Как определить степень влажности пиломатериала?

Древесина – экологически чистый, безопасный, природный строительный и отделочный материал, не требующий длительной дополнительной обработки. Качество материала зависит от его характеристик, изменяющихся под воздействием окружающей среды.

Виды распила: 1-тангенциальный, 2-радиальный.

Одной из таких особенностей является влажность пиломатериала, которая колеблется от перепадов влажности в окружающей среде. Вода, содержащаяся в клетках, необходима как самому дереву для его роста, так и для губительных микроорганизмов, заселяющих влажную субстанцию. Именно поэтому, прежде чем применять дерево для ремонта, строительства, изготовления конструкций, проводят испытания для определения влажности древесины, тщательно высушивают ее для защиты от грибка, гниения и для придания таких важных качеств, как прочность, эстетический внешний вид и длительный срок эксплуатации.

Усадка дома из бруса.
Особенности окосячки в брусовом доме.
Как посчитать кубатуру доски? Подробнее>>

Некоторые особенности

Влага в дереве может содержаться как в свободном, так и связанном состоянии. Свободная вода находится между клетками, и удалить ее не составляет труда, чего нельзя сказать о связанной или микрокапиллярной влаге, содержащейся в элементах клетки. Она взаимодействует с клетками на физико-химическом уровне, и удалить ее бывает крайне затруднительно.

Удивительно, но дополнительное увлажнение древесины также помогает при ее длительном хранении. Например, сваи, расположенные в сырой местности, или бревна, пролежавшие много лет в воде, могут стать в несколько раз прочнее и долговечнее. Это происходит благодаря тому, что дополнительная влага исключает попадание кислорода и разрушительные бактерии не размножаются.

Виды пиломатериалов.

1. Максимальной для снижения числа вредных микроорганизмов считается влажность, равная 22 %. Это относится ко многим видам деревьев: дубу, ясеню, ели, березе, липе.
2. Свежераспиленные доски укладывают ровными штабелями для быстрого снижения влажности. Между рядами обязательно оставляют зазор минимум 4 см для качественного притока воздуха к каждому слою. Если не высушить сразу свежеспиленные деревья, то они могут прийти в негодность за 1-3 месяца в зависимости от породы дерева.
3. В процессе выхода воды из древесины происходит уплотнение расположения клеток, что положительно влияет на прочностные свойства. Процесс усушки почти всегда изменяет размеры и формы пиломатериала, так как уменьшение расстояния между клетками может происходить неравномерно. Для того чтобы доски или брус не приобрели криволинейные очертания, во время сушки их фиксируют в определенном положении.

После снижения влажности пиломатериала может происходить обратный процесс – сорбция, или поглощение влаги. Дерево может многократно отдавать и поглощать влагу, но в результате многократных циклов качество материала снижается, в том числе гигроскопичность, прочность на изгиб и сжатие и т.д.

При строительстве деревянных сооружений важно применять защитные средства, препятствующие поглощению влаги для увеличения срока эксплуатации. К таким средствам можно отнести: краски, лаки, искусственные смолы, которые могут продлить срок службы, но не исключить полностью обмен влагой между пиломатериалом и окружающей средой.

Свойства и характеристики древесины

Сушильные камеры для древесины.

Наличие или отсутствие влаги, способность ее поглощать – данные параметры влияют на ряд характеристик:

• влагопроводность, возможность впитывать или извлекать связанную воду. От этой характеристики зависит быстрота сушки пиломатериала. Чем выше температура окружающего воздуха, тем выше влагопроводность;
• усушка – способность отдавать влагу в окружающую среду;
• разбухание – увеличение межклеточного пространства вследствие заполнения его водой;
• внутреннее напряжение – характеристика, влияющая на изменение размеров и форм пиломатериалов, а также вызывающая растрескивание древесины.

Методы определения влажности древесины

Для определения влажности древесины могут быть использованы несколько методов: прямые и косвенные.

Прямой метод – это измерение уровня влаги путем взвешивания образцов.

Для этого берут несколько образцов из каждой партии и в течение определенного времени производят регулярные взвешивания.

Косвенные методы более часто применяются на практике, чем прямые. К ним относятся:

Замер влажности своими руками.

1. Кондуктометрический метод – измерение уровня влаги с помощью специального трехигольчатого электрода. Электрод вводят в древесины с торцевой стороны пиломатериала, по ним пускается электрический ток, по степени распространения которого и определяется количество влаги.
2. Датчик для измерения влаги в древесной стружке. Он представляет собой разборный стакан с электродными дисками, между которыми укладывается небольшой объем стружки и тщательно уплотняется под прессом.
3. Зонд с четырьмя иглами применяется для исследований плит из древесной стружки.

Помимо вышеперечисленных, существуют: радиочастотный, индуктивный и емкостной методы определения влажности, но на практике они практически не применяются.

Опытные специалисты могут практически точно определить уровень влаги без приборов по внешним признакам: наличию трещин, покоробленности, цвету древесины и ее весу.

Определить степень сухости можно в процессе распила по стружке. Стружку сжимают в руке. Если она остается слипшейся, это значит, что влажность в пиломатериале повышенная. Если стружка рассыпчатая, древесина достаточно сухая.

Виды древесины по степени влажности

В зависимости от определения влажности древесины можно выделить следующие виды древесины:

• • количество влаги выше 22 % – это свежеспиленный пиломатериал, который не готов к продаже и нуждается в просушке;
  • влажность 22 % – предел возможной влажности древесины, пригодной для реализации без длительного хранения в ненадлежащих условиях;
  • влажность 17% – древесина, оптимальная для строительства сооружений, которые будут контактировать с атмосферой;
  • 12% – пиломатериал для любых видов строительных и отделочных работ. Отличается высокой прочностью, надежностью и привлекательным внешним видом;
  • влажность сухой или мебельной древесины не более 6%. Используется для изготовления мебели, интерьерных композиций, мебельных щитов и т.д.

Для каждого вида работ следует подбирать пиломатериал с подходящей влажностью, в противном случае изделие или сооружение прослужит меньше желаемого срока.

Способы сушки древесины

Для повышения качества пиломатериала его подвергают сушке после определения влажности древесины несколькими способами. Одним из самых доступных и экономичных является способ сушки на открытом воздухе. Укладывать материал желательно под навесом, защищающим от прямых солнечных лучей. Если доски или брус оставить на солнце, то внешняя оболочка быстро высохнет, а внутренняя часть останется сухой, то есть сушка будет неравномерной, что приведет к короблению материала.

• • 1. Укладку пиломатериала проводят в высокие штабели с обязательным промежутком между рядами. От земли или пола до нижнего ряда должно быть расстояние не менее полуметра. Сверху на штабель желательно уложить тяжелый гнет, который предотвратит сильное коробление досок или бруса.
    2. До начала сушки концы досок обрабатывают битумом, который избавит доски от возможного растрескивания, тем самым сохранив первоначальный внешний вид. Закрашивают концы сразу после того, как сделали поперечный распил. Концы пиломатериала, обладающего повышенной влажностью, перед окрашиванием сушат газовой горелкой.

Индукционная сушка. Из ферромагнитного металла изготавливается сетка, на нее укладываются ряды досок, после чего уложенные доски и сетку обволакивают каркасом из электрического провода. Металлическая сетка в электромагнитном поле нагревается и отдает тепло пиломатериалу.

Ротационная сушка – снижение влажности с применением центробежной силы. В отапливаемом помещении монтируется вращающийся подиум, на который укладывают материал и придают ему ускорение по окружности. Таким образом доски с помощью центробежной силы высыхают быстрее, чем при неподвижном положении.

Камеры для сушки представляют собой помещения с возможностью поддержания нужной температуры. В помещениях применяется горячий воздух с примесями топочного газа. В отличие от атмосферной, такая сушка значительно сокращает сроки обработки материала и позволяет получить нужный результат после определения влажности древесины.

Сушка под прессом. Две металлические плоскости нагревают, между ними помещают доски или другие плоские материалы и сжимают под давлением. Этот вид также называют контактной сушкой.

Выпаривание – еще один способ снижения количества влаги в материале. Данный способ применяли еще не одну сотню лет назад, когда куски дерева укладывали в большие чугуны, добавляли воды и томили при температуре 60-70 градусов в течение нескольких часов. При выпаривании из заготовок выходили природные соки, и дерево приобретало красивый темный цвет.

http://youtu.be/eLUyQFGUXgc

Пропарка льняным маслом – качественный, но достаточно дорогой способ обработки, при котором заготовки из дерева укладываются в жаропрочную емкость, обливаются маслом льна и пропариваются длительное время на медленном огне. Из таких заготовок можно делать влагостойкую посуду и другие изделия.

Обработка парафином. Древесину опускают в горячий парафин, вынимают и кладут в печь. Сушка древесины после такой обработки длится несколько дней. Дерево не трескается, повышается прочность, и улучшаются эстетические качества.

Выпаривание, обработку парафином или пропарку маслом применяют в современных условиях крайне редко, лишь в случаях изготовления небольших заготовок для посуды, ваз и предметов интерьера. Большие объемы целесообразно просушивать на воздухе или камерах.

Определение влажности древесины необходимо в любых сферах деятельности: от строительства до изготовления деревянных сувениров.