Что такое влажность древесины

Что такое влажность древесины

Дерево – это «живой» материал, меняющий свои свойства не только во время роста, но долгое время после сруба. Влажность – одна из важнейших характеристик древесины для ее применения. Данный материал очень восприимчив к изменениям окружающей среды. Одним из его свойств является «дыхание» – поглощение и выделение газов стенками клеток материала. По такому же принципу эти клетки всасывают и выделяют влагу.

Время года, в которое его спилили;

Рассмотрим наиболее употребимые понятия влажности древесины.

Естественная влажность древесины

Это уровень влаги, содержащийся в дереве на момент спила. Его еще называют «начальной влажностью». От этого значения отталкиваются при дальнейших действиях с партией материала: так, например, можно рассчитать время и условия сушки. Содержание влаги при разных условиях может варьироваться от 25 до 80%. При определении естественной влажности той или иной партии древесного материала мы всегда будем иметь в виду "влажность при конкретных условиях".

Равновесная влажность

Когда древесина долгое время находится в одной и той же воздушной среде, без значительных изменений влажности воздуха и температуры, материал достигает равновесной влажности. Это состояние, когда процесс усушки или насыщения влагой в данных условиях прекратился, и процент влажности стал постоянным. Стоит отметить, что разные породы дерева в одних и тех же условиях достигают практически равных показателей внутренней влаги.

В зависимости от разных условий содержания различают 5 степеней влажности древесины:

Мокрая – влажность более 100%, такое состояние достигается при длительном хранении дерева в воде.

Свежесрубленная – уровень влаги от 50 до 100%.

Воздушно сухая – от 15 до 20 %. Такие показатели достигаются при хранении на воздухе, они различаются в зависимости от температуры и выпадения атмосферных осадков.

Комнатно-сухая – от 8-10%. Уровень влаги устанавливается при хранении в помещении.

Абсолютно сухая – древесина с влажностью 0%.

Свободная и связанная влага

В тканях дерева присутствует 2 типа жидкости:

Связанная влага – находится внутри клеток дерева.

Свободная влага – та, что наполняет поры и каналы тканей, но еще не впиталась клетками.

Точка насыщения волокон древесины

С этими двумя понятиями связана так называемая точка насыщения волокон: тот процент влажности древесины, когда из нее удалена вся свободная влага, но при этом в ней остается связанная жидкость.

Для разных пород дерева эта степень определяется от 23 до 31%.

Каштан, веймутова сосна – 25%

Сосна, Ель, Липа – 29%

Бук, лиственница – 30%

Пихта Дугласа, секвойя – 30,5 -31%

Эта величина имеет значение, поскольку объемы и размеры древесины изменяются при влажности от 0% до точки насыщения. После полного заполнения клеток водой объем дерева не будет значительно увеличиваться.

Измерение влажности дерева влагомметром

Абсолютная влажность древесины

Относительная влажность древесины

Это более удобное понятие для расчётов, поскольку в нем отражается отношение массы внутренней жидкости к полной массе бруска. Формула расчёта – самая простая:

Эту формулу используют в расчёте теплотехники для определения объема испаряемой из дров воды. Согласно ему, при влажности 20% в 1000 – граммовом бруске находится 200 грамм влаги и 800 гр сухих волокон– вполне логичный результат.

Влажность пород древесины

Одним из факторов, влияющих на влажность, является порода дерева. Благодаря разной структуре волокон одни породы мгновенно реагируют на изменения внешней среды, впитывают и высвобождают воду. Другие – более устойчивы и очень медленно насыщаются влагой.

К наиболее активно впитывающим влагу породам относятся бук, груша, кемпас

Читайте также:  Как перепрошивают телефоны андроид

Стабильными и устойчивыми к изменениям считаются дуб, мербау.

Более «сухие» породы при усушке имеют тенденцию к растрескиванию. Умеренно-влажные, такие как дуб, более устойчивы к таким явлениям, меньше изменяют свои свойства при изменении условий.

При спиле в обычных условиях влажность разных пород древесины имеет следующие средние значения:

Наименование Среднее значение влажности, %
Хвойные породы Пихта 100
Сосна кедровая 92
Ель 91
Лиственница 82
Сосна обыкновенная 88
Лиственные мягкие Тополь 92
Ива 85
Ольха 84
Осина 82
Липа 60
Лиственные твердые Вяз 80
Ясень манчжурский 79
Береза 78…68
Бук 64
Граб 60
Дуб 50
Ясень обыкновенный 36

Влажность древесины для гранулирования пеллет

Пеллеты и топливные брикеты ценятся благодаря низкому уровню влажности в топливе. Уровень содержания влаги в нем составляет 8-12%. С такими характеристиками при сжигании образуется минимальное количество дыма.

Оптимальным уровнем влажности древесины для пеллетного производства является уровень 12-14%. Молотковые дробилки работают в том числе с щепой до 65% влажности, но при такой влажности невозможно измельчить материал до необходимой фракции, поэтому измельчение происходит в несколько этапов. Для доведения измельченных опилок до нужной кондиции используются комплексы с сушильными барабанами.

Сушильный комплекс для древесины от АЛБ Групп

Компания АЛБ Групп производит сушильные комплексы АВМ для линий гранулирования и брикетирования древесных отходов. Основной элемент комплекса – сушильный барабан АВМ, который за один прогон может снизить влажность древесины мелкой фракции с уровня 50% до требуемых 8-12%. Сушка происходит в следствии ворошения сырья в барабане и циркуляции в нем горячего воздуха. Работа барабана АВМ обеспечивается подключением теплогенератора или топочного блока, к комплексу подключается дымоуловитель и аспирационная система.

Модели АВМ 0,65 и 1,5 с производительностью до 1200 и 2500 кг в час являются наиболее востребованным оборудованием для сушки измельченной древесины.

Узнайте больше о наших сушильных комплексах, позвонив по телефону +7 (831) 410-85-25 или оставив контактные данные в форме!

Процент влажности древесины имеет большое значение для понимания дальнейшего поведения деревянных изделий в процессе эксплуатации. Древесина — это живой материал, состоящий из клеток, а клетки, как известно, не могут жить без воды. Есть такие понятия, как свободная влага , которая содержится в порах и капиллярах дерева и связанная влага , которая содержится посредственно в клетках дерева. На границе этих понятий находится точка насыщения волокна — это влажность древесины при которой вся свободная влага из дерева удалена, т.е. в полостях древесины воды нет, а вся связанная влага осталась, т.е. клетки насыщены водой. Влажность древесины в точке насыщения составляет от 22 до 35% в зависимости от породы дерева и для практических расчетов принимается равной 28%.

Влажность древесины в точке насыщения волокна — 28%

Важно знать: древесина меняет свои физические размеры при влажности от 0% до точки насыщения. Дальнейшее увлажнение не приводит к существенному росту габаритов. Влажность в точке насыщения волокна выше, чем равновесная влажность. Равновесная влажность устанавливается в древесине естественным путем в процессе эксплуатации в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха, поэтому древесина усыхает.

Для Минска относительная среднегодовая влажность воздуха составляет 78% , осенью-зимой 80-90%, весной-летом 65-75%. Таким образом при сушке древесины естественным путем в ней устанавливается влажность летом 12-15%, зимой 18-20%. Из этого следует, что при эксплуатации изделий из дерева на улице, они меняют свои геометрические размеры в течение года в зависимости от температуры и влажности воздуха. Намокание при дождях может увеличивать влажность древесины намного выше точки насыщения. Стоит также отметить, что при влажности выше точки насыщения и теплой погоде в древесине создаются идеальные условия для развития дерево разрушающих грибов. Пределом биостойкости древесины считают влажность в 22% . Поэтому при эксплуатации на улице в условиях РБ древесину нужно защищать.

Читайте также:  Гидравлический домкрат в быту

Главное правило эксплуатации древесины: Перед монтажом древесина должна иметь ту влажность в которой она будет в дальнейшем эксплуатироваться . Это правило касается также и других материалов — ДПК, ламинат, фанера и т.п. Таким образом до монтажа древесину следует оставить на некоторое время в условиях той среды, в которой она будет эксплуатироваться.

Основные породы древесины используемые в Беларуси в строительстве — это сосна и ель. Объемная усушка этих пород от свежесрубленного до сухого состояния составляет до 15%, изменение размера поперек волокон до 10%. Знать это правило очень важно при монтаже вагонки, имитации бруса, блок-хауса, половой доски, особенно при использовании сырых или очень сухих материалов.

При атмосферной сушке древесины на воздухе большое значение имеет пора года, направление ветра, температурный режим, сечение материала и другие факторы. Следовательно срок достижения равновесной влажности древесины при естественной сушке можно только спрогнозировать. По этим параметрам во времена СССР Беларусь была отнесена к 3-й условной зоне согласно ГОСТ 3808.1-80 и определен следующий срок сушки пиломатериалов естественным путем:

Согласно таблицы в Беларуси естественная сушка возможна только с апреля по сентябрь. Это не так, т.к. усушка происходит даже при 100% относительной влажности воздуха и температуре 0 градусов. Таким образом с октября по март находясь на улице древесина тоже сохнет.

Влажность древесины после автоклавной пропитки

Чтобы понять какую влажность имеет древесина после автоклавной пропитки приведем кое-какие цифры и расчеты.

  • Свежеспиленая древесина имеет влажность 60-80%
  • При влажности 100% количество воды в дереве составляет 50% общей массы
  • Вес 1 м.куб древесины со 100% влажностью условно равен 1 тонне (в т.ч. воды 500кг)
  • На пропитку поступает древесина с влажностью примерно 25%
  • При автоклавной обработке 1 м.куб. древесины, она впитывает в себя около 200 л антисептического раствора (условно равно 200 кг)

Расчет влажности древесины после пропитки

  • Вес воды (В1) в 1 м.куб. сухой древесины с влажностью 25%. В1=25х500/100=125 кг
  • Вес воды (В2) в 1 м.куб. пропитанной древесины. В2=125+200=325 кг
  • Влажность древесины после пропитки ВП=325/500*100=65%

Таким образом, после автоклавной пропитки, влажность древесины составляет примерно 65%. Это влажность свежераспиленной древесины. Следовательно сроки естественной сушки до эксплуатационной влажности можно ориентировочно определить из второй таблицы вверху страницы.

Посещая сайты и форумы строительной тематики, понял, что у многих пользователей нет конкретного представления о таком термине как влажность древесины. Пишу для простых читателей, с минимальным использованием строительных терминов и формул! Сейчас мы досконально в этом разберемся!

Влажность древесины – это один из показателей физического свойства этого материала. Он в процентном отношении указывает количественное содержание влаги находящейся в данном материале. Для характеристики древесины применяется относительная и абсолютная влажность, давайте разберемся, что это такое и где они применяются!

Относительная влажность древесины

Относительная влажность – это показатель количества влаги в данном материале, по отношению к этому же материалу, то есть он показывает, сколько процентов воды содержится в данном объеме или весе древесины.

Выражается в процентах (%) и рассчитывается по формуле: Wотн = (m m0)/m*100 , где m – начальная масса образца, m0 – масса абсолютно сухого образца. Отсюда следует, что Wотн = mв (влаги) / m (начальная масса образца)*100; т.е относительная влажность – это отношение массы влаги в данном материале к массе всего материала.

Читайте также:  Коды ошибок холодильника вирпул

Для того чтобы точно высчитать влажность: из материала выпиливают образец, взвешивают его начальную массу, а затем высушивают до абсолютно сухого состояния, и измеряют вес. Разница масс, это и будет вес влаги, ее делят на начальную массу образца и умножают на сто.

Например: Начальный вес заготовки m=600 (гр), после сушки заготовка стала иметь вес m0=300 (гр), отсюда следует, что Wотн=(600-300)/600*100=50%, значит, до высушивания относительная влажность материала составляла 50%. Простыми словами: мы узнаем какой объем или массу составляет вода, по отношению к объему или массе всего материала.

Относительная влажность древесины не может быть равной или больше ста процентов!

Даже если мы возьмем образец 1 килограмм ( 1000 гр.), и он высохнет до веса 1 гр. (что нереально), относительная влажность все равно будет меньше ста процентов =99,9%, а столько веса древесина не может потерять, это из области фантастики. На одном форуме я прочитал, цитирую «В приведённой таблице в первой графе написано — максимальная влажность пихты 250%. Может ли быть влажность выше 100%? Какова тогда влажность воды?», отвечу – может, но только другая влажность!

Абсолютная влажность древесины

Данная величина показывает, сколько влаги содержит материал по отношению к данному материалу в абсолютно сухом состоянии.

Выражается в процентах (%) и рассчитывается по формуле Wабс =(m m0)/m0 * 100, где m – начальная масса образца, m0 – масса абсолютно сухого образца, т.е. абсолютная влажность – отношение массы влаги, к этому материалу в абсолютно сухом состоянии.

Во время сушки материал постоянно теряет свой вес — испаряется влага, Но наступает такой момент, когда образец высыхает и перестает терять свой вес – вся влага испарилась, такое состояние материала называют абсолютно сухим, его влажность равна нулю. Это не значит, что в древесине совсем не осталось влаги, она присутствует в мизерном количестве, но при удалении которой, материал потеряет свои физические свойства.

Литература: «Методы определения влажности, ГОСТ 16588-91 (ИСО 4470-81)»

Рассмотрим тот же пример: Начальный вес заготовки m=600 (гр), после сушки она стала вешать m0=300 (гр), отсюда следует, что Wабс=(600-300)/300*100=100%, (в первом случае 50%). Простыми словами: мы узнаем, сколько воды содержит материал, по отношению к этому материалу в абсолютно сухом состоянии.

Выводы

Относительную влажность древесины можно рассматривать только как количественный показатель влаги в материале.

Для древесины относительная влажность применяется только при расчетах теплотворности в теплотехнике, и используется только тогда, когда древесина рассматривается как отопительный материал – дрова!

Абсолютную влажность древесины можно рассматривать больше как качественный, чем количественный показатель влаги в материале.

Для древесины как строительного и пиломатериала, в мебельном производстве для измерения влажности применяется только показатель абсолютной влажности!

Он может быть 100% и 200%. Поэтому не путайтесь в этих величинах! Для измерения влажности древесины используют различные электрические приборы, некоторые из них измеряют относительную, а не абсолютную влажность, поэтому смотрите в паспорте прибора о величине измерения.

Абсолютную влажность можно перевести в относительную по формуле: Wотн=(100*Wабс) / (100+Wабс)

Относительную влажность можно перевести в абсолютную по формуле: Wабс=(100*Wотн) / (100-Wотн)

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector