащая повторной распиловке на более позднем этапе, должна иметь выравниваемые напряжения и влажность в поперечном сечении. Если древесина с внутренними напряжениями будет повторно распилена или профилирована, деформации возникнут сразу же во время обработки.Если повторно распилить древесину с высоким градиентом влажности, деформации возникнут позже, когда содержание влаги в древесине выровняется. Кондиционированные изделия из дерева необходимы в столярной промышленности для эффективного использования материала и получения высококачественных столярных изделий.
Кондиционирование также позволяет добиться меньшего разброса содержания влаги, поскольку более влажные куски древесины в сушильной партии поглощают меньше влаги, чем сухие, или даже продолжают немного сохнуть во время кондиционирования.Кондиционирование улучшает стабильность размеров древесины и снижает риск того, что готовое деревянное изделие изменит форму после процесса сушки. Строительная древесина не только имеет правильное целевое содержание влаги, но и улучшается, если используются вышеуказанные параметры качества. Например, балки перекрытий и конструкционная древесина становятся более стабильными, если древесина подвергается равномерной нагрузке.
Внутренние напряжения оцениваются с использованием метода нарезки, описанного в стандарте SS-ENV 14464.
Рис. 49 Движение в древесине при различной влажности
Измерение средней влажности
Измерение содержания влаги в дереве позволяет определить среднее содержание влаги в поперечном сечении. Среднее содержание влаги в дереве можно определить методом сухого веса или оценить с помощью измерителя влажности с электрическим сопротивлением. Влагомер сопротивления должен иметь ударные электроды с изолированными зондами.С помощью изолированных датчиков, которые можно вставить глубоко в древесину, можно точно решить, где в древесине измерять содержание влаги, что позволяет, например, определять градиент влажности в древесине. Другие типы электрических влагомеров дают гораздо менее точные измерения. Измерители влажности с короткими неизолированными зондами могут давать только показания содержания влаги на поверхности, которое может существенно отличаться от среднего содержания влаги в изделии. Поэтому такие измерители следует использовать только для проверки содержания влаги на поверхности, например, перед покраской.На емкостные измерители содержания влаги, которые вы размещаете у поверхности древесины, влияет содержание влаги на поверхности, но на измерения также могут отрицательно повлиять электропроводящие материалы рядом с куском дерева, такие как стальная балка под ним.
Метод сухого веса включает сначала взвешивание куска дерева, его сушку в печи при температуре 103 ± 2 ° C до тех пор, пока его вес не изменится не более чем на 0,1% за два часа, а затем снова взвешивание всего сухого куска дерева.Затем рассчитывается содержание влаги по приведенной выше формуле: см. Стр. 36 . Метод, описанный в стандарте SS-EN 13183-1 Влагосодержание куска пиломатериалов — Часть 1: Определение сухим методом в печи является как фактическим определением содержания влаги, так и единственным практическим методом точного определения влажности. содержание. Обратной стороной является, конечно, то, что метод разрушает образец и занимает относительно много времени.
Более простой, быстрый и неразрушающий способ измерения содержания влаги — использовать измеритель влажности с электрическим сопротивлением с изолированными молотковыми электродами.Переносные влагомеры электрического сопротивления с изолированными молотковыми электродами обычно работают по принципу измерения сопротивления между двумя изолированными зондами, вставленными в материал. Недостатком резистивных измерений влажности является низкая точность, поскольку на измерение влияет как плотность древесины, так и другие ее свойства. Кроме того, на результаты влияет то, как используется измеритель — например, градиент влажности означает, что даже небольшая разница в глубине введения может иметь большое влияние на результаты.В целом это означает, что измеритель влажности с электрическим сопротивлением с изолированными молотковыми электродами может дать результат только в пределах ± 2% от истинного содержания влаги в конкретном куске дерева. Поэтому влагомеры с электрическим сопротивлением и изолированными ударными электродами лучше всего подходят для оценки содержания влаги в партии, а не для определения значений для отдельных частей. Измерения влагостойкости должны проводиться в соответствии с методом, описанным в стандарте SS-EN 13183-2. Содержание влаги в пиломатериалах — Часть 2: Оценка методом электрического сопротивления.
Альтернативой резистивному влагомеру является измерение емкости под передатчиком и приемником в приборе. Измерения емкостной влажности должны производиться по методу, описанному в стандарте SS-EN 13183-3. Содержание влаги в пиломатериале — Часть 3: Оценка емкостным методом . Ключевым преимуществом этих измерителей является то, что они не повреждают древесину, так как в них нет зондов, которые можно было бы вставить. Однако портативный емкостный измеритель намного менее точен, чем резистивный измеритель из-за нескольких факторов: электрическое поле, используемое для измерения емкости, больше всего реагирует на материал, ближайший к прибору, что означает, что поверхностная влажность оказывает большее влияние, чем внутренние части из дерева; на результаты влияет сила прижатия датчика к дереву, близлежащие куски дерева и металлические предметы.Поэтому переносной емкостной влагомер следует использовать только для испытаний и проверок, а не для определения содержания влаги в древесине.
Емкостные влагомеры
эффективно используются на обрезных линиях лесопильных и строгальных заводов для контроля производства. Эти устройства позволяют контролировать всю древесину и быстро выявлять сбои в производственном процессе. Некоторые влагомеры на производственной линии компенсируют общую плотность древесины, что повышает точность измерений, но точность все еще недостаточна для измерения отдельных кусков древесины.
Измерение влажности методом сопротивления
При правильном использовании влагомер с электрическим сопротивлением и изолированными молотковыми электродами является эффективным инструментом для измерения влажности древесины. Устройство можно использовать для определения среднего содержания влаги в партии древесины и ее отклонений, оценки содержания влаги на поверхности и градиента влажности, мониторинга условий влажности во время строительства или проверки содержания влаги в существующих конструкциях.
Функционирование электросопротивления влагомера с изолированными молотковыми электродами необходимо регулярно проверять с помощью калибровочного блока.
Определение содержания влаги в дереве
Чтобы уменьшить влияние способа использования измерителя, стандарт SS-EN 13183-2 устанавливает, как изолированные молотковые электроды должны вставляться в кусок дерева. Среднее содержание влаги в древесине измеряется следующим образом: отмерьте 300 мм от конца. Вставьте изолированные молотковые электроды в лицевую поверхность древесины в направлении волокон и вдоль воображаемой линии, проходящей от края на 0,3 ширины древесины.Глубина измерения должна быть в 0,3 раза больше толщины древесины, см. Рис. 50 .
Определение среднего содержания влаги и отклонения в партии
Чтобы определить среднее содержание влаги и отклонения в партии древесины, необходимо измерить содержание влаги в нескольких частях партии. Количество образцов и процесс отбора зависят от размера партии. Проверки приемки древесины описывают два стандарта: SS-EN 14298 Пиломатериалы.Оценка качества сушки и SIS-CEN / TS 12169 Критерии оценки соответствия партии пиломатериалов . Стандарты очень похожи по содержанию. Процедуры отбора проб и анализа более подробно описаны ниже в этом тексте, но количество упаковок и образцов, которые необходимо измерить, остается прежним.
SS-EN 14298 фокусируется на качестве сушки и устанавливает пределы требований для среднего содержания влаги и отдельных значений, количества проб, которые должны быть взяты в зависимости от размера партии, и того, сколько измерений разрешено превышать пределы требований.Для утверждения партии среднее содержание влаги должно находиться в пределах требуемого целевого содержания влаги, а количество значений измерения за пределами пределов содержания влаги должно быть ниже максимального числа. Стандарт SS-EN 14298 требует относительно большого количества измерений — например, в партии из 91–150 досок необходимо измерить влажность 20 штук, три из которых могут превышать пределы требований. Твердость поверхности или остаточные напряжения в древесине должны определяться с использованием метода, описанного в SS-ENV 14464 Пиломатериалы.Метод оценки цементации . Этот метод также называется испытанием на разрезание, поскольку поперечное сечение древесины разрезается и измеряется зазор между двумя половинами.
SIS-CEN / TS 12169 дает общее описание того, как отбирать пробы из партии древесины, чтобы проверить, соответствует ли партия спецификациям в контракте или описании здания. Метод основан на использовании наиболее распространенного метода контроля для всех отраслей — приемлемого уровня качества (AQL).Приемочная проверка включает случайный выбор заданного количества образцов досок или досок в зависимости от того, сколько досок или досок содержится в партии. Стандарт устанавливает, какие отклонения допустимы в зависимости от выбранного уровня качества.
Примечание В случае рекламации должно быть предоставлено все содержимое деревянной упаковки.
Рекомендуемое целевое содержание влаги в поставляемых деревянных изделиях
В таблице 10 указано целевое содержание влаги для поставок деревянных изделий для различных областей применения.
Таблица 10 Целевое содержание влаги при поставках деревянных изделий различного назначения
Пропустить таблицу
Целевое содержание влаги (%) Заявка
8 Доска пола в отапливаемых помещениях
12 Открытая облицовка, карнизы и черный пол в отапливаемых помещениях
16 Массив дерева и клееного бруса для облицовки и внешней облицовки
Определение градиента влажности
Только кончики изолированных молотковых электродов на электросопротивлении влагомера имеют электрический контакт с деревом.Это позволяет легко определить градиент влажности в древесине, сначала используя датчики для измерения влажности поверхности древесины, а затем вставляя их на глубину, в 0,3 раза превышающую толщину. Разница в значениях дает меру общего градиента влажности.
Определение поверхностной влажности
Важно проверять содержание влаги на поверхности, поскольку она оказывает большое влияние на адгезию краски и критична для риска роста микробов, не в последнюю очередь во время упаковки.
Примечание
Не существует шведского или европейского стандарта для измерения поверхностной влажности древесины. Следующий метод взят из справочника SP Trätek Fukt i trä för byggindustrin — Fuktegenskaper, krav, hantering och mätning .
Измерьте содержание влаги на поверхности с помощью измерителя электрического сопротивления с изолированными молотковыми электродами, вдавив коническую оболочку наконечников изолированных молотковых электродов рукой в пружинную древесину поверхности так, чтобы половина оболочки наконечников электродов оставила отпечаток на поверхности. дерево, идущее поперек волокон.Всегда делайте три измерения близко друг к другу в точке измерения, а затем вычисляйте среднее значение. Затем среднее значение можно сравнить с соответствующим требованием.
Древесина, поставляемая высушенной с лесопильных заводов, всегда имеет поверхностную влажность ниже опасного уровня, но древесина могла стать влажной из-за дождя, неправильного хранения или контакта древесины с влажным бетоном, что придало ей повышенную поверхностную влажность. Кратковременное воздействие влаги обычно не влияет на содержание влаги во внутренней части древесины.Содержание влаги во внутренней части древесины также не повлияет на содержание влаги на поверхности, поскольку скорость отвода влаги через древесину намного медленнее, чем ее испарение с поверхности. Древесину, подвергшуюся воздействию воды, необходимо просушить. В зависимости от уровня влажности это можно сделать естественным путем, с помощью осушителя или строительного вентилятора. Содержание влаги на поверхности должно быть не более 18% при нанесении оболочки и не более 16% при нанесении поверхностной обработки.
Рекомендуемая влажность поверхности при окраске
Древесину, подлежащую окрашиванию на стройплощадке, необходимо как можно быстрее загрунтовать для защиты от УФ-излучения, а содержание влаги на поверхности при окраске должно быть не более 16%.Рекомендуется, чтобы открытая древесина, такая как внешняя облицовка и внутренняя облицовка, подвергалась промышленной обработке поверхности в соответствии с сертифицированной сторонней системой обеспечения качества CMP (Certifierad Målad Panel = сертифицированная окрашенная облицовка). Наружная облицовка, загрунтованная на строительной площадке, должна иметь толщину пленки, выраженную в количестве краски, нанесенной на квадратный метр, в среднем не менее 60 мкм (микрометров) в сухом слое.
Измерение влажности в зданиях и существующих конструкциях
Проверка содержания влаги в древесине включает измерение ее уровня в различных точках рассматриваемой конструкции.Точки измерения определяются условиями на месте. Ищите места, где риск попадания влаги выше всего, а условия сушки самые плохие. Определите поверхностную влажность и среднее содержание влаги в древесине в точке измерения.
Неравномерность измерения содержания влаги методом сопротивления означает, что одно высокое измеренное значение могло быть вызвано другими факторами, кроме влажности. Если точка имеет высокое содержание влаги, необходимо более тщательно изучить причину.Необходимо провести дополнительные измерения в древесине вокруг подозрительной точки и принять во внимание контрольные признаки, отличные от значения содержания влаги, такие как видимая влажность, плесень и запах. Проведите оценку того, насколько уязвима деревянная секция и была ли она влажной, и насколько хорошо вентилируется конструкция. При необходимости следует отобрать пробы сухой массы.
Списки стандартов
Чтобы гарантировать, что все измеряют содержание влаги и нагрузки при высыхании в древесине одинаково, в настоящее время существует четыре стандарта:
SS-EN 13183-1 Влагосодержание куска пиломатериалов — Часть 1:
Определение методом сушки в печи.
SS-EN 13183-2 Содержание влаги в пиломатериалах — Часть 2:
Оценка методом электрического сопротивления.
SS-EN 13183-3 Содержание влаги в пиломатериалах — Часть 3:
Оценка емкостным методом.
SS-ENV 14464 Пиломатериалы. Метод оценки цементации.
Влагостойкость древесины | Изделия из дерева
Древесина гигроскопична, что означает, что это материал, который впитывает воду.Вода проникает в древесину тремя способами: в виде жидкости через просветы клеток за счет капиллярного натяжения, в виде пара через просветы клеток и в виде молекулярной диффузии через стенки клеток. Влажность древесины означает соотношение между массой воды в ней и массой древесины без воды. (Например, если кусок дерева весом 100 кг содержит 50 кг воды, тогда процент влажности составляет 100%). Влажность свежих пиломатериалов обычно составляет 40-200%. При нормальном использовании влажность древесины колеблется от 8% до 25% по весу, в зависимости от относительной влажности воздуха.
Равновесная влажность древесины — это состояние, соответствующее температуре воздуха и относительной влажности, при котором влажность древесины остается постоянной. Про равновесную влажность древесины следует отметить, что она определяется относительной влажностью воздуха, а не его абсолютной влажностью. Относительная влажность воздуха — это отношение количества воды в воздухе к максимальному количеству воды, которое воздух может удерживать при преобладающей температуре воздуха. Предварительно высушенная древесина достигает равновесной влажности за пару недель.Точка насыщения текстуры древесины означает соотношение влаги в древесине, когда стенки ячеек насыщены водой, но в просвете ячейки не появляется свободная вода. По мере высыхания древесина начинает сокращаться, когда ее влажность опускается ниже точки насыщения. Соответственно, по мере намокания древесины расширение заканчивается в точке насыщения. У основных финских древесных пород точка насыщения при +20 C составляет около 30%. Способность древесины впитывать и отдавать влагу (влагоемкость) может быть использована в качестве конструктивного преимущества, например, путем использования в строительстве теплоизоляции на основе древесины, которая уравновешивает движение влаги в конструкциях.
Древесина сжимается и расширяется по-разному в радиальном и тангенциальном направлениях годичных колец и в направлении волокон. Это явление называется анизотропией. По мере высыхания древесина дает усадку от полностью влажной до абсолютно сухой, в тангенциальном направлении в среднем на 8%, в радиальном направлении примерно на 4% и в направлении волокон только на 0,2-0,4%. Сердцевина всегда суше, чем древесная поверхность, что затрудняет сушку древесины. Анизотропия и внутренние напряжения древесины также вызваны деформацией древесины при ее высыхании.При строительстве всегда необходимо учитывать динамику влажности древесины. Динамика влажности может вызвать, например, просадку каркаса здания посередине. Кроме того, большая усадка древесины в тангенциальном направлении приводит к растрескиванию древесины больших размеров. Древесина обычно трескается в том месте, где расстояние от поверхности до сердцевины минимально.
По мере увеличения плотности древесины усадка и расширение, вызываемые влагой, обычно увеличиваются. По мере высыхания древесины ее прочностные свойства улучшаются.Например, прочность древесины на сжатие и изгиб увеличивается примерно в два раза по мере высыхания древесины от свежей до 12-15%. Предел прочности на разрыв древесины является максимальным в диапазоне содержания влаги 6–12%. По мере высыхания древесины ее прочностные свойства значительно улучшаются, когда содержание влаги опускается ниже точки насыщения волокна. При определении размеров деревянных конструкций также необходимо учитывать влажность древесины, поскольку она влияет на прочность древесины.
Древесина начинает повреждаться, если ее влажность остается на уровне более 20% в течение длительного времени.Относительная влажность окружающего воздуха обычно составляет около 80-90% или более. Древесина начинает плесневеть в течение нескольких месяцев, если в это время относительная влажность окружающего воздуха остается на уровне более 80%. Относительная влажность воздуха 70% может считаться критическим значением. Когда относительная влажность воздуха превышает 90%, древесина начинает гнить. Однако предварительным условием для формования и гниения древесины является температура от +0 до + 40 C. терпят ущерб, потому что температура недостаточна для развития грибка и гниения.Споры грибов и гниль также нуждаются в кислороде и питательных веществах, которых обычно много как в древесине, так и в окружающем воздухе, чтобы процветать.
Грибок не может проникать глубже поверхности древесины, поэтому он не вреден с точки зрения прочности древесины. Однако споры, распространяемые грибком, вредны для здоровья, поскольку могут вызывать у людей различные аллергические реакции и легкие симптомы отравления, такие как постоянный насморк, головокружение и головные боли.Из-за этого к появлению плесени всегда нужно относиться серьезно. Выветривание древесины часто ошибочно сравнивают с заплесневением. Выветривание древесины — это пигментация, вызванная синей окраской, которая также проникает глубже в структуру древесины. Синяя окраска распространяется в виде спор или мицелиального разрастания и особенно распространена на хвойных деревьях, хранящих СО2. Посинение не может развиваться при температуре ниже +5 С. Выветривание существенно не влияет на прочность древесины.
Зависимость влажности деревянных изделий от температуры и относительной влажности воздуха
Пример заявки (красная пунктирная линия)
— Исходные данные:
— температура воздуха в помещении + 22 С
— относительная влажность воздуха в помещении RH 50%
Из таблицы видно, что влажность древесины около 9.5% в случае по исходным данным
Общие сведения о влагосодержании и движении древесины
(с Джином Венгертом, Лесным доктором)
Ожидаемое движение можно точно спрогнозировать, что означает избежание потенциальных проблем в будущем.

В этой статье мы объясним важность понимания движения древесины, как использовать измеритель влажности для измерения содержания влаги (MC) обрезки, как решить, когда следует отклонить загрузку обрезков, и как это сделать. точно оценить, на сколько обрезок сдвинется после установки.
Большинство плотников знают, что сезонные изменения влажности вызывают усадку отделки и полов зимой и расширение летом. Но мало кто понимает, что ожидаемое движение можно точно спрогнозировать и избежать потенциальных проблем. Мы исходим из того, что с помощью измерителя влажности и понимания движения древесины можно избежать большинства проблем с перемещением древесины. Кроме того, с этими данными плотники могут точно предсказать, как будут вести себя отделка и пол после установки.
Деревянный механизм — это невозможно остановить
Древесина гигроскопична, что означает, что ее MC будет колебаться в зависимости от относительной влажности (RH) окружающего воздуха . По мере увеличения влажности MC увеличивается, и древесина расширяется, а когда влажность уменьшается, MC уменьшается, и древесина дает усадку. Это соотношение обозначается как Равновесное содержание влаги (EMC) и может быть точно предсказано.
Понимание равновесного содержания влаги
Влажность древесины напрямую зависит от относительной влажности окружающего воздуха.Чем выше относительная влажность, тем выше MC древесины. Период. Если вы устанавливаете древесину, которая недавно была транспортирована или установлена на работе, может потребоваться некоторое время, чтобы материал достиг своего равновесного содержания влаги (EMC) с воздухом — другими словами, чтобы древесина могла приспособиться до уровня влажности для климата вокруг древесины: древесина может впитывать больше влаги или может высохнуть. Например, если древесина при 10% MC подвергается воздействию 25% RH, древесина высыхает до 5% MC (и дает усадку по мере высыхания).
EMC помогает нам понять реакцию древесины на относительную влажность, будь то сжатие или расширение. Для плотников и плотников EMC более полезен, чем RH. На упрощенной диаграмме справа показаны значения ЭМС древесины при хранении при указанной влажности и температуре.
Полные уровни электромагнитной совместимости для древесины, хранящейся в неотапливаемых помещениях в вашем районе страны, можно найти ЗДЕСЬ.
Как движется дерево
Если MC древесины, которую вы устанавливаете, слишком высока, может произойти чрезмерная усадка, а также риск возникновения неприемлемых зазоров и трещин в самой древесине.Когда MC слишком низок, древесина может расшириться, прогнуться, прогнуться и деформировать окружающий материал.
Есть шесть ключевых областей, о которых плотники должны знать, когда дело касается перемещения древесины.
1. Ширина материала
Чем шире доска, тем больше будет движения (термин «доска» технически относится к дереву толщиной 1 1/2 дюйма или меньше, но в этой статье его использование будет относиться к дереву, обычно используемому плотниками-чистильщиками). Это прямая пропорция: 8 дюймов.доска будет двигаться вдвое больше, чем 4-дюймовая. доска и 12-дюйм. доска переместится в 3 раза больше, чем 4-дюймовая. доска. И важно помнить, что клееная панель в основном ведет себя как один широкий кусок бруса.
2. Ориентация зерен имеет значение
Доски бывают «плоско-распиленные» или «четверть-распиленные». Четверть-пиленый пиломатериал (также называемый «рифленым пиломатериалом» или «вертикальным волокном») сжимается и расширяется примерно вдвое меньше, чем плоский пиломатериал.Большая часть продаваемого без рецепта отделочного материала — это плоская распиловка, и вам следует принимать значения плоской распиловки, если вы не уверены, что ваш материал распилен на четверть. Пиломатериал на четверть имеет кольцевые кольца, ориентированные под углом 45–90 градусов к лицевой стороне доски. Ориентация плоского распиленного волокна составляет от 0 до 45 градусов к лицевой стороне доски.
Wood Grain (Примечание: щелкните любое изображение, чтобы увеличить. Нажмите кнопку «назад», чтобы вернуться к статье »)
3. Влажность древесины при поставке
Единственный способ точно предсказать движение древесины — это знать MC материала, когда вы его получаете.Влагосодержание измеряется с помощью влагомера . Отсутствие проверки доставленного вами материала означает, что у вас нет шансов предвидеть проблемы с движением. Кроме того, материал, размеры которого выходят за пределы допустимого уровня MC, должен быть отклонен.
4. Влажность внутри и снаружи конструкции

В домах на большей части территории США, где отсутствует контроль влажности, как правило, уровень влажности внутри помещений составляет от 25% до 65%. Этот диапазон влажности вызовет изменение MC древесины на 6%.Это изменение MC приведет к 12-дюймовому. широкая кленовая доска для замены 1/4 дюйма
Когда укладывается материал, который был доставлен с неприемлемым MC, или диапазон влажности в конструкции превышает типичные значения, количество движений древесины увеличивается — и может вызвать проблемы даже в хорошо спроектированных деталях отделки. Стоит отметить, что листовой материал (фанера, МДФ, композитные материалы) перемещается примерно в 10 раз быстрее, чем массив дерева.
На большей части территории Северной Америки уровни внешней влажности колеблются от 60% до 70% летом и зимой, но ниже на юго-западе и выше около больших водоемов.Если материал доставляется с содержанием MC от 6 до 8%, его размер может измениться более чем на 2% по мере адаптации к ЭМС.
5. Вид влияет на количество движения
Движение дерева частично зависит от породы. 12-дюйм. широкая западная доска из красного кедра будет колебаться на 1/8 дюйма, в то время как кленовая доска того же размера будет колебаться на 1/4 дюйма. Формула для расчета движения древесины сложна и чрезвычайно точна, но утомительна.
Одно простое практическое правило служит приблизительным руководством для прогнозирования движения древесины: «Большинство видов материала с плоской текстурой меняют размер на 1% на каждые 4% изменения MC.«Применяя эту формулу к ситуации, когда сезонная ЭМС колеблется от 6% до 10%, 12-дюйм. широкая доска изменит размер 1/8 дюйма
Я составил приблизительную диаграмму (см. Ниже, щелкните, чтобы увеличить), которая предлагает приблизительные значения движения для различной ширины и часто используемых пород дерева. Эти значения основаны на плоских пиломатериалах и дают общее представление об ожидаемом годовом движении в эксплуатации. Значения движения для пиломатериалов на четверть примерно 1/2 значений для пиломатериалов плоских пиломатериалов.
Если вы хотите точно знать, насколько материал, который вы используете, будет сжиматься или расширяться, воспользуйтесь этим онлайн-калькулятором усадки. Просто введите высокие и низкие значения MC, а также ширину и вид доски.
6. Нанесенная отделка не останавливает движение
Хотя это правда, что высококачественная отделка замедляет скорость влагообмена, она не останавливается. Материал, обработанный на всех поверхностях, будет расширяться или сжиматься медленнее, чем необработанная древесина, но не заблуждайтесь — готовая древесина в конечном итоге адаптируется к уровням EMC.
События, повышающие риски передвижения
Есть много событий, которые могут способствовать чрезмерному перемещению древесины. Почти все из них можно предотвратить до того, как они вызовут проблему, если — и только если — вы измеряете MC древесины сразу после ее доставки и избегаете использования слишком влажной или слишком сухой древесины для ожидаемой EMC при эксплуатации. В момент доставки древесина начинает приспосабливаться к окружающей среде. По крайней мере, важно, чтобы вы задокументировали доставленный MC, на тот случай, если перемещение древесины станет проблемой.Но ответственные столярные работы не могут быть выполнены без определения содержания влаги в древесине и планирования движения древесины во время и после акклиматизации.
Избыточное содержание MC в поставляемом материале
Оптимальная MC для внутренних столярных изделий составляет 6-8%. В реальном мире ваш материал может доходить до 9-10%. Для установки в неотапливаемых помещениях предпочтительные показания находятся в диапазоне 12–14%, если предположить, что помещение защищено от погодных условий. В большинстве случаев вы можете иметь дело с материалом, высота которого составляет пару пунктов, но имейте в виду, что чем шире приклад, тем сильнее движение.В идеале влажность древесины при использовании не должна изменяться более чем на 2%.
Продумайте детали своей отделки и подумайте, как они отреагируют на сжатие более широких узлов. Для широкого склеенного материала немного более высокие уровни содержания MC могут быть неприемлемыми. Если вы собираетесь укладывать широкий материал, рекомендуется заранее связаться со своим поставщиком и сообщить ему, что MC материала должен находиться в указанном вами диапазоне. В крайнем случае, вы можете сушить древесину в своем цехе, если ЭМС в цехе низка и возникнут какие-либо проблемы с усадкой до того, как древесина будет установлена.
Доставлен слишком сухой материал
Это редко является проблемой для внутренней отделки, но может быть реальной проблемой для внешней отделки. Материал, доставленный с содержанием MC 6% и установленный снаружи, будет акклиматизироваться на 12% в более влажные месяцы, что приведет к изменению MC на 6 пунктов. Это разбухание материала может вызвать серьезные проблемы в ситуациях, когда при установке возникает накопленное движение (подробнее об этом ниже).
Долгосрочное хранение отделочного материала
Если вы планируете хранить материал для отделки в течение длительного времени в неотапливаемом помещении, имейте в виду, что в большинстве регионов США материал адаптируется к концентрации MC примерно 11–12%.(См. Таблицу влажности и влажности в начале статьи.)
Если MC слишком высока, можно получить более низкие показания, переместив материал в нагретую зону. Количество будет зависеть от температуры и влажности в помещении для хранения. Изменение MC не произойдет немедленно, и материал в центре стопки будет изменяться медленнее, чем материал по краям. Помогает размещение материала таким образом, чтобы все поверхности были подвержены воздействию воздуха, а также хорошая циркуляция воздуха по всей свае.Вам нужно будет снять образцы с помощью измерителя влажности, чтобы определить, когда материал достигнет заданной MC.
Более высокие температуры приводят к более быстрому изменению MC, когда влажность остается постоянной (грубо говоря, влага перемещается в два раза быстрее при каждом повышении температуры на 20 градусов). И, что бы вы ни думали, прирост или потеря влаги не прекращаются, когда температура опускается ниже нуля. Влага в древесине химически связана со стенками деревянных ячеек и не может замерзнуть.
Типичная влажность на месте
В определенные моменты строительства, например, при заливке бетона, штукатурки или гипсокартона, в воздух часто добавляется огромное количество влаги, вызывая скачки влажности до 80-85%. Если в эти периоды вы храните отделочный материал на месте, убедитесь, что он завернут в паронепроницаемый материал (например, пластик) с как можно меньшим количеством зазоров. Древесина, хранящаяся таким образом, не будет поглощать заметную влагу.
Внутреннюю отделку нельзя устанавливать до тех пор, пока временная влажность в конструкции не спадет.Используйте точный цифровой гигрометр для измерения относительной влажности (менее 40 долларов США). Вообще говоря, внутреннюю отделку не следует устанавливать при влажности выше 60%, иначе материал может подняться выше допустимого уровня MC.
Влажность в неотапливаемых помещениях колеблется около 10%; поэтому сухой материал (от 6% до 8% MC), установленный в неотапливаемых помещениях, будет значительно разбухать. Важно, чтобы MC внешней отделки находился в пределах 2–3 пунктов от значений EMC для зоны до ее установки.
Проблемы с низкой влажностью при эксплуатации
В жарком климате в старых домах с сквозняками может наблюдаться падение влажности, достигающее 20% зимой.Электромагнитная совместимость в этой среде будет варьироваться почти на 8% зимой и летом. В домах с дровяными печами и без контроля влажности могут наблюдаться колебания электромагнитной совместимости до 11%. В экстремальных условиях рекомендуется использовать фанеру для шкафов для широких панелей вместо цельной древесины.
Проблемы с высокой влажностью при эксплуатации
Обычно высокая влажность (постоянный уровень выше 60%) не является проблемой. Но если вы работаете над проектом, который включает в себя комнату со спа, бассейном с подогревом или влажное пространство для ползания, действуйте с серьезной осторожностью — относительная влажность 85% означает 18% EMC.12-дюйм. широкий кусок березы, установленный на 8% MC в такой комнате, будет набухать в ширину более чем на 3/8 дюйма. Один из подходов — это дать вашему материалу адаптироваться к высоким уровням MC перед установкой, но имейте в виду, что если когда-либо будет период, когда бассейн осушается в течение значительного времени, а влажность упадет до типичного уровня, материал отделки будет сильно усаживаться. Тщательно сформулированный отказ от ответственности в отношении движения древесины кажется уместным.
Понимание движения накопленной древесины
Склеенные панели из массива дерева ведут себя как одна широкая доска — 24 дюйма.широкая панель сжимается и разбухает в четыре раза больше, чем 6-дюймовая. доска. Но как насчет ряда досок, установленных рядом (например, пол T&G)? Хотя верно то, что каждая доска может двигаться независимо, накопленное движение может вызвать серьезные проблемы, как правило, когда недавно установленный материал набирает влагу. (См. Фото справа)
Если материал в несклеенных сборках (например, пол) установлен «плотно», и нет зазора для поглощения расширения по мере того, как материал набирает влагу, увеличение ширины каждой доски пола становится кумулятивным и вызывает появление всего пола. чтобы «вырасти» покупайте сумму отдельных движений каждой части.В случае чрезмерной усадки между половицей могут образоваться недопустимые зазоры.
Например, пол из дуба произвольной ширины поставляется с содержанием MC 8%. Ширина комнаты составляет 12 футов, а пол адаптируется к высокому уровню в 11% MC, совокупное движение составляет около 1 3/8 дюйма. В реальном мире большая часть этого расширения «теряется» по мере соответствия стягивается, но в некоторых случаях древесные волокна сжимаются, и сжатие волокон может вызвать образование гребней. Используя измеритель влажности и прогнозируя движение, вы можете решить, следует ли устанавливать материал «плотно» или «свободно», чтобы поглотить то, что, как вы знаете, будет увеличением ширины материала.
Содержание влаги во внешней отделке может варьироваться от 12% до 16% в зависимости от региона, времени года и местоположения материала. (Щелкните изображение, чтобы увеличить)
Общие проблемы перемещения
Межкомнатные двери обшитые
Опытные дверные вешалки знают, что проходная дверь из панелей с плотным открытием зимой усадится, а летом, возможно, прилипнет.(Помните, что если вы живете в Калифорнии, зима может быть более влажной, чем лето!). Но определение дверного проема в зависимости от времени года, когда вы вешаете дверь, может быть ошибкой, если вы не знаете MC двери.
Сезонное изменение ширины двери контролируется изменением MC в дверных стойках.
. . . . . . . . . .
Если эта еловая дверь, которую вы собираетесь повесить зимой, хранилась шесть месяцев в неотапливаемом помещении, влажность 5-дюйм.стайлз может легко измерить 12-13% MC. После того, как дверь будет повешена, MC этих стоек упадет до 6%, и дверь может легко сжаться на 3/16 дюйма. Знание MC во время установки дает необходимое руководство.
И имейте в виду, что дверные панели в этом примере значительно усадятся после установки. Это не повлияет на подгонку двери, но если отделка двери будет применена в отмеченном MC, вероятно, будет обнажена необработанная древесина, поскольку дверные панели сжимаются до своей рабочей ширины.(См. Фото слева) Это особенно заметно, когда светлое дерево окрашено в темный цвет.
Измеряя MC дверных стоек, вы можете основывать свой дверной зазор на установленных значениях движения, а не на предположениях, и избегать обратных вызовов, когда подгонка становится проблемой.
Двери с горизонтальными планками
Если вы не настроены правильно строить эти двери, избегайте их. Типичная дверь с горизонтальными планками изготавливается из материала T&G для лицевой стороны двери, а затем к задней части двери прикрепляются планки, чтобы удерживать предметы на месте.По мере того, как сезонный MC материала T&G поднимается и опускается, доски расширяются и сжимаются, но рейки — с их волокнами, движущимися в противоположном направлении — сопротивляются этому движению, заставляя дверь сгибаться внутрь или наружу в зависимости от направления движения. .
Деталь ниже представляет собой один из методов, используемых для дверных реек шкафа, который успешно учитывает сезонное перемещение древесины.
Невыпадающие панели
Не поддавайтесь искушению «обрамить картину» из массивной деревянной панели — так, как некоторые мастера по дереву, плохо знакомые с этим ремеслом, скрещивают нос или рамку вокруг столешницы.Соединение под углом всегда выходит из строя, когда панель расширяется и сжимается. Вместо этого используйте макетную конструкцию выступа, чтобы широкая панель могла сжиматься или разбухать, не разрушая при этом окружающие столярные изделия. (См. Ниже)
Накладка внутреннего угла
При установке накладки, закрывающей внутренний угол, закрепите накладку через угол в основание, чтобы прилегающий отделочный материал мог двигаться независимо при изменении его MC. Типичный пример — молдинг базовой обуви. Лучше всего прибить основание обуви к пластине длинным гвоздем, который не проникает в плинтус или пол.Но на большинстве работ это непрактично.
Второй вариант — прикрепить обувь к плинтусу. Да, плинтус поднимется от пола в отопительный сезон, но редко более чем на 1/16 дюйма. С другой стороны, широкий пол перемещается более чем на 6 дюймов. кусок плинтуса; если вы прибьете основание к полу, то оно может значительно отделиться от плинтуса.
. . . . . . . . . .
Распространенные мифы
Древесина устойчива при отрицательных температурах.
Влага в древесине химически связана со стенками деревянных ячеек и не может замерзнуть, а расширение и сжатие продолжается при температурах ниже точки замерзания. При более низких температурах древесина приспосабливается медленнее.
Древесина расширяется в теплые дни и сжимается в холодные дни.
Для всех практических целей тепловое расширение и сжатие древесины не является проблемой. Тем не менее, более высокие температуры ускоряют обмен влаги в древесине. Влагообмен будет происходить быстрее при более высоких температурах, но нет никакого теплового движения древесины, которое стоит измерять.
Не имеет значения, высушена ли древесина в печи.
Сушеные в печи пиломатериалы лиственных пород обычно покидают печь с содержанием MC около 6% (хвойные породы 10–12%). Но весь высушенный в печи материал адаптируется к окружающим уровням электромагнитной совместимости. Существенные преимущества высушенного в печи материала заключаются в том, что он обычно нагревается в печи как минимум до 130 градусов, что останавливает любую активность насекомых, а также «затвердевает» в смолистых мягких породах древесины (сок в смолистых материалах, высушенных на воздухе, может вытекать из плату после ее установки, особенно при повышении температуры в салоне летом).
Они не делают дерево, как раньше.
Это правда, что большая часть старой древесины исчезла, но правильно высушенный материал с вертикальными волокнами имеет очень желательные характеристики движения. Если вы ищете материал, который будет меньше всего двигаться, выберите один из наиболее устойчивых видов и укажите вертикальное зерно (и обязательно проверьте свой кошелек перед заказом!).
Но самое главное, владеет и использует влагомер и , зная об используемых ЭМС , — это недорогой способ для плотников прогнозировать и избегать проблем с перемещением древесины, которые могут потребовать дорогостоящего ремонта.
———
АВТОР BIOS
Карл Хагстром — партнер Woodweb, ведущего интернет-ресурса по профессиональной деревообработке. Он имеет обширный опыт в жилищном строительстве и архитектурной деревообработке. Он также является редактором журнала Journal of Light Construction и сертифицированным профессиональным проектировщиком зданий.
Джин Венгерт — интересовался деревообработкой с 7-го класса в цехах — с 1961 года работал в Лаборатории лесных товаров США в качестве студента колледжа.Он работал с солнечной сушкой пиломатериалов, а также с обесцвечиванием древесины под воздействием ультрафиолета. Затем он работал в лаборатории над выветриванием древесины и получил степень бакалавра метеорологии в Университете Висконсина. Он продолжал работать над вопросами, связанными с влажностью, и приобрел опыт обработки северной осины и осины Скалистых гор, используя экологические преимущества этого вида путем распиловки, сушки и сбыта. (Аспен не имеет сколов, знаете ли?) Он работал в Технологическом институте штата Вирджиния специалистом по дереву в службе распространения знаний, ежедневно консультируясь с представителями деревообрабатывающей промышленности.Он также управлял лесопилкой и сушилкой Tech.
Ради забавы, Джин начал кататься на велосипеде на длинные дистанции (в возрасте 55 лет) и совершил две поездки от Тихого до Атлантического океана и три от Персидского залива до Миннеаполиса.
Д-р Джин Венгерт — почетный профессор деревообработки, факультет лесного хозяйства, Висконсинский университет (Мэдисон). Он также является техническим консультантом Woodwebs’s Sawing and Drying Forum и Commercial Kiln Drying Forum. Он часто вносит свой вклад в отраслевые журналы, обслуживающие промышленность первичной обработки пиломатериалов, и является президентом компании The Wood Doctor’s Rx, LLC, через которую он предоставляет образовательные и консультационные услуги компаниям, занимающимся переработкой древесины.
11 лучших детских столов 2021
Франклин и Эмили / Керамика BArn
Сейчас, как никогда ранее, наличие письменного стола для виртуальной школы и учебы важно для детей (так же, как это идеально подходит для взрослых WFH). Независимо от того, впервые ли вы совершаете покупку детских столов или ищете модернизацию, мы собрали самые функциональные и стильные детские столы на рынке прямо сейчас — от мини-столов, которые умещаются в небольшом пространстве, до столов со встроенными в хранении.
Реклама — продолжить чтение ниже
1
Самый универсальный настольный набор
Деревянный стол и набор стульев ECR4Kids amazon.com
179,54 долл. США
Этот многозадачный набор — отличный вариант, если у вас более одного ребенка, и его можно использовать по-разному. Стол можно использовать как стол, а стулья — как табуреты, так что вы можете легко превратить домашнее задание в раскрашивание!
2
Лучший стол для небольших помещений
Мини-стол и домик Parsons potterybarnkids.ком
$ 349,00
Если вы пытаетесь вместить один или два стола в небольшую комнату, этот мини-стол идеально подойдет. В этом компактном предмете есть ящик для школьных заданий, принадлежностей, поделок и всего остального, над чем работает ваш ребенок. Кроме того, вы можете купить клетку для дополнительного хранения и организации.
3
Самый доступный стол для детей
Детский стол и стулья Lätt
Рецензенты хвалят этот детский стол за его прочность, качество и простоту сборки.Он идеально подходит для тех, кто хочет универсальный вариант по разумной цене.
4
Самый стильный детский стульчик
Арт-уголок
Придайте своей игровой комнате Flintstones вибрации с помощью этого великолепного набора из переработанных пластиковых игрушек. Это идеальная станция для чтения, изготовления или учебы.
5
Лучший стол для организации
Детский письменный стол и стул Glaser Харриет Би Wayfair.ком
289,99 долл. США
Этот письменный стол, предназначенный для детей от 5 до 12 лет, оснащен ящиком с пробковой доской и несколькими отделениями для хранения принадлежностей. Наряду с бирюзовым он бывает белого, темно-синего, лавандового и серого цветов.
6
Лучший компактный стол
Стол + стул franklinemily.com
320,00 долл. США
Встроенное хранилище на столе из березовой фанеры для книг, ручек, бутылки с водой, шнуров и зарядных устройств.Кроме того, на столе есть стул, который можно полностью подставить под него для экономии места.
7
Лучшая парта для школьных заданий
Деревянный письменный стол и стул с подъемной крышкой Мелисса и Дуг amazon.com
Крышка на безопасных петлях и усиленные ножки этого стола цвета эспрессо делают его пригодным для постоянного использования. Это похоже на стол, который ребенок может использовать в классе, поэтому он идеально подходит для занятий дома.
8
Лучший стол с закругленными краями
Детский стол Canyon Natural Линн Форд crateandbarrel.com
599,00 долл. США
Этот письменный стол, спроектированный Линн Форд, имеет небольшой ящик для хранения письменных принадлежностей, школьных принадлежностей, зарядных устройств, книг — назовите это! Естественная отделка, акценты из тростника и изгиб стола придают ему менее традиционный вид.
9
Лучший стол для хранения
Рабочий стол лаванды со стулом KidKraft Walmart.ком
$ 240,56
На этом столе есть все, что касается хранения вещей, включая стойкие органайзеры для хранения записных книжек, два глубоких шкафа и широкий ящик. Кроме того, он имеет встроенные информационные бюллетени и белые доски.
10
Самый элегантный стол для детей
Маленький стол архитектора
Дайте волю воображению вашего ребенка, используя этот простой стол, современный дизайн которого не уступает уровню детей.Он бывает разных нежных цветов, включая темно-красный, синий, зеленый, розовый, серый и коричневый.
11
Лучший стол для чистого рабочего пространства
Рабочий стол Lassen Kids Andover Mills wayfair.com
219,90 долл. США
Убедитесь, что у вашего ребенка есть свободное рабочее место с этим столом с тремя глубокими ящиками. (К вашему сведению, верхний создает иллюзию двойного ящика.) Он идеально подходит для хранения офисных принадлежностей и может даже использоваться в качестве дополнительного места для комода или дома для игрушек.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Реклама — продолжить чтение ниже
Какие существуют типы огнетушителей и их применение
Всем известно, что на их рабочем месте должен быть огнетушитель (огнетушители), и каждый должен знать, где находится ближайший из них.
Однако большинство не понимает, что один огнетушитель не работает со всеми типами пожаров. Существует много разных типов или классов огнетушителей, а также существует много разных классов пожаров.
Чтобы обеспечить настоящую безопасность на рабочем месте, вам необходимо убедиться, что у вас установлен огнетушитель, соответствующий потенциальной опасности возгорания в вашем здании.
Краткое изложение химии огня и почему класс имеет значение
Во-первых, это помогает получить краткое объяснение основных элементов пожара.
Для целей данного обсуждения будут кратко определены пять классов пожара:
Класс A: легковоспламеняющиеся твердые горючие материалы, такие как дерево или бумага
Класс B: легковоспламеняющаяся жидкость или газ
Класс C: электрический огонь под напряжением (источник электричества под напряжением служит воспламенителем пожара класса A или B — если источник электричества удален, это больше не пожар класса C)
Класс D: металлический огонь (титан, цирконий, магний, натрий)
Класс K: огонь для приготовления пищи — животные или растительные масла или жиры
Независимо от типа пожара всегда будут присутствовать одни и те же четыре элемента:
Топливо
тепло
Кислород
Цепная реакция
Теория переносных огнетушителей заключается в том, что пожар можно потушить, удалив один или несколько из этих четырех элементов.
Для каждого класса пожара топливо, источник тепла и цепная реакция различаются, поэтому должны быть разные типы огнетушителей в зависимости от класса пожара. Например, в то время как пожар класса A можно безопасно потушить водой, пожар класса C — нет, поскольку вода проводит электричество и может причинить вред оператору.
6 типов огнетушителей
Теперь, когда у вас есть базовое представление о различных типах пожаров и о том, почему необходимы разные огнетушители, мы обсудим 6 основных типов огнетушителей и их применение:
1.Порошковый огнетушитель ABC
Порошковый огнетушитель ABC имеет множество преимуществ, поскольку он является универсальным огнетушителем и поэтому является одним из наиболее распространенных огнетушителей, которые можно иметь под рукой.
Порошковый огнетушитель распыляет очень мелкий химический порошок, чаще всего состоящий из моноаммонийфосфата. Это действует, чтобы погасить огонь и задушить его.
Порошковые огнетушители эффективны при пожарах классов A, B и C, поскольку они не являются проводником электричества и могут эффективно прервать цепную реакцию при пожаре жидкости или газа, чего не может сделать водный огнетушитель.
2. Огнетушитель двуокиси углерода
Огнетушитель с двуокисью углерода (CO2) — один из самых чистых типов огнетушителей, поскольку он не оставляет следов и не требует очистки.
Огнетушитель CO2 делает именно это — тушит CO2. Таким образом, он удаляет кислород из огня, эффективно подавляя его кислород. Он идеально подходит для использования при пожарах класса B, связанных с воспламеняющимися жидкостями, и при пожарах электрического тока.
3. Мокрый химический огнетушитель
Влажный химический огнетушитель — это специализированный тип огнетушителя, в первую очередь ориентированный на пожары класса K, в которых используются средства для приготовления пищи, такие как животные и растительные жиры или масла.
Эти огнетушители содержат раствор, состоящий из калия, который эффективно атакует пожар с двух сторон.
Во-первых, распыляемая жидкость охлаждает огонь. Во-вторых, из-за химической реакции раствора с кулинарной средой образуется густое мылообразное вещество, герметизирующее поверхность жидкости и предотвращающее повторное возгорание.
Таким образом, влажный химический огнетушитель идеально подходит для кухонных помещений и пожаров класса К. Однако он также может быть эффективен при пожарах класса А, когда загорелся такой материал, как дерево или бумага.
4. Огнетушитель водяным туманом
Самый универсальный из комплекта, огнетушитель водяным туманом, основан на новейшей технологии, которая работает с большинством классов пожаров.
Этот тип огнетушителя высвобождает микроскопические молекулы воды, которые тушат огонь на различных уровнях. Во-первых, из-за того, что так много воды рассеивается в такой микроскопической форме, похожей на туман, уровень кислорода в воздухе снижается, что помогает задушить огонь.
Во-вторых, частицы воды притягиваются к огню и, как всегда вода, охлаждают его, снижая температуру.
Наконец, и, возможно, самое уникальное в огнетушителях водяного тумана, это то, что вода была деионизирована (минералы удалены). В результате его можно использовать для тушения электрических пожаров, поскольку деионизированная вода не будет действовать как проводник, а также для сжигания жидкостей / газов, для которых нельзя применить стандартный водный огнетушитель.
Таким образом, огнетушитель водяным туманом является безопасным и эффективным для использования при пожарах классов A, B, C и K.
5. Пенный огнетушитель
Пенные огнетушители
подходят для класса A и легковоспламеняющихся жидкостей класса B, но неэффективны для газовых пожаров.
Они распыляют пену, которая расширяется при попадании в воздух и покрывает огонь. Это одеяло не позволяет парам подниматься из жидкости и питать огонь, тем самым лишая его топлива. Кроме того, поскольку пена смешивается с водой, она также имеет охлаждающий эффект.
Пенные огнетушители являются одними из лучших для жидкостных пожаров, таких как бензин, но также могут использоваться при пожарах класса А, связанных с твердыми горючими веществами, такими как дерево.
6. Огнетушитель Clean Agent
Огнетушитель с чистым агентом — это тип газового пожаротушения.При хранении в жидкой форме, когда он распыляется и попадает в воздух, он превращается в газовую форму, которая не проводит ток, безопасна для использования в присутствии людей, не оставляет следов и имеет очень короткий срок службы в атмосфере, что делает его экологически безопасным. -дружелюбно.
Газ, часто состоящий из галона, тушит огонь, снижая уровень кислорода и препятствуя цепной реакции. Поскольку он непроводящий и очень чистый, он идеально подходит для помещений или предприятий, заполненных электрическим и компьютерным оборудованием. Чаще всего они используются для пожаров классов B и C.
Убедитесь, что ваш бизнес защищен
Теперь, когда вы больше проинформированы, вы можете изучить огнетушители в вашей собственности, чтобы убедиться, что у вас есть огнетушитель того класса, который вам, скорее всего, понадобится в случае пожара на вашем конкретном объекте. Имейте в виду, что вам могут понадобиться разные типы огнетушителей в разных частях вашего объекта.
Однако дело не только в наличии надлежащего оборудования. Если оно не обслуживается или ваши сотрудники не прошли надлежащую подготовку, правильное оборудование может выйти из строя или использоваться не по назначению.
Чтобы убедиться, что у вас есть самые идеальные огнетушители, а также пройти надлежащее обучение и проверить качество и эффективность ваших огнетушителей, позвоните в Koorsen Fire & Security.