Umiditatea lemnului: tipuri, metode de determinare

Lemnul este unul dintre cele mai căutate materiale utilizate în construcții, în fabricarea de mobilier, în construcția de trăsuri și în multe alte sectoare ale economiei. Principalele avantaje - soliditate ridicată, prietenie cu mediul înconjurător, prelucrabilitate bună, rezistență chimică. Una dintre proprietățile importante care trebuie luate în considerare este umiditatea lemnului. Cum să o recunoaștem și ce ar trebui să fie pentru diferite tipuri de lemn - vezi acest articol.

Tipuri de umiditate

Lemnul este de origine naturală, deci este foarte sensibil la fluctuații temperatura aerului și presiunea atmosferică. Pe măsură ce reacționează la condițiile de mediu, își modifică procentul de umiditate. Specialiștii spun că lemnul respiră, absoarbe sau degajă vapori în aer, iar acest fenomen se numește higroscopicitate. În general, se consideră că cea mai importantă caracteristică este umiditatea, care determină raportul dintre umiditate și materia uscată. Acesta este subdivizat în:

• Absolut - are o valoare diferită pentru fiecare specie de lemn. Conținutul de umiditate al lemnului este definit de GOST 8486-86.
• Relativ - se măsoară în stare umedă și se împarte în liber și legat.

În plus, conținutul de umiditate este

• Natural - 27-81%. Folosit pentru diverse lucrări minore: realizarea de cofraje, căpriori și burlane.
• Lemn pentru mobilă - 8-12%. Utilizat în producția de mobilier și pentru producția de lemn stratificat lipit.
• Transport - 18-22%. Se utilizează pentru toate celelalte aplicații, altele decât cele menționate în primele două paragrafe: producția de lemn, construcții, lemn de construcții, lemn de construcții.

Pentru lucrările de construcție, cel mai potrivit lemn este lemnul de transport. Materialul cu o umiditate de aproximativ 20% poate fi prelucrat cu ușurință, nu se deformează și nu dezvoltă infecții fungice.

Conținutul de umiditate

În funcție de conținutul de umiditate al lemnului, acesta poate fi împărțit în următoarele tipuri:

• Umed - conține mai mult de 100% umiditate. Această stare apare atunci când materialul a fost scufundat în apă pentru o perioadă lungă de timp.
• proaspăt tăiat - procentul de umiditate din lemn este cuprins între 50 și 100.
• se usucă la aer - se păstrează în aer liber pentru perioade lungi de timp. Umiditatea sa depinde în întregime de condițiile naturale și de perioada anului; gradul de umiditate este de 15-20%.
• Room-dry - situat în camere de locuit cu un conținut de apă de cel mult 10%.
• Absolut uscat - practic nu există umiditate, conținutul său este de 0%. În acest caz, acesta devine adesea deformat.

Pentru a cunoaște conținutul de umiditate al lemnului în aplicații practice.

Ce este umiditatea naturală??

Lemnul este un material viu, care crește și respiră în mod constant. Are nevoie de apă pentru activitatea sa vitală. Conținutul său depinde de specie, de condițiile meteorologice și de locul în care crește copacul. Imediat după tăierea sau tăierea cu ferăstrăul a unui buștean, materialul are un conținut de umiditate care se numește natural. Nu există norme precise pentru această valoare. Acesta variază între 27% și 81%. Lemnul cu umiditate naturală se infectează adesea cu ciuperci și bacterii și este predispus la putrefacție. Nu se recomandă transportul buștenilor pe distanțe lungi imediat după tăiere; aceștia vor deveni inutilizabili după câteva zile.

Materialul cu conținut natural de umiditate se utilizează numai pentru construcția de structuri minore. Înainte de transportul pe termen lung și de utilizarea ulterioară a lemnului, buștenii sunt expuși la uscare la aer sau la uscare forțată. Numai după acest tratament poate fi utilizat în siguranță pentru producția de modele diferite.

Conținutul de umiditate al lemnului

Se știe de mult timp că umiditatea are un efect considerabil asupra produselor din lemn. Acest lucru este deosebit de vizibil în cazul unor schimbări bruște ale umidității aerului. Fenomenul este explicat prin conținutul de umiditate de apă în materialele pe bază de lemn.

Există două forme în care acesta este prezent în material:

• Legate - stocate în membrana celulară, ținute împreună prin legături fizico-chimice și care influențează puternic multe proprietăți ale lemnului.
• Umiditatea liberă, care se găsește în spațiile intercelulare și în cavitățile celulare, este reținută prin legături mecanice, ușor de îndepărtat și are un efect redus asupra calității materialului.

Când lemnul se usucă, umiditatea liberă se evaporă prima, urmată de cea legată. Acest proces va continua până când apa va fi distribuită uniform în tot materialul și va fi egală cu umiditatea relativă a aerului. Același lucru este valabil și pentru absorbția de umiditate.

Conținutul de umiditate de echilibru al lemnului

Tot lemnul poate absorbi vapori de apă și vapori de apă și poate ceda umiditate. În funcție de conținutul de umiditate și de temperatură mediu și durata de timp în care lemnul a stat în aer, se stabilește conținutul de umiditate de echilibru. Este un concept de este legată de distribuția uniformă completă a umidității, atunci când procesul de uscare a unui copac se oprește, iar procentul de umiditate al lemnului și al mediului înconjurător devine egal.

Se pare că echilibrul higroscopic al climei unei regiuni poate fi determinat de conținutul de umiditate de echilibru al unei case construite din lemn natural. Umiditatea conținută în lemn, așa cum s-a spus mai sus, este formată din umiditate liberă și. Limita acestor concepte este punctul de saturație. Este starea lemnului atunci când lichidul liber a fost complet eliminat, iar celulele rămân saturate cu apă. Indiferent de specia de lemn, se presupune un conținut de umiditate de 23-31% la punctul de saturație.

Care este conținutul de umiditate standard acceptat?

Pentru a utiliza lemnul tăiat în construcții, este necesar să fie sortat în funcție de umiditate. Conținutul standard de umiditate al lemnului este stabilit la aproximativ 15%, o valoare fixă pentru toate speciile de lemn, la care aspiră toți producătorii de lemn. Într-o astfel de stare, materialul este perfect depozitabil și este utilizat pentru lucrări de construcție și finisare. Conceptele de echilibru și de conținut standard de umiditate sunt cunoscute de orice lucrător din industria lemnului.

Lemnul insuficient uscat este un mediu propice pentru dezvoltarea mucegaiului și a ciupercilor, ceea ce duce la deteriorarea acestuia. Echipamentele moderne de uscare în cuptor permit ca plăcile să atingă un conținut de umiditate de până la 6 %. În acest caz, materialul este și mai rezistent la putrezire, fără deformări și durabil.

Proprietăți ale lemnului legate de umiditate

Principalele proprietăți de deformare a lemnului care modifică conținutul de umiditate sunt următoarele:

• Uscarea - se caracterizează printr-o scădere a volumului și a dimensiunii liniare a lemnului. Procesul de contracție implică doar îndepărtarea apei legate din lemn, apa liberă nu are niciun efect. La tăierea buștenilor în scânduri, se face o compensare pentru contracția materialului.
• deformarea este schimbarea formei lemnului care rezultă în urma uscării și a depozitării necorespunzătoare. Adesea, acest lucru se datorează unei contracții diferite de-a lungul direcției transversale sau longitudinale.
• Absorbția de umiditate este capacitatea unui material lemnos de a absorbi umezeala din aer. Această proprietate este independentă de specia de lemn și îi afectează în mare măsură proprietățile prin reducerea bioproprietății sale. Suprafețele din lemn sunt acoperite cu vopsea pentru a le proteja.
• Umflarea - crește în volum și în dimensiune liniară, ceea ce crește cantitatea de apă legată în celule. Acest fenomen apare atunci când buștenii sunt plutiți pe apă sau când lemnul este expus la aer umed. Umflarea de-a lungul bobului este chiar mai puternică decât de-a lungul bobului.

Capacitatea lemnului de a absorbi lichide este folosită în aplicații precum impregnarea cu antiseptice, gătirea acestuia pentru a produce celuloză sau fuziunea lemnului.

Greutatea specifică a lemnului

Așa-numita densitate sau greutate specifică este folosită pentru a determina greutatea lemnului. Se calculează ca raport între masa materialului și unitatea de volum. Acest parametru este foarte variabil și depinde de umiditatea lemnului și de specia de lemn, astfel încât se obișnuiește să se folosească o valoare medie. Pentru a calcula densitatea, procedați după cum urmează

• Masa lemnului se determină prin cântărire.
• Calculați volumul. Se calculează printr-o metodă specială, luând în considerare doar volumul de lemn pur, fără goluri, care se formează în timpul așezării.

Densitatea se calculează în mod normal pentru conținutul natural de umiditate al unui anumit material. Greutatea specifică a oricărui lemn se măsoară în kg/m³ și introducerea ei în tabel.

Determinarea greutății lemnului cu umiditate naturală

Consumatorul trebuie să cunoască greutatea lemnului pentru a

• Transportul lemnului achiziționat - alegerea transportului și plata pentru livrare.
• Determinarea greutății structurii finite - instalarea fundației și instalarea plăcii.
• Determinarea locului în care este depozitat materialul.

Este foarte ușor să calculați greutatea materialului pe care îl cumpărați. Pentru a face acest lucru, folosiți tabelul pentru a determina greutatea specifică a lemnului respectiv și înmulțițiți-o cu numărul de cuburi de material achiziționat.

Determinarea conținutului de umiditate în casă

Puteți determina cât de multă apă se află în lemn folosind diferite metode. Utilizatorii casnici folosesc adesea un umidometru electronic pentru a măsura conținutul de umiditate al lemnului. Funcționarea sa este legată de schimbarea conductivității electrice a materialului de la umiditatea acestuia. Acele sunt introduse în corpul dispozitivului, iar curentul electric este furnizat către ele. Pentru a efectua măsurarea, este suficient să le introduceți în lemnul care urmează să fie testat și să le conectați la rețeaua electrică. Scala indică valoarea umidității exact în punctul în care sunt introduse acele. Un dezavantaj al umidometrului electric este că acesta măsoară doar umiditatea într-o anumită locație. Artizanii experimentați care lucrează cu lemnul de mult timp pot determina conținutul de apă al lemnului după aspectul acestuia. În acest scop, se iau în considerare culoarea scoarței, prezența crăpăturilor la capătul capului și de-a lungul fibrelor.

Metode de măsurare a umidității

Metodele directe și indirecte sunt utilizate în industrie pentru determinarea conținutului de umiditate al lemnului. Metoda directă se referă la metoda ponderală. Pentru a face acest lucru, un anumit număr de plăci sunt selectate din lotul care urmează să fie testat. Se taie câte un eșantion din fiecare și se cântărește pe un cântar. Apoi procedăm la uscarea în cuptor, cântărind-o la fiecare două ore până când citirea este aceeași. Folosind toate datele, rezultatul este apoi calculat cu ajutorul unei formule speciale. Această metodă durează foarte mult timp, aproximativ nouă ore, așa că este rar practicată și se adoptă metoda indirectă. Folosim un aparat de măsurare a umidității lemnului care măsoară conductivitatea electrică a materialului. Senzorul unui conductimetru este o sondă cu trei ace. Se bate cu ciocanul de-a lungul fibrelor până la adâncimea totală a electrozilor.

Citirile sunt citite pe o scală de miliamperi care este gradată în procente. Se folosește un pahar de sticlă divizat pentru a măsura conținutul de umiditate al chipsurilor. O porțiune definită a materialului compactat este plasată între doi electrozi în formă de discuri. Conținutul de umiditate al plăcilor aglomerate poate fi determinat cu sonda cu patru ace. Metoda este ușor de utilizat și oferă rezultate rapide, dar sunt posibile erori, în special dacă umiditatea materialului este ridicată. Un alt instrument pentru măsurarea umidității lemnului este higrometrul Testo 616. Vă permite să măsurați rapid conținutul de apă al lemnului fără a-l distruge. Adâncime de măsurare de 5 cm. Datele sunt afișate pe ecran sub formă de procent din greutatea lemnului în raport cu greutatea sa uscată. Foarte potrivit pentru achiziționarea de date în timp, de exemplu, la uscarea pereților sau a podelelor.

Concluzie

Lemnul este un produs natural și este foarte sensibil la condițiile de temperatură și umiditate. Datorită naturii sale higroscopice, își modifică în mod constant conținutul de umiditate în funcție de condițiile ambientale. Acest proces se numește respirația lemnului; poate absorbi apa din aer sau o poate elibera. Acest fenomen este o reacție la modificările microclimatului unei încăperi. În cazul în care condițiile atmosferice (aerul) dintr-un spațiu închis sunt constante, umiditatea lemnului capătă o valoare constantă, numită valoare de echilibru.