Как самому определить влажность древесины. Как определить влажность древесины в домашних условиях

Для использования древесины для наружных или внешних работ, необходимо определить её влажность. Существует несколько способов «как определить влажность древесины». Можно определить на глаз, а можно с помощью специальных приборов. Если пренебречь данной характеристикой, то впоследствии можно столкнуться с неприятной ситуацией, такой как деформирование или превращения в крошку.

Без проведения лабораторных экспериментов невооруженным глазом нетрудно заметить степень влажности материала. Если при распиле начинает выступать влага, то это говорит о высокой степени влажности, так как на поверхность выступают её излишки. Такое дерево непригодно для использования. Если же дерево, наоборот, начинает при распиле крошиться, то это знак пересохшего материала, что также негодно для последующей обработки.

Установление значения влажности древесины также можно производить методом взвешивания. Для этого метода требуется образец для проведения опыта. Сначала образец кладут на точные весы и записывают результаты измерения. Затем, для его просушки, образец помещают в духовую печь, разогретую до ста градусов, на час. После этого повторяют взвешивание. Эта операция продолжается до остановки изменения материала, что означает его полную просушку. После окончания эксперимента производится расчет влажности. Для этого из начального веса вычитают конечный. Затем полученный результат делят на вес сухого материала. Полученный результат необходимо умножить на сто процентов и получится процент влаги, содержащейся в доске.

Существуют и электроприборы, показывающие уровень влажности, называемые электровлагомеры. Они основаны на изменении электропроводимости материала. Иглы прибора вводят в древесину и направляют туда ток. После этого прибор выводит значение степени влажности.

Практически любую древесину придают сушке. Высушенная древесина более прочна и долговечна, не подвергается процессам гниения и меньше деформируется.

Существуют и народные методы определения просушенности древесины. Проведя линию на строганной стороне химическим карандашом. Если линия не приобретет фиолетовый цвет, то древесина сухая. Сухая древесина имеет хрупкую стружку, а сырая – эластичную. Звук от стука по деревянному материалу также укажет на степень влажности. У сырой – звук глухой, а у сухой – мягкий и мелодичный. При сушке деревянных досок, на их концах выступает смола. Если при надавливании на эту смолу, она начинает крошиться, то это признак сухости древесины.

Подводя итоги, можно сделать следующий вывод: качество древесины во многом зависит от степени её влажности. Чем суше материал, тем он прочнее и более устойчив к гниению. Поэтому при выборе древесины необходимо учитывать этот факт.

Советуем почитать

Влажность пиломатериалов

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

02 июня

Определение влажности и сушка древесины Компания «Дулан»

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ.

Для определения влажности древесины существует несколько способов. Для определения влажности можно использовать специальный прибор – электровлагомер. Действие прибора основано на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами вводят в дерево и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается влажность древесины в том месте, где введены иглы. Широкое распространение получили электровлагомеры ЭВА-2М, определяющие влажность в диапазонах 7 – 60%.
Многие опытные столяры определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и другие физические свойства, можно определить влажность древесины по массе (взвешивая поочередно несколько одинаковых заготовок одной породы), по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам.
При весовом способе от доски (контрольного образца) на расстоянии от торца 300 – 500 мм отпиливают секцию влажности толщиной 10 – 12 мм, тщательно очищают от заусенцев, опилок и взвешивают, записывают результат в журнале, а секцию помещают в сушильный шкаф с температурой до 103 °С. Через 6 часов сушки секцию взвешивают и массу записывают в журнал, затем вновь сушат и через каждые 2 ч после сушки взвешивают. Если после повторных взвешиваний масса секции не меняется, это означает, что секция высушена до абсолютно сухого состояния с влажностью W₀ = 0% и массой Р.

Первоначальную влажность древесины образца определяют по формуле: W = (P_н – Р_с) : Р_с * 100%, где W – первоначальная влажность, %; Р_н и Р_с – начальная масса и масса в абсолютно сухом состоянии образца.

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

Требования к влажности древесины в изделиях Таблица 1.

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

Влажность свежесрубленной древесины Таблица2

2. СУШКА ДРЕВЕСИНЫ.

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

ЕСТЕСТВЕННАЯ СУШКА

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

Таблица3

Примечание: Для лиственницы сроки сушки увеличиваются на 60%.  Климатические зоны

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

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

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

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

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

КАМЕРНАЯ СУШКА ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

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

Количество укладываемых по длине штабеля прокладок Таблица4

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

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

Режимы сушки

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

Категории качества высушенной древесины Таблица5.

Категория качества	Назначение высушенной древесины
1-я высококачественная	Точное машино- и приборостроение, производство моделей, авиационных деталей, лыж, музыкальных инструментов и т. п.
2-я повышенного качества	Производство мебели и т.п.
3-я среднего качества	Производство окон и дверей, фрезерованных деталей – досок для покрытия полов, наличников, плинтусов
4-я рядовая	Производство деталей и изделий малоэтажных домов и комплектов деталей для домов со стенами из местных материалов, строительных конструкций и т.п.

Режимами сушки в зависимости от назначения пиломатериалов, предусматриваются два процесса – низкотемпературный и высокотемпературный. При низкотемпературных режимах в качестве сушильного агента на первой ступени сушки применяют влажный воздух с температурой менее 100°С.

В зависимости от требований, предъявляемых к пиломатериалам, режимы делятся на: ·    мягкие М, при мягких режимах получается бездефектная сушка с сохранением физико-механических свойств древесины и цвета;

• нормальные Н, при нормальных режимах получается бездефектная сушка с возможным небольшим изменением цвета у хвойной древесины, но с сохранением прочности;
• форсированные Ф, при форсированных режимах сушки получается древесина с сохранением прочности на изгиб, растяжение и сжатие, но со снижением прочности на скалывание и раскалывание на 15 – 20% и с возможным потемнением древесины. По этим режимам предусмотрено трехступенчатое изменение параметров агента сушки, причем переход с каждой ступени режима на последующую можно производить лишь по достижении материалом определенной влажности, предусмотренной по режиму.

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

Процесс сушки древесины

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

Содержание влаги — Шведская древесина

Влага и вода влияют на свойства древесины как во время обработки, так и во время использования. Содержание влаги влияет, например, на строгание, склеивание и обработку поверхности, а также на такие ключевые свойства, как размеры, прочность и устойчивость к деградации (долговечность). Поэтому важно знать, как влияет на древесину влажность и как проверить ее влажность.

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

Равновесная влажность

Древесина является гигроскопичным строительным материалом, что означает, что она способна поглощать и выделять водяной пар из окружающего воздуха. Таким образом, влажность древесины постоянно адаптируется к окружающему ее климату: влажная древесина сжимается в сухой среде, а сухая древесина расширяется во влажной среде. Когда содержание влаги в древесине в конечном итоге полностью адаптируется к условиям окружающей среды, говорят, что древесина достигла своего равновесного содержания влаги. На равновесное содержание влаги влияют относительная влажность (RH) и температура, при этом относительная влажность оказывает наибольшее влияние в диапазоне температур 0–20°C.

Поскольку климат меняется в течение года, влажность древесины 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 добавить больше влаги, превышающей точку насыщения, или если температура упадет достаточно низко, избыточный пар сконденсируется в воду.

Августовские туманы над полями и болотами, запотевшие окна автомобилей и влага под ломтиком тоста — повседневные примеры охлаждения влажного воздуха, так что водяной пар конденсируется. Когда температура падает после жаркого летнего дня, воздух также кажется влажным, хотя на самом деле он содержит такое же или меньшее количество водяного пара, чем в начале дня. Причина в том, что относительная влажность повысилась.

Относительная влажность (RH) представляет собой отношение количества водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимальному количеству, которое он может удерживать при текущей температуре. Относительная влажность рассчитывается на основе парциального давления водяного пара, то есть давления, при котором водяной пар находился бы, если бы он один заполнил пространство.

Влияние температуры также означает, что хотя концентрация пара на открытом воздухе самая высокая летом и самая низкая зимой, равновесное содержание влаги в древесине 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, снижая относительную влажность. Поэтому относительная влажность воздуха внутри отапливаемого помещения наиболее высока летом (45–60 %), а минимальна 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 центральной части Швеции содержание влаги в древесине в среднем в течение года составляет 7,5%, с самыми высокими показателями летом (7–12%) и самыми низкими зимой (2–6%). В среднем на севере Швеции суше, чем на юге, см. рис. 45 .

Заданное содержание влаги

Заданное содержание влаги описывает желаемое среднее содержание влаги в партии древесины и допустимые колебания содержания влаги между отдельными кусками в партии. Целевое содержание влаги определено в стандарте SS-EN 1429. 8:2004 Пиломатериалы. Оценка качества сушки.

Лесопилки сушат древесину до разного целевого содержания влаги в зависимости от того, для чего древесина будет использоваться. Типичное целевое содержание влаги при поставке для различных продуктов показано в таблице 10 , стр. 41 . Содержание влаги при доставке с лесопилки должно быть адаптировано либо к дальнейшей обработке, либо к окружающей среде, в которой продукт будет использоваться в конечном итоге. Если при доставке древесина слишком влажная, это может привести к деформации и поломке на более позднем этапе. Если древесина слишком сильно высушена, это приведет к потерям производительности и увеличению затрат на энергию, а также может повлиять на качество и уровень деформации на лесопильном заводе.

На процесс сушки влияют различия свойств различных кусков древесины и различия климата между различными частями штабеля в сушильной печи. Плотность, доля сердцевины, ориентация волокон, сучки, время года и период хранения перед распиловкой и сушкой — все это факторы, влияющие на результат сушки. Это означает, что всегда будет существовать определенный разброс значений содержания влаги по кускам в партии. Таким образом, среднее содержание влаги в партии и содержание влаги в отдельных изделиях могут варьироваться в определенном диапазоне в соответствии с 9.0005 таблица 9 , которая является частью стандарта SS-EN 14298.

Таблица 9 Целевое содержание влаги

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

Пропуск таблицы

  При измерении содержания влаги во всех изделиях партии с целевым содержанием влаги 16 % среднее значение содержания влаги во всей партии (среднее содержание влаги) должно находиться в пределах 13,5 %. и 18% подлежат утверждению. Что касается отдельных изделий в партии, то содержание влаги в 93,5% из них должно находиться в пределах 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 куски находились в пределах допустимого интервала.

Изменение содержания влаги в поперечном сечении древесины

В результате процесса сушки содержание влаги будет варьироваться в поперечном сечении высушенной древесины. Сушильные камеры нагревают древесину и высушивают поверхность. Затем перемещение влаги из внутренней части древесины к поверхности определяется разницей в содержании влаги между этими двумя частями. Это означает, что после завершения фазы сушки поверхность всегда будет более сухой, чем внутренние части. Разница содержания 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 древесину можно кондиционировать перед тем, как вынуть ее из печи. Кондиционирование включает в себя повторное увлажнение поверхности для выравнивания распределения влаги в поперечном сечении. Фаза кондиционирования также позволяет снять внутренние напряжения, которые возникают в древесине во время сушки.

Шкала градиента влажности определяется свойствами древесины и процессом сушки. Сразу после того, как древесина высушена до средней влажности, например, 16%, поверхность древесины очень сухая, часто с влажностью менее 10%. В то же время влажность в центре древесины может быть выше 20%. Градиент влажности постепенно выравнивается после сушки за счет диффузии, но этот процесс может занять много времени, особенно при низких температурах. Поверхности древесины могут быть увлажнены снаружи, если древесина наклеена и хранится на открытом воздухе, что приводит к меньшему уклону.

Некондиционированная древесина с большим градиентом влажности может привести к деформации, если древесину распилить или существенно изменить поперечное сечение, например, путем профилирования. Если, с другой стороны, древесина будет использоваться практически с таким же поперечным сечением, как и при сушке, например, в качестве стоек для стен, большой уклон при низком содержании поверхностной влаги может обеспечить хорошую защиту от микробного роста. 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 влагомера электрического сопротивления с изолированными молотковыми электродами 9.0005 см. раздел «Измерение содержания влаги» ниже.

Древесина, обработанная на лесопилке

Древесина кондиционируется для уменьшения градиента влажности и внутренних напряжений, вызванных процессом сушки. Вода или пар добавляются в сушильную печь для увлажнения поверхности древесины. Одновременное добавление тепла и влаги снимает любые внутренние напряжения.

Древесина, подлежащая повторной распиловке на более позднем этапе, должна иметь выровненные в поперечном сечении напряжения и влажность. Если древесину с внутренними напряжениями перепиливать или профилировать, деформации будут возникать сразу же в процессе обработки. Если повторно распилить древесину с высоким градиентом влажности, деформации проявятся позже, по мере выравнивания содержания влаги в древесине. Кондиционированные изделия из древесины необходимы столярному производству для эффективного использования материала и получения столярных изделий высокого качества.

Кондиционирование также может обеспечить меньшее изменение 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 размерную стабильность древесины и снижает риск того, что готовое деревянное изделие изменит форму после процесса сушки. В дополнение к правильному целевому содержанию влаги строительная древесина также улучшается, если используются вышеуказанные параметры качества. Балки перекрытий и конструкционная древесина, например, становятся более стабильными по размеру, если древесина равномерно нагружена.

Внутренние напряжения оцениваются с использованием метода нарезки, описанного в стандартном SS-ENV 14464.

Рис. 49 Движение в древесине при различном содержании влаги

Среднее влажное содержание

влажности древесины дает значение средней влажности поперечного сечения. Среднее содержание влаги в куске дерева можно определить методом сухой массы или оценить с помощью влагомера электрического сопротивления. Влагомер сопротивления должен иметь молотковые электроды с изолированными зондами. С помощью изолированных зондов, которые можно вводить глубоко в древесину, можно точно решить, где в древесине следует измерить содержание влаги, что позволяет, например, определить градиент влажности в древесине. Другие типы электрических влагомеров дают гораздо менее точные измерения. Измерители влагосодержания с короткими неизолированными зондами могут давать только показания поверхностного влагосодержания, которое может существенно отличаться от среднего влагосодержания изделия. Поэтому такие счетчики следует использовать только для проверки влажности поверхности, например, перед покраской. Емкостные измерители влажности, которые вы размещаете на поверхности дерева, зависят от содержания влаги на поверхности, но на измерения также могут отрицательно влиять электропроводящие материалы рядом с куском дерева, например, стальная балка под ним.

Метод сухого веса включает сначала взвешивание куска дерева, его сушку в печи при температуре 103 ± 2°C до изменения его веса не более чем на 0,1% в течение двух часов, а затем повторное взвешивание всего сухого куска дерева. Затем содержание влаги рассчитывается по приведенной выше формуле см. стр. 36 . Метод, описанный в стандарте SS-EN 13183-1 Содержание влаги в пиломатериале – Часть 1: Определение методом сушки в печи является одновременно фактическим определением содержания влаги и единственным практическим методом точного определения влажности. содержание. Недостатком, конечно же, является то, что метод разрушает образец и занимает относительно много времени.

Более простым, быстрым и неразрушающим способом измерения содержания влаги является использование влагомера электрического сопротивления с изолированными молотковыми электродами. Ручные влагомеры электрического сопротивления с изолированными молотковыми электродами обычно работают по принципу измерения сопротивления между двумя изолированными зондами, вставленными в материал. Недостатком резистивных измерений влагосодержания является низкая точность, поскольку на измерение влияет как плотность древесины, так и другие ее свойства. Кроме того, на результаты влияет способ использования измерителя — например, градиент влажности означает, что даже небольшая разница в глубине погружения может оказать существенное влияние на результаты. В целом это означает, что влагомер электрического сопротивления с изолированными молотковыми электродами может давать результат только в пределах ± 2% от истинного содержания влаги в конкретном куске дерева. Таким образом, влагомеры электрического сопротивления с изолированными молотковыми электродами лучше всего подходят для оценки содержания влаги в партии, а не для отдельных изделий. Измерения сопротивления влажности должны следовать методу, описанному в стандарте 9.0005 SS-EN 13183-2 Содержание влаги в пиломатериале. Часть 2: Оценка методом электрического сопротивления.

Альтернативой влагомеру сопротивления является измерение емкости под передатчиком и приемником в приборе. Емкостные измерения влажности должны проводиться в соответствии с методом, описанным в стандарте SS-EN 13183-3 Содержание влаги в пиломатериале – Часть 3: Оценка емкостным методом . Ключевым преимуществом этих счетчиков является то, что они не повреждают древесину, так как в них не нужно вставлять щупы. Однако ручной емкостной измеритель гораздо менее точен, чем резистивный, из-за нескольких факторов: электрическое поле, используемое для измерения емкости, больше всего реагирует на ближайший к прибору материал, а это означает, что поверхностная влага оказывает большее влияние, чем внутренние части дерева; на результаты влияет то, насколько сильно датчик прижат к дереву, близлежащие куски дерева и близость металлических предметов. Поэтому ручной емкостной влагомер следует использовать только для испытаний и проверок, а не для определения влажности древесины.

Стационарные емкостные влагомеры эффективно используются на линиях обрезки лесопильных заводов и на строгальных станках 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 содержания влаги методом сопротивления

При правильном использовании влагомер электрического сопротивления с изолированными молотковыми электродами является эффективным инструментом для измерения влажности древесины. Устройство можно использовать для определения среднего содержания влаги в партии древесины и ее вариаций, оценки содержания влаги на поверхности и градиента влажности, мониторинга условий влажности во время строительства или проверки содержания влаги в существующих конструкциях.

Функционирование влагомера электрического сопротивления с изолированными молотковыми электродами следует регулярно проверять с помощью калибровочного образца.

Определение содержания влаги в куске дерева

Чтобы уменьшить влияние способа использования измерителя, в стандарте SS-EN 13183-2 указано, как следует вставлять изолированные молотковые электроды в кусок дерева. Средняя влажность древесины измеряется следующим образом: от торца отмеряют 300 мм. Вставьте изолированные молотковые электроды в поверхность древесины в направлении волокон и вдоль воображаемой линии, проходящей от края в 0,3 раза по ширине древесины. Глубина измерения должна быть в 0,3 раза больше толщины древесины, см. рис. 50 .

Определение среднего содержания влаги и колебаний в партии

Чтобы определить среднее содержание влаги и колебания в партии древесины, необходимо измерить содержание влаги в нескольких частях партии. Количество образцов и процесс отбора зависят от размера партии. Два стандарта описывают приемочные проверки древесины: 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 далее в этом тексте, но количество упаковок и проб, подлежащих измерению, остается прежним.

SS-EN 14298 фокусируется на качестве сушки и устанавливает требования к среднему содержанию влаги и отдельным значениям, количество проб, которые необходимо отобрать в зависимости от размера партии, и количество измерений, разрешенных для превышения требований. . Чтобы партия была одобрена, среднее содержание влаги должно находиться в пределах требуемого целевого содержания влаги, а количество измеренных значений, выходящих за пределы содержания влаги, должно быть ниже максимального числа. Стандарт SS-EN 14298 требует относительно большого количества измерений – например, в партии из 91–150 досок следует измерять влажность 20 штук, три из которых допускаются с превышением норм. Поверхностная твердость 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 срез, так как поперечное сечение древесины разрезается и измеряется зазор между двумя половинками.

SIS-CEN/TS 12169 дает общее описание того, как брать образцы из партии древесины, чтобы проверить, соответствует ли партия спецификациям, указанным в контракте или описании здания. Этот метод основан на использовании наиболее распространенного метода контроля для всех отраслей промышленности — приемлемого уровня качества (AQL). Приемочная проверка включает случайный выбор установленного 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 Все содержимое деревянной упаковки должно быть предоставлено в случае рекламации.

Рекомендуемое целевое содержание влаги для поставляемых изделий из древесины

В таблице 10 указано целевое содержание влаги для поставляемых изделий из дерева для различных целей.

Таблица 10 Целевое содержание влаги для поставок изделий из древесины различного назначения

Пропуск таблицы

Определение градиента влажности

Только самые кончики изолированных молотковых электродов влагомера электрического сопротивления имеют электрический контакт с древесиной. Это позволяет легко определить градиент влажности в древесине, сначала используя датчики для измерения содержания влаги на поверхности древесины, а затем вставляя их на глубину, в 0,3 раза превышающую толщину. Разница в значениях дает меру общего градиента влажности.

Определение содержания влаги на поверхности

Важно проверять содержание влаги на поверхности, так как оно оказывает большое влияние на адгезию краски и имеет решающее значение для риска микробного роста, не в последнюю очередь во время облицовки.

Примечание

Шведских или европейских стандартов для измерения поверхностной влажности древесины не существует. Следующий метод взят из справочника SP Trätek Fukt i trä for byggindustrin – Fuktegenskaper, krav, hantering och mätning .

Измерение содержания влаги на поверхности с помощью влагомера электрического сопротивления с изолированными электродами-молотками, вдавливая коническую оболочку наконечников изолированных электродов-молотков в пружинную древесину поверхности вручную так, чтобы половина оболочки наконечников электродов создавала отпечаток в лесу, идя 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 в сухом виде с лесопилки, всегда имеет поверхностную влажность ниже опасного уровня, но древесина может стать влажной из-за дождя, неправильного хранения или контакта древесины с влажным бетоном, что приводит к повышенной поверхностной влажности. Кратковременное воздействие влаги обычно не влияет на содержание влаги во внутренней части древесины. Содержание влаги во внутренней части древесины также не повлияет на влагосодержание поверхности, поскольку скорость просачивания влаги сквозь древесину гораздо медленнее, чем испарения с поверхности. Древесина, подвергшаяся воздействию воды, должна быть высушена. В зависимости от степени влажности это можно сделать естественным путем, с помощью осушителя или строительного вентилятора. Влажность поверхности должна быть не более 18 % при облицовке и не более 16 % при обработке поверхности.

Рекомендуемая влажность поверхности при окраске

Древесина, подлежащая окраске на строительной площадке, должна быть как можно быстрее загрунтована для защиты от УФ-излучения, а влажность поверхности при окраске должна быть не более 16%. Рекомендуется, чтобы открытая древесина, такая как внешняя облицовка и внутренние кожухи, подвергалась промышленной обработке поверхности в соответствии с сертифицированной третьей стороной системой обеспечения качества CMP (Certifierad Målad Panel = сертифицированная окрашенная облицовка). Наружная облицовка, грунтуемая на строительной площадке, должна иметь толщину пленки, выраженную количеством краски, нанесенной на квадратный метр, в среднем не менее 60 мкм (микрометров) в сухом слое.

Измерение содержания влаги в зданиях и существующих конструкциях

Проверка содержания влаги в древесине включает измерение уровня в различных точках рассматриваемой конструкции. Точки измерения определяются условиями на месте. Ищите места, где риск сырости самый высокий, а условия сушки самые плохие. Определите поверхностную влажность и среднее содержание влаги в древесине в точке измерения.

Неполадки в измерениях содержания влаги с использованием метода сопротивления означают, что единичное высокое значение измерения может быть вызвано факторами, отличными от влажности. Если в какой-либо точке обнаружено высокое содержание влаги, необходимо более тщательно изучить причину. Следует 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 для сырости и насколько хорошо вентилируется конструкция. При необходимости образцы сухой массы должны быть извлечены.

Перечни стандартов

Чтобы гарантировать, что все измеряют содержание влаги и стрессы при сушке в древесине одинаковым образом, теперь существует четыре стандарта:

• SS-EN 13183-1 Влагосодержание пиломатериала — Часть 1 :
  Определение методом сушки в печи.
• SS-EN 13183-2 Влагосодержание пиломатериала. Часть 2:
  Оценка методом электрического сопротивления.
• SS-EN 13183-3 Влагосодержание пиломатериала – Часть 3:
  Оценка емкостным методом.
• SS-ENV 14464 Пиломатериалы. Метод оценки цементации.

Самый быстрый способ измерения содержания влаги в древесине

Беспокоитесь о том, что влага может деформировать ваш деревянный проект? Хотите знать, как проверить влажность древесины и успокоиться?

Вы обратились по адресу!

Мы дадим вам краткое изложение:

• Как измерить влажность древесины
• Зачем измерять влажность древесины
• Когда измерять влажность древесины

В процессе мы расскажем вам о самом быстром методе измерения содержания влаги, чтобы вы могли избежать повреждения вашего проекта.

Давайте перейдем к делу.

Как измерить влажность древесины

Существует два основных способа измерения влажности (MC) древесины — или количества воды в куске дерева. Первый способ, известный как испытание в сухом состоянии, является научным. Второй способ — использовать влагомер древесины — самый быстрый и простой способ для тех, кто укладывает деревянный пол или занимается деревянными работами.

Как работает каждый метод?

Испытание на сушку в печи

Наиболее точным методом измерения MC древесины является испытание на сушку в печи. Стандарт ASTM (Американское общество испытаний и материалов) D4442 указывает, что этот метод является основным методом исследования. Он включает сушку образца дерева до тех пор, пока его вес не перестанет изменяться, а затем сравнение исходного веса с сухим весом. Разница заключается в количестве влаги, содержащейся в древесине.

Давайте рассмотрим эти шаги более подробно:

1. Возьмите образец дерева и взвесьте его.

2. Поместите в духовку с хорошей вентиляцией и постоянной температурой 220° F (около 104° C). Дайте древесине полностью высохнуть.

3. Регулярно проверяйте вес древесины до тех пор, пока вес не перестанет уменьшаться (изменение не более 0,1% за пару часов).

4. Еще раз взвесьте образец древесины.

5. Рассчитайте содержание влаги по следующей формуле:

Несмотря на точность, этот метод имеет недостатки.

Во-первых, это может занять много дней, в зависимости от того, сколько воды содержит образец древесины и насколько плотна древесина. (Более плотная древесина удерживает больше воды в своих ячейках.) Это означает, что ваш проект может застопориться.

Поговорите о головной боли, особенно если у вас мало времени!

Во-вторых, у большинства людей нет специальной печи или печи для обжига, необходимой для этого теста. В духовке должна быть надлежащая вентиляция, чтобы влага могла уйти. Он также должен быть очень точным и способным поддерживать постоянную температуру в течение длительного времени.

Затем сам образец дерева. После высыхания в печи он, скорее всего, будет непригоден для использования.

Древесина может быть повреждена или сожжена. И это, вероятно, не будет на уровне MC, необходимом для вашего проекта.

Кто хочет тратить свое время на сушку куска дерева в течение нескольких дней, когда дерево в конце даже не будет пригодно для использования?

И, наконец, метод испытаний в сухом состоянии не очень портативный метод, поскольку для него требуются большие инструменты, такие как духовка и весы.

Не было бы намного проще использовать метод, который помещается в кармане?

Вот тут-то и пригодятся влагомеры — второй метод!

Влагомеры

Влагомеры — это самый быстрый и простой способ проверить влажность древесины (ASTM D4444). Высококачественный измеритель влажности древесины предоставит вам точные результаты за считанные секунды. Есть два типа счетчиков на выбор: счетчик со штифтами или счетчик без штифтов.

Штифтовые измерители

Штифтовые измерители получили свое название из-за того, что у них есть два штифта или электрода, которые необходимо вонзить в древесину. Между этими двумя контактами проходит электрический ток.

Поскольку древесина плохо проводит электричество, а вода хорошо проводит электричество, величина сопротивления электрическому току определяет, сколько влаги содержится в древесине. Чем больше электрическое сопротивление, тем ниже содержание влаги.

Бесконтактные счетчики

Бесконтактные счетчики, с другой стороны, используют электромагнитный датчик для измерения содержания влаги. Все, что вам нужно сделать, это держать сенсорную пластину в полном контакте с плоским куском дерева.

Независимо от того, используете ли вы стержневой или бесштыревой измеритель, помните следующее, чтобы гарантировать получение точных результатов:

• Приобретите качественный влагомер. Бессеметр DS500 является одним из примеров.
• Проверьте калибровку с помощью эталонного калибровочного инструмента.
• Настройте счетчик на правильную породу дерева.
• Отрегулируйте температуру, если древесина не комнатной температуры (только для штифтовых измерителей). Некоторые измерители могут иметь встроенную функцию коррекции температуры, но вам, скорее всего, потребуется ввести температуру. Если в вашем измерителе нет такой функции, вам понадобится таблица коррекции температуры.

Использование измерителя влажности древесины поможет вам быстро получить нужные результаты. Но приобретать влагомер имеет смысл только в том случае, если вы знаете, зачем он вам вообще нужен.

Зачем измерять содержание влаги в древесине

Измерение МС является важной практикой для деревообработчиков, поскольку она определяет их решения при подготовке древесины. Это предотвращает проблемы, связанные с влажностью — деформацию, коробление, коробление или коробление — которые могут возникнуть, если древесина не имеет уровня MC, соответствующего окружающей среде.

Если содержание влаги в деревянном шкафу не соответствует заданному, вот что может произойти.

Он будет терять или набирать влагу, деформироваться так, что ящики невозможно будет закрыть.

Слишком много влаги в куске дерева может даже привести к росту плесени или грибков.

Вот почему важно измерить MC перед началом проекта. Знание MC поможет вам узнать, насколько далеко оно от достижения EMC (равновесное содержание влаги), которое является целевым уровнем влажности для вашей древесины. Затем вы, столяр или укладчик напольных покрытий, можете помочь древесине адаптироваться к окружающей среде.

Результат?

В итоге вы получите качественный проект, на котором не будет повреждений, связанных с влажностью.

В качестве примера предположим, что вы хотите уложить деревянный пол в доме в Аризоне. Вы смотрите диаграмму ЭМС (находите ее в Справочнике по дереву) и узнаете, что ЭМС в сухом климате составляет 7%.

Затем вы используете влагомер для отбора проб примерно 40 досок пола. Показания влажности показывают, что они имеют MC 11%. Это говорит о том, что вам нужно будет дать деревянному полу некоторое время, чтобы акклиматизироваться к его окончательной среде, прежде чем вы его уложите.

Чтобы узнать больше, прочитайте нашу статью о том, зачем измерять влажность древесины.

Но теперь мы собираемся обратить внимание на еще один вопрос, который, вероятно, вас интересует:

Как часто я должен это делать?

Когда измерять влажность древесины

Во избежание повреждений, связанных с влажностью, проверяйте влажность древесины в нескольких ключевых точках на протяжении всего проекта:

• При покупке древесины
• В процессе акклиматизации
• При подготовке к использованию в проекте
• При затоплении или протечке воды

Прежде чем покупать древесину, вам нужно сразу же проверить ее MC, чтобы определить, насколько она близка к EMC конечного местоположения. Таким образом, вы будете знать, стоит ли покупать или вам нужно искать более сухую древесину. Это также укажет, нужно ли вам акклиматизировать древесину.

Для небольшого проекта несложно проверить МС всей вашей древесины. Но при работе с более крупным проектом выбирайте случайную выборку.

Что касается напольных покрытий, то NWFA (Национальная ассоциация деревянных полов) рекомендует установщикам напольных покрытий проверять 40 досок на каждые 1000 квадратных футов напольного покрытия, а затем усреднять цифры.

Если древесина требует акклиматизации, вам следует периодически использовать влагомер для проверки прогресса. Древесина приближается к своей ЭМС?

Затем, когда вы будете готовы использовать древесину для проекта, проверьте еще раз — просто чтобы быть уверенным!

Наконец, показания влагомера могут быть очень полезны при затоплении или попадании воды на деревянные поверхности. Они могут показать, где произошло повреждение и где необходимо просушить.