Заказать звонок

Влажность профилированного бруса и способы ее измерения

Влажность древесины и, в частности, профилированного бруса — это величина, характеризующая наличие воды в древесине.

Влажность древесиныСледует учитывать, что вода в древесине бывает свободной и связанной. Особенностью свободной влаги является то, что она испаряется из дерева очень легко. Для того, чтобы это проверить, достаточно вспомнить, что промокшее под дождем дерево высыхает достаточно быстро, за несколько часов. Связанная влага, наоборот, испаряется медленно, и для того, чтобы высушить дерево, не прибегая при этом к помощи специальных технологий, может понадобиться несколько лет. По мере увеличения количества связанной влаги прочность древесины становится меньше. Когда же количество влаги переходит предел гигроскопичности (30%), влажность перестает оказывать влияние на прочность древесины. Кроме того, практическая ценность различия между свободной и связанной влагой заключается в том, что при испарении первой меняется только тяжесть дерева, а при испарении второй изменяется объем, то есть происходит усушка. Уменьшение объема древесины при ее высыхание неодинаково по различным направлениям — в толщину больше, чем в длину.

При сушке дерева влага испаряется неравномерно. Сначала влага испаряется из внешних слоев, а затем из внутренних. Такое неравномерное испарение влаги приводит к тому, что в древесине возникает внутреннее напряжение, растягивающее ее на поверхности и сжимающее внутри, в результате чего на дереве могут проявиться трещины.

Наиболее распространенные древесные породы по величине коэффициента объемной усушки можно разделить на 3 группы:

  • малоусыхающие — ель, пихта, кедр, белый тополь, сосна;
  • среднеусыхающие — дуб, вяз, бук, осина, ясень, черный тополь, мелколистная липа;
  • сильноусыхающие — клен остролистный, граб, лиственница, береза.

Влажность древесины (в т.ч. профилированного бруса), как правило, оценивается в процентах. Процент влажности древесины рассчитывается исходя из веса сухого вещества древесины:

Процент влажности = Мвода / Мдревесина × 100%

где Мвода — масса воды в древесине, а Мдревесина — масса сухой древесины.

Таким образом вычисленный процент влажности древесины может быть также больше чем 100%, это значит, что в древесине воды по весу больше чем сухого вещества.

В качестве примера приведем значения влажности для различных состояний древесины:

  • сердцевина растущего дерева — примерно 35%;
  • поверхностные слои растущего дерева — от 70 до 250%;
  • средняя влажность свежей древесины, вывезенной с помощью автотранспорта — около 80%;
  • сплавленные брёвна (и пиломатериал из них) до 120%;
  • естественно сушащийся под навесом материал в штабелях в летних условиях до 15 — 25% (транспортная сушка).

Единственной возможностью точно измерить влажность профилированного бруса является сушка пробных кусков материала в печи до тех пор, пока их вес перестанет уменьшаться. Различные методики измерения веса можно найти в справочниках. В принципе удовлетворительного результата можно достичь и в домашних условиях, нагревая материал в духовке и используя достаточно точные весы (±1 г).

В настоящее время в России действует межгосударственный стандарт ГОСТ 16588-91 (ИСО 4470-81) «Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности», который стандарт распространяется на пилопродукцию и деревянные детали (в том числе и профилированный брус) хвойных и лиственных пород и устанавливает три метода определения влажности пилопродукции или деталей — рабочий (с использованием электровлагомера), контрольный и ускоренный сушильно-весовые методы.

Рабочий метод с использованием электровлагомера применяют для пилопродукции и деталей с влажностью от 7 до 28%. Метод не требует вырезки образцов и не распространяется на определение влажности мерзлой или подвергшейся глубокой пропитке пилопродукции и деталей.

При измерении влажности пилопродукции и деталей с мокрой поверхностью или после поверхностной пропитки следует применять электровлагомеры кондуктометрического типа с изолированными основаниями электродов.

Контрольный сушильно-весовой метод применяют при любой влажности пилопродукции и деталей, а также при решении спорных вопросов и при отсутствии влагомера. Метод требует вырезки образцов. Ускоренный сушильно-весовой метод применяют при необходимости оперативного контроля влажности пилопродукции и деталей и при отсутствии влагомера. Метод требует вырезки образцов и наличия сушильного шкафа, обеспечивающего температуру высушивания (около 120 °С ).

Сущность рабочего метода с использованием электровлагомера — определение влажности древесины по величине электрического сопротивления, диэлектрической проницаемости или других электрофизических характеристик древесины.

Измерение влажности брусаСущность методов способом высушивания — определение массы влаги, удаленной из древесины при высушивании до абсолютно сухого состояния. Наиболее удобно и быстро оценить влажность профилированного бруса можно с помощью специальных измерителей влажности — влагомеров. В настоящее время распространены два типа приборов с разными принципами действия:

  • игольчатые измерители, в которых в древесину втыкаются два расположенных на определённом расстоянии друг от друга игольчатых электрода и измеряется электронапряжение между ними;
  • измерители, где пластинка датчика, генерирующего электромагнитное поле, устанавливается вплотную к поверхности древесины и регистрируются все изменения, влияющие на магнитное поле.

Приборы, основанные на этих двух принципах, дают результаты с определенной погрешностью, причиной которой являются различные внешние влияния.
Основными факторами, влияющими на результат измерения влажности профилированного бруса с помощью измерителей являются:

  • температура измеряемого материала (при увеличении температуры на 5°С прибор показывает примерно на 0,5% более высокое содержание влаги, наиболее точный результат измерения можно получить при температуре материала +20°С);
  • температура окружающей среды;
  • порода древесины, место и скорость роста (в сухой или болотистой местности, в северных или южных широтах, на поляне или в лесу);
  • действительная плотность древесины;
  • случайные смоляные гнёзда в месте измерения, дефекты материала;
  • случайная влажность на поверхности профилированного бруса;
  • градиент влажности в конце процесса сушки (до уравнивания материал около поверхности суше чем в сердцевине, например при выходе из сушилки влажность поверхностного слоя профилированного бруса, высушенного до 8% влажности, примерно 6,5%, а в сердцевине примерно 11,5%);
  • взаимодействие всех вышеупомянутых факторов.

Для снижения погрешности целесообразно выполнять несколько измерений, выявлять и исключать из рассмотрения результаты, сильно отличающиеся от средних значений, а затем выполнять усреднение оставшихся результатов и уже только по этому значению оценивать влажность профилированного бруса.

2008-2016 © ЛЕСТЕК. Все права защищены
Создание сайта DXLab