Дерево – материал «живой», конструкции из него дышат и могут менять свою влажность. В этом и заключается его главное отличие от кирпича, бетона, металла… Такая особенность обуславливает наличие некоторых проблем при использовании стройматериалов из древесины, особенно это касается изменения процента влажности.
Влажность: понятие свободной и связанной влаги
В древесине основная часть воды находится в полостях клеток, межклеточных пространствах, в каналах, пустотах, трещинах – это свободная влага. Некоторое количество воды присутствует в толще клеточных оболочек – связанная влага.
Свободная (капиллярная) влага в дереве удерживается за счет простых физико-механических связей, она легко испаряется при обычной сушке. Это та вода, которую древесина может впитывать и отдавать. Когда речь заходит о влажности пиломатериалов, то имеется в виду количество именно свободной влаги.
Связанная (микрокапиллярная) влага удерживается в дереве сложными физико-химическими процессами, удаление ее связано с огромными энергозатратами. В природе она испаряется из древесины в процессе горения или естественного старения, то есть, когда клетки полностью разрушаются.
Какая доска для строительства каркасного дома — естественной влажности или сухая. Строй и Живи.
Процент влажности пиломатериалов – одна из важнейших технических характеристик, влияющих на качество и сферу применения изделий. Кроме того показатель влажности может переводить доску или брус в один из пяти сортов. Так, в ГОСТ 8486-86 говорится, что к отборным и первому-третьему сортам относятся пиломатериалы влажностью до 22 процентов (сухие) или от 22% (сырые, обработанные антисептиком), и только 4-ый сорт не нормируется по этому показателю.
Выделяют абсолютную и относительную влажность. В строительной практике обращают внимание в основном только на абсолютную, которая определяется как соотношение массы содержащейся в дереве влаги к массе сухой древесины.
Принято выделять несколько видов влажности:
- мокрая древесина (сплавная) – 100 и более процентов;
- свежепиленная – от 50 до ста процентов;
- воздушно-сухая – до 20 процентов;
- комнатно-сухая – 7-10 процентов;
- абсолютно сухая – 0 процентов.
Выделяют также понятия «полусухие» пиломатериалы, изделия из древесины «транспортной влажности» — около 22%.
Для чего нужно знать процент влажности пиломатериалов
Влажность дерева – величина нестабильная. Древесина гигроскопична, она всегда стремится войти с окружающей средой в равновесие. Влагообмен происходит постоянно, при повышении влажности воздуха пиломатериалы впитывают в себя воду из него, а при понижении – отдают. Это взаимодействие вызывает ряд процессов по изменению структуры и формы материала, таких как:
Какая влажность должна быть у дерева для изготовления мебели ?
- разбухание;
- усушка;
- коробление;
- растрескивание.
При усушке пиломатериалы уменьшаются в объеме вследствие испарения влаги из древесины. Причем объем уменьшается прямо пропорционально снижению влажности. Усыхает дерево в разных направлениях неодинаково, меньше всего вдоль волокон (на 0,1-0,3%), в радиальном направлении – 4-8%, в тангенциальном – 6-10%. Объемная усушка в среднем может составлять 12-15 процентов.
Чтобы после высыхания изготавливаемые пиломатериалы имели нужные размеры, при распиловке бревен, например, на брус или доску, делают припуски. При этом учитывают, что усушка зависит от плотности древесины – чем выше она, тем больше усыхает. Кстати, разные породы по-разному реагируют на изменение влажностного режима, выделяют среди них более-менее стойкие, а некоторые характеризуются плотниками и столярами как «нервные».
Разбухание – увеличение деревянных изделий в объеме, то есть процесс, противоположный усушке. Происходит он, когда дерево эксплуатируется в условиях повышенной влажности. Увеличение объема само по себе не влияет на прочность древесины как таковой, однако может привести к нарушению формы/целостности собранных из нее конструкций.
Свойство древесины разбухать и усыхаться при кардинальном изменении влажности считается негативным. Однако, в некоторых случаях, например, разбухание бывает полезным – оно обеспечивает герметичность соединения деталей, допустим, при изготовлении деревянных лодок, бочек и т.п.
Уличные деревянные конструкции процессам разбухания и усушки подвергаются периодически, со сменой времен года. Поэтому они особо подвержены таким процессам как растрескивание и коробление, являющимися результатами постоянно меняющейся влажности.
При усушке может образовываться неравномерность распределения воды в слоях дерева, в результате чего возникает напряжение по разным направлениям, приводящее к образованию трещин. Вследствие усушки часто наблюдается искривление изделия – коробление. Оно может быть продольным или поперечным, появляется неравномерно в разных направлениях. Искривлённые пиломатериалы осложняют монтаж и могут терять несущие способности. Даже выделяют (ГОСТ 2140 81) специфический видимый порок доски – «крыловатость», то есть винтовой продольный изгиб.
Сырые пиломатериалы стоят дешевле, так как на их сушку не были затрачены средства, и у них имеется ряд существенных недостатков:
- в большей степени подвержены заражению паразитическими грибками, для которых повышенная влажность является идеальной средой обитания;
- больше страдают от усушки, как следствие — трескаются и коробятся;
- плохо поддаются обработке (строжка, шлифование);
- характеризуются пониженными теплоизоляционными свойствами, так как «лишняя» вода выталкивает воздух, выступающий основным теплоизолятором.
Выбираем пиломатериал по проценту влажности
Пиломатериал определенной влажности предназначается для определенных целей. Использовать доску/брус влажностью 20-30 процентов допускается для строительства любых уличных сооружений – заборы, беседки, навесы, ограждения для животных и тому подобное.
Кроме того брус и доска естественной влажности подойдет для обустройства некоторых конструкционных элементов при возведении домов и ремонтных работах. Например, для обустройства стропильной системы или лаг под половое покрытие. В данном случае надежность крепления не позволит при высыхании появиться трещинам и короблению. А для защиты от грибка изделия обрабатываются специальными антисептическими составами.
Из сухого пиломатериала (комнатно-сухая влажность на уровне 7-10 процентов) изготавливают строганный мелкий и крупный погонаж (вагонка, блок-хаус, плинтусы, уголки, обналичка) наружные и внутренние дверные полотна, оконные фрамуги и рамы, паркет, мебель.
Существует у деревообработчиков такое понятие, как «транспортная влажность». Ее показатель не должен быть больше 20-22 процентов. Если влажность пиломатериалов выше, то перевозить их на большие расстояния не допустимо, так как транспортировка займет много времени, в течение которого возможно загнивание древесины.
Абсолютно сухая древесина с показателем 0 процентов на практике не встречается. Это понятие применяется лишь при использовании одного из методов определения влажности – весового.
Основные методы определения влажности
Для выяснения влажности пиломатериалов пользуются сегодня двумя основными способами – весовым и с использованием влагомера.
Весовой метод
Влажность определяют следующим образом – из бруса или доски выпиливают небольшой образец (контрольную пробу) шириной 20-25 мм. Очень важно брать его не с самого края, а с середины, так как торцевые части влажность всегда имеют меньшую. Образец очищают от опилок и взвешивают на технических весах, способных давать сверхточные показатели (до одной сотой грамма). Полученный вес записывают – это будет начальная масса пробы (НМП).
Далее образец высушивают в специальном сушильном шкафу при 100-105 градусах. Через пять часов его достают и взвешивают, фиксируя вес, снова сушат, проверяя показатели через каждые 1-2 часа. Когда вес перестает изменяться, получается абсолютно сухая древесина – записывается конечная масса пробы (КМП). Далее влажность пиломатериалов определяют так: разницу между НМП и КМП делят на показатель КМП, полученную цифру умножают на 100 – получают изначальный показатель влажности.
Основной плюс метода заключается в том, что он дает очень точные показатели (погрешность не более 1 процента). Минусы:
- анализ может сильно затянуться по времени;
- потребуется вырезать образец материала, что неприемлемо для готовых изделий.
Использование влагомера
Влагомер – специально сконструированный для измерения влажности электроприбор. Существует две его разновидности:
- контактный (игольчатый) – работа основана на кондуктометрическом методе;
- бесконтактный – работа основана на диэлькометрическом методе.
Игольчатый влагомер имеет две острые металлические иглы, которые погружаются в древесину. Затем нажимают кнопку, замыкая цепь. Прибор при этом измеряет электрическое сопротивление, которое изменяется в зависимости от уровня влаги в материале. Далее по специальной формуле, заложенной в память влагомера, вычисляется процент влажности. Измерения в данном случае проводятся локально, поэтому процедуру для получения точных результатов необходимо проводить в нескольких местах изделия.
Основным рабочим элементом бесконтактного влагомера является генератор радиочастот. Измерения проводятся при помощи вмонтированных контактных площадок, поэтому, в отличие от игольчатой модели, прибор не оставляет следов изделии. Работа основана на измерении диэлектрической проницаемости древесины – вода сама по себе характеризуется высокой диэлектрической проницаемостью, что дает возможность получить точные показатели процента влажности материала.
Основными плюсами использования влагомеров являются удобство применения и возможность быстро получить результат. Бесконтактные приборы, кроме того, прекрасно подходят для измерения влажности готовых изделий. Главный минус – показатели влагомеров бывают не очень точными, погрешность может составлять от 2 до 7 процентов.
Основные методы сушки пиломатериалов
Сушка древесины – важнейшая операция, направленная на улучшение ее технологических и потребительских свойств. Даже если случилось переувлажнение изделия, то бывший сухим пиломатериал гораздо реже коробится и растрескивается, легче обрабатывается и монтируется. Сухое дерево отлично противостоит заражению вредоносными грибками. Вес изделий получается меньше, при этом прочность и твердость повышаются, также заметно улучшаются теплоизоляционные качества.
Сегодня в деревообрабатывающей промышленности используют два основных способа сушки – естественный (атмосферный) и принудительный (камерный).
Естественная сушка
При атмосферной сушке пиломатериалы укладывают в штабеля под навесом на открытом воздухе. При формировании штабеля между рядами досок, брусьев и т.п. кладут прокладки. Штабеля устанавливают с просветами для циркуляции воздуха. Торцы изделий, во избежание появления трещин, обрабатывают специальными составами. Кроме того, пиломатериалы из лиственных пород перед укладкой в штабеля должны быть обязательно подвергнуты антисептированию.
Агентом сушки в данном случае выступает воздух, хотя, в отличие от принудительного способа, управлять его параметрами (температура, влажность) не получается. Все зависит от погоды и времени года. Немаловажным моментом является, насколько плотно уложены штабеля. Чем плотнее, тем выше в них относительная влажность и ниже температура, а значит, просыхать древесина будет медленнее.
Атмосферная сушка позволяет получить на выходе изделия с влажностью 18-20 процентов. Скорость процесса будет зависеть от начальной влажности дерева, времени года, породы древесины и сечения пиломатериалов.
Основным плюсом является относительная дешевизна процесса. Не требуется специального оборудования и затрат на подогрев воздуха. Кроме того, остаточные напряжения при усушке будут не такими сильными, трещин образовывать не будет – это особенно актуально при сушке древесины с изначально высокой влажностью.
Минус – сохнут пиломатериалы долго, контролировать температуру и влажность невозможно. При длительном повышении влажности окружающего воздуха появляется опасность грибкового заражения.
Принудительная сушка
Наиболее технологичный высокоэффективный метод, позволяющий получить древесину с влажностью 7-12 процентов за короткий промежуток времени. Суть его заключается в том, что особым образом сформированные штабеля из пиломатериалов помещают в специальные камеры, в которых на протяжении определенного времени поддерживается необходимый температурный и влажностной режим. Агентом сушки может выступать пар, нагретый воздух либо топочные газы, движение их может быть как естественное, так и принудительное.
Основным плюсом является быстрота получения пиломатериалов необходимой влажности. Кроме того, имеется возможность четко контролировать процесс. Для каждой породы древесины и в зависимости от первоначальной влажности выбирается самый выгодный режим сушки. Горячий пар или газ убивает паразитические грибки и личинки вредных для древесины насекомых. Недостаток у принудительной сушки один – большие затраты на оборудование и нагревание агента.
Вариантом камерной сушки можно считать вакуумные установки, где дерево греют током при пониженном давлении. Есть ещё несколько методов, чтобы удалить воду из пиломатериалов до необходимого процента, но применяют их очень нечасто.
Источник: www.pilomarket.ru
Влажность сухой строганной доски и ее воздействия на доску. Допуски на усушку
Начнем с нормативов влажности на строганную доску.
По ГОСТ 8242 сухой доской считается материал влажность которого варьируется от 8 до 20 % в зависимости от сечения доски. То есть чем толще и шире доска, тем большую влажность она может иметь по ГОСТ.
Объясню более подробно на примере нашего производства.
Мы сушим доски до 12-14% но в процессе транспортировки и хранения на складе материал все таки набирает влажность.
Так доски толщиной 20-35 мм имеют влажность от 10 до 16 % что в пределах допустимого. Бывают и исключения когда доска набирает влажность и до 18% но в этом нет ничего страшного.
Доски толщиной 35-50 мм имеют влажность от 12 до 18 % что так же в пределах нормы.
Усушка строганной доски
Усушка доски это когда при потери влажности доска теряет в размерах. Например доска строганная 50 мм х 150 мм влажностью 30% после усушки до 11-13 % будит 47,8 мм х 144,2 мм согласитесь разница очень большая.
Поэтому многие покупатели очень часто при выборе сухой строганой доски смотрят на влажность ведь чем меньше изначальная влажность тем меньшую усушку даст пиломатериал.
Основная усушка пиломатериала начинается когда влажность достигает 28-30 %.
Вот вам таблица припусков на усушку пиломатериалов влажностью 30% и больше по ГОСТ 6782-67
| Номинальные размеры толщины и ширины пиломатериала, мм | Припуски на усушку в мм при конечной влажности пиломатериалов , в % | ||||||||
| 5-7 % | 8-10 % | 11-13 % | 14-16 % | 17-19 % | 20-22 % | 23-25 % | 26-28 % | ||
| 13 | 0,8 | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | |
| 16 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,6 | |
| 19 | 1,1 | 1 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,7 | |
| 22 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1 | 1 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | |
| 25 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,2 | 1,1 | 1 | 0,9 | 0,9 | |
| 32 | 1,7 | 1,6 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,1 | 1 | |
| 40 | 2,1 | 2 | 1,8 | 1,7 | 1,6 | 1,4 | 1,2 | 1 | |
| 50 | 2,5 | 2,4 | 2,2 | 2 | 1,8 | 1,6 | 1,3 | 1 | |
| 60 | 3 | 2,8 | 2,6 | 2,4 | 2,1 | 1,8 | 1,4 | 1 | |
| 70 | 3,4 | 3,2 | 3 | 2,7 | 2,3 | 1,9 | 1,5 | 1 | |
| 80 | 3,9 | 3,7 | 3,4 | 3 | 2,5 | 2 | 1,6 | 1 | |
| 100 | 4,8 | 4,6 | 4,2 | 3,6 | 2,9 | 2,3 | 1,7 | 1,1 | |
| 120 | 5,8 | 5,4 | 4,8 | 4,1 | 3,3 | 2,6 | 1,8 | 1,1 | |
| 130 | 6,2 | 5,8 | 5,2 | 4,4 | 3,6 | 2,7 | 1,9 | 1,1 | |
| 140 | 6,7 | 6,3 | 5,5 | 4,6 | 3,8 | 2,9 | 2 | 1,1 | |
| 150 | 7,1 | 6,7 | 5,8 | 4,9 | 4 | 3 | 2,1 | 1,2 | |
| 200 | 9,4 | 8,7 | 7,5 | 6,2 | 5 | 3,7 | 2,5 | 1,2 | |
Чтобы определить припуск на усушку материала надо знать начальную и конечную влажность доски.
Например возьмем доску толщиной 40 мм с влажностью 19% и высушим ее до 6% . Далее смотрим по таблице для доски 40 мм припуск на усушку при влажности 6% равен 2,1 мм, а при влажности 19% 1,6 мм.
Таким образом припуск на усушку будет равен 2,1мм – 1,6 мм = 0,5 мм.
Подведем итог
Не стоит бояться покупать доску влажность которой до 20% максимальная усушка при толщине доски 50 мм у вас будит 0,7 мм, а при ширине 200 мм — 2,8 мм. Ч
Источник: best-brus.ru
Влажность пиломатериалов: заблуждения и мифы
Почему зимний лес не менее влажный, чем летний? В чем разница между естественной сушкой и естественной влажностью? Как не получить «саблю» или «вертолет»?
При покупке строительных материалов в первую очередь обращают внимание на влажность, так как она влияет на уязвимость изделий для грибка и на усадку. В этой статье рассмотрим особенности влажности пиломатериала и ошибки, которые допускают при самостоятельной просушке.
Естественная влажность и естественная просушка
Смешивание значения этих понятий создает путаницу. Параметры отражают разные свойства пиломатериала: первый относится к содержанию влаги, второй – к типу просушки.
- Естественная влажность древесины отражает количество влаги в дереве на момент роста или после заготовки. Естественная влажность не нормируется и может составлять от 30 до 80%. По ГОСТу такая древесина считается влажной.
- Естественная просушка – это метод высушивания строительного материала, когда изделия штабелируют и выдерживают до достижения ими сухого состояния.
По ГОСТу сухим считают пиломатериал влажностью меньше 22%, влажным – выше этого показателя. Влажность пиломатериалов 4 сорта не нормируется.
Можно ли строить из древесины естественной влажности?
Древесину естественной влажности нельзя использовать в строительстве сразу. Перед использованием его необходимо просушить. В большинстве случаев используется естественная просушка на объекте.
Строительство из влажного материала не допускается из-за усадочных деформаций. Дерево имеет неоднородную структуру, поэтому процесс испарения влаги из нее идет тоже неравномерно. В процессе высыхания меняется масса пиломатериала. Когда пиломатериал уже закреплен в конструкции, то процесс высыхания приводит к образованию трещин, щелей, деформации отдельных элементов здания и т.д.
Пиломатериал может деформироваться и в процессе высушивания, это происходит при нарушении технологии. Эти деформации в зависимости от формы дефектов строители называют «вертолетом», «пропеллером», «винтом», «саблей» и т.д.
Зимняя древесина не требует просушки?
В интернете распространен миф о зимней древесине. С теоретической точки зрения он выглядит так: зимой листва с деревьев опадает, соответственно прекращается процесс фотосинтеза и питания растений. В результате замедления процессов жизнедеятельности дерева вода перестает поступать от корневой системы, соответственно влажность древесины получается ниже.
Влажность зимней древесины выше, чем у летней. Зимой дерево не прекращает свою жизнедеятельность, движение соков замедляется, но влага остается в стволе. Летом жидкость постоянно перемещается, испаряясь под влиянием высокой температуры.
Почему зимний материал все-таки лучше?
Если влажность зимнего пиломатериала не ниже, чему у летнего, то почему он пользуется наибольшим спросом? Причина в том, что летом деревянные изделия подвержены поражению грибком. Под влиянием тепла активизируется микрофлора, и влажная доска станет благоприятной средой для плесени.
ГОСТ предписывает обрабатывать антисептиками древесину перед летней сушкой. На периоды антисептирования влияют климатические условия регионов. По ГОСТу в Москве и Подмосковье обработке должны подвергаться материалы, заготовленные с 1 -15 апреля по 1 – 15 октября.
Зимой плесень не размножается, поэтому доску можно просушить.
Чем опасен сухостой?
Сухостой – это дерево, которое погибло, но при этом осталось стоять и не сгнило. В некоторых случаях в результате плановой вырубки часть сухостоя пускают на пиломатериалы. Влажность таких изделий будет ниже, чем у живого леса. При этом их высыхание происходило в непредсказуемых условиях. К тому же в сухостое могут быть вредные насекомые и грибок.
Камерная сушка гарантирует результат?
Камерная сушка – это способ обработки пиломатериалов, когда они высыхают в сушильной камере. Принудительные способ просушки позволяют получить результат быстрее, к тому же дерево можно довести до показателей влажности 10 – 20 %. Рассмотрим, так ли полезна древесина камерной сушки.
- Процесс производства таких пиломатериалов оказывается дороже, в результате конечная стоимость продукции выше.
- Пересушивание древесины принудительным способом может привести к появлению трещин.
- Когда пиломатериалы доставят на объект, они наберут равновесную с окружающей средой влажность.
- При камерной сушке толстых материалов (брус) сердцевина останется влажной.
Древесина камерной сушки подходит для отдельных видов работ: производства мебели, отдельных декоративных элементов из дерева, полов и др. В них не допускают коробления и усадки материала и требуют идеальной стыковки деревянных элементов.
Сушка на солнце
Много ошибок допускают, когда организуют сушку пиломатериалов своими силами. Для ускорения процесса штабеля располагают в местах прямого попадания солнечных лучей. Так делать не следует направленный солнечный свет не обеспечивает равномерного высыхания. Воздействие лучей приводит к возрастанию температуры на одном участке, другая зона пиломатериалов не нагревается.
В результате часть, на которую попадали лучи, высыхает быстрее, зона, скрытая от солнечного тепла, высыхает дольше. Пиломатериал начинает растаскивать, на нем могут появляться трещины, изделия изгибаются и закручиваются.
Если просушка идет в теплое время года, торцы пиломатериалов рекомендуется закрыть краской. Торец в штабелях высыхает быстрее, сердцевина при этом остается сырой. это может привести к деформации деревянных изделий. Краска замедлит высыхание торцов и сделает процесс сушки более равномерным.
Неправильная укладка на просушку
Результат сушки зависит от правильности укладки штабелей. Перечислим самые распространенные ошибки при штабелировке.
Источник: www.sdvor.com