В нашей статье мы лишь слегка затронем природные процессы и больше поговорим о методах измерения влажности пиломатериалов и технологиях сушки древесины. Акцент будет сделан на хвойных породах, поскольку они обладают оптимальным сочетанием характеристик для строительства каркасных домов и прочих сооружений. Пиломатериалы из сибирской лиственницы, например, ценят эксперты во всем мире за износоустойчивость, долговечность, простоту в обработке и приемлемую стоимость.
Классификация и методы измерения
Пиломатериалы естественной влажности содержат органическую жидкость в каналах, клетках и межклеточном пространстве, в различных пустотах и трещинах. Такую влагу называют микрокапиллярной или связанной, она удерживается внутри древесины благодаря комплексу естественных физико-химических процессов, которые не завершаются даже после того, как ствол деревьев превращается в доски. Только когда древесина стареет, а ее клетки разрушаются, такая влага испаряется, а вот удалить ее промышленным путем — задача нецелесообразная из-за больших затрат энергии.
Какая доска для строительства каркасного дома — естественной влажности или сухая. Строй и Живи.
Свободная влага — жидкость, которую древо впитывает в процессе своей жизни из почвы и воздуха. Процесс сушки как раз и направлен на снижение ее присутствия в волокнах. Когда речь идет о влажности пиломатериалов, то имеется в виду именно свободная влага. Практикуются два метода измерений:
- весовой (анализ контрольной пробы в лабораторных условиях);
- аппаратный (использование контактного или диэлькометрического влагометра).
Второй вариант предпочтительнее, поскольку процесс занимает меньше времени, дает достаточно точные результаты, а главное — позволяет не портить готовое изделие, вырезая из него фрагмент 20-25 мм для тестов.
В бытовых условиях не всегда удается правильно определить влажность пиломатериалов, поэтому специалисты в сфере строительства каркасных домов рекомендуют ориентироваться как на традиционные способы измерения, так и на народные методы.
Отличить сухую доску из хвойных пород от сырых пиломатериалов можно по следующим признакам:
- вес;
- оттенок;
- запах;
- звук при ударе.
Сколько влаги должно присутствовать в пиломатериалах, предназначенных для строительства и отделки? Стопроцентная влажность возможна только для необработанной сплавной древесины, для погонажных изделий из хвойных пород выделяют четыре степени:
- более 50% (свежая распиловка бревна);
- до 20% (естественная сушка пиломатериалов);
- 7-10% (технологичная сушка);
- 0% (абсолютно сухая древесина).
Также в профессиональной среде существует понятие «транспортной влажности», которая составляет около 22%.
Производственные стандарты
Влажность древесины для строительства каркасного дома или из бруса
Опытный строитель, эксперт в сфере ландшафтного дизайна, фасадной облицовки или интерьерной отделки может определить, какой влажности должен быть пиломатериал для выполнения различных видов работ. Учитывается множество факторов — от габаритов конструкции до климатических условий и породы древесины.
Рядовому потребителю достаточно знать, что показатели влажности пиломатериалов определяют сортность вагонки, планкена или бруса. Характеристики древесины проверяются на соответствие стандарту ГОСТ 8486-86, где указано, что изделия 1-3 сорта не должны иметь показатели выше 22%. Если пиломатериалы из хвойных пород имеют влажность выше этого значения, обязательным этапом постпроизводственной обработки является использование специальных антисептических средств.
Кроме этого готовые профилированные изделия из натурального дерева должны соответствовать ГОСТ 8242. Согласно стандарту, влажность балок перекрытия не должна превышать показателей в 20%, напольного покрытия и досок для интерьерной отделки — 12%, пиломатериалов для наружной облицовки — 15%. Допускается отклонение от нормативов в +/-3%.
Значение влажности в сфере строительства и ремонта
Показатели влажности влияют на целый ряд эксплуатационных особенностей пиломатериалов:
- усушка и коробление древесины;
- способность противостоять перепадам температуры;
- защита от насекомых, грибков, плесени и прочих биологических факторов;
- долговечность;
- эстетические характеристики;
- теплоизоляционные свойства.
Важно учитывать этот параметр при выборе оптимального материла для выполнения того или иного вида работ. Ошибки чреваты неприятными последствиями как на этапе строительства, так и в процессе последующей эксплуатации.
Как правильно сушить пиломатериалы
Сегодня практикуется несколько промышленных методов, а в некоторых цехах активно комбинируют разные технологии. В основе классификации лежит способ передачи тепла древесине, выделяют несколько видов сушки пиломатериалов:
- кондуктивная (контактная);
- конвективная (камерная, атмосферная);
- жидкостная (гидрофобными маслами);
- радиационная (инфракрасное облучение);
- диэлектрическая (и вакуумно-диэлектрическая);
- индукционная (электромагнитная).
Целесообразность метода определяется сложностью процесса. Чтобы высушить пиломатериал, предпочтительно выбрать технологию с наименьшими энергозатратами.
Преимущества сибирской лиственницы
Ученые определили, что существует связь между показателями присутствия влаги в волокнах древесины и продуктивностью самого растения. Соотношение этих двух параметров определяет коэффициент водопотребления. Так некоторые породы расходуют больше влаги для создания органической массы, чем другие. Достаточно сравнить показатели водопотребления, чтобы понять, какая древесина более влажная и требует дополнительной обработки при производстве пиломатериалов.
Дуб расходует 340 кг воды для создания 1 кг продукции фотосинтеза, сосна — 300, а сибирская лиственница всего 260. Эта особенность делает древесину лиственницы максимально сухой при заготовке и устойчивой к воздействию влаги при эксплуатации. В процессе старения материалы из этого уникального дерева приобретают гидроизоляционные свойства.
Источник: lesinter.ru
Влажность древесины: методы определения, ГОСТ, влажность пиломатериалов
Что такое влажность древесины? Какая она бывает? Как измерить влажность? Влажность пиломатериалов, предназначенных для строительства.
При строительстве деревянного дома из бревна возникает немало вопросов. Один из них касается влажности древесины. Что это? Какой она должна быть? Давайте разбираться.
Что такое влажность древесины?
Древесина состоит из множества капилляров, наполненных влагой, из-за чего структура материала получается неоднородной, пористой. Соотношение веса влаги, содержащейся внутри, к массе полностью сухой древесины, называют влажностью.
При усушке древесина теряет жидкость, ее объем уменьшается. Вдоль волокон, то есть по длине брус, бревна, доски не меняются, а в направлении поперек волокон (ширина изделия) наблюдается значительное изменение. Коэффициент усушки связан с породой древесины, количеством свободной и связанной влаги. Это указано в таблице, расположенной ниже.
Существуют два вида внутренней влаги:
- Свободная — находится в порах и капиллярах.
- Связанная — жидкость внутри клеток.
Между ними расположена «точка насыщения волокон». Это понятие характеризуется состоянием, когда удалена вся свободная влага из древесины, а внутри клеток жидкость осталась. Влажность разных пород в таком положении в равна от 22 до 35 %. Для расчетов берется средний показатель – 28%.
Физические размеры пиломатериалов меняются в диапазоне от 0% до 28%. При дальнейшем изменении влажности объем не меняется.
Есть еще понятие «равновесной влажности». Она устанавливается внутри пиломатериалов естественным путем во время эксплуатации. Также надо понимать, что показатель равновесия меньше, чем точка насыщения. Он тесно связан с температурой и влажностью воздуха. Подробные значения смотрите в таблице.
Если проанализировать данные, то можно понять, что в отапливаемых помещениях он равен 8-10%, на улице – 12-14 %. Таким образом, сырые пиломатериалы будут терять в объеме внутри дома, а сухие — увеличиваться (разбухать) на улице. В целом, пиломатериалы для внутренней отделки должны иметь влажность 6-8%, а для наружных работ — 11-12%.
Методы измерения влажности
Древесина относится к анизотропным материалам. У этой группы веществ свойства зависят от направления волокон — вдоль и поперек прочность и теплопроводность различны. Также дереву присуща гигроскопичность – способность впитывать и отдавать влагу в больших количествах.
Именно анизотропия и гигроскопичность становятся причинами появления напряжений внутри пиломатериала, которые приводят к растрескиванию и возникновению межвенцовых зазоров во время усадки деревянного дома из бревна.
Уменьшить анизотропию помогают специальные пленкообразующие составы, которыми обрабатывают торцы бревенчатой конструкции. А контролировать показатель влажности помогают специальные приборы — влагометры, которые могут быть разной степени точности, переносными и стационарными.
Существуют три метода определения влажность пиломатериала. Это контактный (кондуктометрический), бесконтактный (диэлькометрический) и метод высушивания (термогравиметрический).
Термогравиметрический метод
Наибольшую точность дает методика высушивания, именно ее результат внесен в ГОСТ 17231-78 и считается официально признанными. Способ очень трудоемкий, занимает не менее пяти, а то и восьми часов. Суть в следующем:
-
От изделия отпиливают небольшой образец на расстоянии дальше, чем 50 мм от края. Это связано с тем, что поверхностные слои древесины высыхают быстрее, чем середина. Поэтому нужен опытный образец с объема.
После получения полностью высушенного образца делают расчеты по формуле:
где m0 – первоначальный вес, а m – конечный вес.
Из первоначального веса отнимают окончательную массу. Это число делят на окончательный вес и умножают на 100%. Результат — искомая влажность.
Контактное измерение
Влажность пиломатериала высчитывается на основании коэффициента электрического сопротивления. Игольчатые влагомеры преобразуют значение в единицу влажности и выводят результат на свой экран.
На фотографии — измерение влажности оцилиндрованного бревна от «Азбука Леса» контактным влагомером.
Для измерений в древесину вставляются металлические щупы и включают электрический ток. Чем больше длина зонда, тем точнее показание приборов.
К недостаткам игольчатых приборов относятся:
- Нарушение целостности пиломатериала в местах измерений.
- При влажности материала менее восьми процентов велика погрешность.
Бесконтактная методика
Вначале измерений подготавливают небольшой, максимально ровный участок на поверхности деревянного изделия Суть методики состоит в определении диэлектрической проницаемости исследуемого образца при помощи СВЧ излучения.
Прибор сравнивает полученное число с нормативным значением, которое есть в его памяти. Различие между эталоном и полученным значением – это влажность древесины. Главное преимущество метода – это отсутствие зависимости от температуры воздуха, статического электричества.
С помощью таких измерений можно проверить влажность образца по всей длине, и занимает это несколько минут. При использовании таких влагомеров не повреждается материал в месте контакта.
- Погрешность, связанная с неоднородным распределением влажности и плотности по всему объему пиломатериала.
- Для недорогих моделей характерна небольшая глубина сканирования.
Визуальные методы
Эти народные способы не отличаются точностью. Но иногда и такой вариант может дать нужную информацию.
- Если на спиле появляется жидкость, это свидетельствует об излишней влажности пиломатериала. И, наоборот, если доска крошится при распиле, она пересушена.
- На строганной поверхности пиломатериала рисуют химическим карандашом. Если изображение становится фиолетовым, в пиломатериале много влаги.
- У сухого дерева стружка легко раскрашивается, а у сырого она эластичная.
- При ударе обухом топора по дереву глухой звук свидетельствует о большой влажности, а мягкий – о хорошей просушке.
- При хранении досок на свежем воздухе на торцах появляются капли смолы.Если при давлении смола крошится, то это сухое дерево.
Влажность бревна на разных этапах строительства
У срубленного дерева максимальная влажность. Для некоторых пород и дерева, которое долго находилось в воде, она даже больше ста процентов.
Влажность материала связана с особенностями породы древесины и места измерения. У всех хвойных деревьев влажность в периферийной части (заболони) выше, чем в ядре. У лиственных — одинакова по всему объему. Влажность свежеспиленной древесины представлена в таблице.
Источник: azbykalesa.ru