Дуже важливу роль у будівництві грає якість матеріалів. Як і інші будівельні матеріали, Деревина (будь-які пиломатеріали) відрізняється за властивостями і характеристиками. Залежать ці характеристики від породи дерева, що використовується як використаний матеріал. Для тих чи інших завдань та призначень підбирають відповідні породи деревини, здатні виконувати поставлені перед ними завдання.
Властивості, що відносяться до деревини:
Щільність деревини
Що таке густина деревини
Щільність деревини- це відношення маси деревини до обсягу деревини, тобто густина визначається масою деревної речовини в одиниці свого об'єму. Виражається щільність кг/м3.
Щільність деревини залежить від її вологості. Як і решта показників фізико-механічних властивостей деревини, вона визначається при вологості 12%. Між міцністю та щільністю існує тісний зв'язок. Більш важка деревина, як правило, є міцнішою. При визначенні щільності деревини його масу визначають зважуванням, а об'єм розраховують по різниці об'єму зразка деревини та об'єму рідини, що заповнила порожнечі в цьому зразку.
За щільністю деревини при вологості 12% усі породи ділять на три групи:
- з малою щільністю (540 кг/м3 і менше) - бальза, ялина, ялиця, сосна, кедр, ялівець, тополя, осика, верба, липа, вільха, каштан;
- середньої щільності (540...740 кг/м3) - модрина, береза, бук, дуб, клен, ясен, горіх волоський, горобина, яблуня, груша, в'яз (карагач), ліщина;
- високої щільності (750 кг/м3 і більше) - акація, граб, береза залізна, дуб, ясен, самшит, фісташка.
Слід зазначити, що майже вся деревина у хвойних поріддерев, за винятком модрини та деяких видів сосни, має низьку щільність.
Твердість деревини
Твердість деревини насамперед залежить від породи. Умови зростання дерева також впливають на цей показник (одна порода деревини може мати різну твердість залежно від оточуючих) природних умов, у яких росло конкретне дерево). Також на величину твердості впливає вологість деревини. У європейських країнах та в Росії прийнято вимірювати твердість за методом Брінелля, у США – за методом Янка (Janka). Твердість деревини в межах однієї породи може відрізнятися залежно від розпилу (у торцевій поверхні твердість вища, ніж у тангенціальної та радіальної в середньому на 30% у листяних і на 40% - у хвойних порід).
Суть способу Брінелля полягає у здатності деревини чинити опір впровадженню (вдавлюванню) в неї більше твердого тіла(Ідентора). При вимірах Брінеллю використовуються індентори у вигляді кульок із загартованої сталі. Спочатку індентор встановлюють на зразку деревини, що перевіряється, потім додається основне навантаження. Через певний час після програми, навантаження знімають і вимірюють глибину відбитка, що залишився на дереві. Розраховують твердість деревини по Брінеллю таким чином: прикладене навантаження ділять на площу поверхні відбитка, при цьому відповідними нормативними документамивизначено діаметри індентора та час експозиції.
При методі Янка також використовується індентор у вигляді металевої кульки, проте оцінюється не глибина вдавлювання, а сила, яку треба прикласти, щоб вдавити кульку в деревину на половину діаметра.
Усе деревні породиза твердістю ділять на три групи:
1) м'які породи(Торцева твердість дорівнює або менше 38,5 МПа). До м'якої деревини відносять: ялинку, сосну, кедр, ялицю, тополю, липу, осину, вільху.
2) тверді (торцева твердість породи деревини від 385 до 826 МПа). До цієї групи належать: береза, модрина сибірська, бук, клен, карагач, ясен, яблуня.
3) дуже тверді (торцева твердість понад 82,6 МПа). До цієї групи входять: акація біла, керуінг, береза залізна, самшит, кизил.
Вологість деревини
Вологість це співвідношення маси вологи (води), що знаходиться в даному обсязі деревини, до маси абсолютно сухої деревини, виражене у відсотках (%). У деревині вода просочує клітинні оболонки та заповнює порожнини клітин та міжклітинні простори. Волога, що просочує клітинні оболонки, називається пов'язаною. Волога, що заповнює порожнини клітин та міжклітинні простори, називається вільною.
|
Мокра - тривалий часщо знаходиться у воді. Вологість мокрої деревини вища за 100%. Свіжозрубана(свіжопилка) - вологість такої деревини від 50 до 100%. Повітряно-суха- до цієї категорії відноситься деревина, що тривалий час зберігалася на повітрі. Її показники вологості залежить від вологості навколишнього повітря, але у середньому перебувають у межах від 20 до 35%. Базова(Вологість 15-20%) в залежності від кліматичних умовта пори року, така деревина показує вміст вологи від 15 до 20%. Кімнатно-суха вологість 8-12% Абсолютно суха вологість 0%, деревина висушена за температури t=103 0 C. |
Розрізняють такі ступені вологості деревини:Зміст вологи в стовбурі дерева, що росте, змінюється по висоті і радіусу стовбура, а також в залежності від пори року. Наприклад, вологість заболоні сосни в 3 рази вища за вологість ядра. У листяних порідзміна вологості діаметром більш рівномірне. По висоті ствола вологість заболоні у хвойних порід збільшується вгору по стволу, а вологість ядра не змінюється. У листяних порід вологість заболоні не змінюється, а вологість ядра вгору по стовбуру знижується.
Вологість у молодих дерев вища і її коливання протягом року більша, ніж у старих дерев. Найбільша кількістьвологи міститься в зимовий період(листопад-лютий), мінімальне – у літні місяці (липень-серпень).
Усихання, розбухання та жолоблення деревини
Усихання- це зменшення обсягу деревини та лінійних розмірів при видаленні з неї пов'язаної вологи. Видалення вільної вологи не викликає усихання. Вона починається тільки після повного видалення вільної вологи в момент початку видалення вологи пов'язаної. Чим більше клітинних стінок в одиниці об'єму деревини, тим більше в ній зв'язаної води і вище усушка.
У середньому лінійна усушка деревини більшості порід у тангенціальному напрямку становить 8-10 %, у радіальному 3-7 %, а вздовж волокон 0,1-0,3 %. Повна об'ємна усушка знаходиться в межах 11-17%. Усихання деревини враховується при розпилюванні колод на дошки (припуски на усадку), при сушінні пиломатеріалів і т.д.
При сушінні в деревині, незалежно від участі зовнішніх навантажень, виникають внутрішні напруження. Вони утворюються в результаті неоднакових змін об'єму тіла при сушінні (сушильні напруги), просоченні та в процесі зростання дерева. Повна сушильна напруга зручно уявити, як сукупність двох складових - вологих і залишкових напруг.
Вологісні напруги викликані неоднорідним усиханням матеріалу. У поверхневих шарах деревини, де вологість нижче, ніж у центрі, через стиснення вільної усушки виникають напруги, що розтягують, а у внутрішніх - стискаючі. Залишкові напруження обумовлені появою в деревині неоднорідних залишкових деформацій. Залишкові напруження, на відміну від вологих, не зникають при вирівнюванні вологості в дошці і спостерігаються як під час сушіння, так і після повного завершення.
Якщо напруги, що розтягують, досягають межі міцності деревини на розтяг поперек волокон, з'являються тріщини. Так з'являються поверхневі тріщини на початку сушіння та внутрішні наприкінці сушіння.
Наявність різних напруг усередині деревини може призвести до її викривлення.
Короблення- це зміна форми деревини при сушінні, зберіганні та випилюванні. Найчастіше короблення відбувається через різний ступінь усушки за різними структурними напрямками. Короблення може виникати і при механічній обробці сухих пиломатеріалів: при несиметричному струганні, ребровому розподілі через порушення рівноваги залишкових напруг.
Набухання- це збільшення лінійних розмірів та обсягів деревини у разі підвищення вмісту пов'язаної вологи. Воно відбувається при зволоженні деревини і є явище, зворотне усиханні. Набухання спостерігається зі збільшенням вологості до межі гігроскопічності. Найбільше набухання відбувається за шириною волокон (тангенціально), найменше – вздовж волокон.
Набухання, як і усушка - негативні властивості деревини. Однак у деяких випадках воно відіграє позитивну роль, наприклад, забезпечує щільність з'єднань у човнах чи винних бочках.
Розколюваність деревини
Зносостійкість та гнучкість деревини
Зносостійкість- це здатність деревини називається протистояти руйнуванню у процесі тертя. Зношування в однієї і тієї ж деревини більше збоку, ніж з торцевої. Чим вище твердість і щільність деревини, тим менше її зношування. Волога деревина більше схильна до зносу - ось чому для декоративних панелейабо натуральної підлогової дошки фахівці рекомендують сухе прибирання.
Гнучкість- Це здатність деревини деформуватися під впливом зовнішніх сил. Технологічно операція гнуття (загину), заснована на здатності деревини порівняно легко деформуватися при дії згинальних пристроїв, особливо в нагрітому та вологому стані. При охолодженні та сушінні під навантаженням значна частина пружних деформацій переходить у залишкові, фіксується нова формадеталі. У вологої деревини здатність до гнуття вища, ніж у сухої.
Найбільшу здатність до гнуття (загину) мають листяні кільце-судинні породи дерев (дуб, ясен) і розсіяно судинні (бук, берези). У хвойних порід ця здатність дуже низька.
Здатність до гнуття широко використовується під час виготовлення меблів, предметів інтер'єру.
Ударна в'язкість- це здатність деревини поглинати роботу при ударі (ударному згині) без руйнування та визначається при випробуваннях на вигин. Ударна в'язкість у деревини листяних порід у середньому вдвічі більша, ніж у деревини хвойних порід.
Теплові властивості
До теплових властивостей відносяться теплоємність, теплопровідність, температуропровідність та теплове розширення.
Теплоємність- Це здатність деревини акумулювати тепло. Вона збільшується зі збільшенням вологості.
Теплопровідність- властивість, що характеризує інтенсивність перенесення тепла у матеріалі. Теплопровідність збільшується зі збільшенням вологості та щільності. Уздовж волокон теплопровідність у середньому вдвічі більша, ніж упоперек.
Температуропровідність- Здатність деревини вирівнювати температуру за обсягом.
Теплове розширення- це здатність деревини збільшувати лінійні розміри та обсяг при нагріванні. Коефіцієнт теплового розширення деревини в 3-10 разів менший, ніж у металу, бетону, скла.
Деформативність
При короткочасних навантаженнях у деревині виникають переважно пружні деформації, які після навантаження зникають. До певної межі залежність між напругами та деформаціями близька до лінійної (закон Гука). Основним показником деформативності є коефіцієнт пропорційності - модуль пружності.
Модуль пружності вздовж волокон Е = 12-16 ДПа, що у 20 разів більше, ніж упоперек волокон. Чим більший модуль пружності, тим жорсткіша деревина.
Зі збільшенням вмісту зв'язаної води та температури деревини, жорсткість її знижується. У навантаженій деревині при висиханні або охолодженні частина пружних деформацій перетворюється на "заморожені" залишкові деформації. Вони зникають при нагріванні чи зволоженні.
Оскільки деревина складається переважно з полімерів з довгими гнучкими ланцюговими молекулами, її деформативність залежить від тривалості впливу навантажень. Механічні властивостіДеревини, як та інших полімерів, вивчаються з урахуванням загальної науки реології. Ця наука розглядає загальні закони деформування матеріалів під впливом навантаження з урахуванням чинника часу.
Сушіння деревини
Випарювання або запарювання використовували на Русі ще з давніх часів. Заготівлі з наростів розпилюють на частини з урахуванням розмірів майбутнього виробу, закладають у звичайний чавун, підсипають тирсу з такої ж заготовки, заливають водою і ставлять на кілька годин у протоплену і остигає російську піч "томитися" при температурі 60-70°С. При цьому відбувається "вилуговування" - випарювання деревини, із заготівлі виходять природні соки, дерево забарвлюється, набуваючи теплого густошоколадного кольору, з яскраво вираженою текстурою - природним малюнком. Така заготовка легше обробляється, а після закінчення сушіння деревини менше розтріскується і коробиться.
Парафінування. Заготівлі з наростів опускають у розтоплений парафін і ставлять у піч за температури 40°З кілька годин. Потім деревина ще кілька днів просихає і набуває тих самих властивостей, що і після запарювання: не тріскається, не коробиться, поверхня стає тонованою з виразним візерунком текстури.
Запарювання у лляній олії. Спосіб запарювання в лляній олії напівоброблених заготовок для виготовлення ковшів, ложок та іншого посуду відомий на Русі з давніх-давен. Посуд із деревини, пропареної в лляній олії, дуже водостійкий і не розтріскується навіть при повсякденному використанні. Цей спосіб є прийнятним і сьогодні. У ємність кладеться заготівля, заливається лляною олієюта проварюється на повільному вогні.
Вологістю (абсолютної)деревини називається відношення маси вологи, що знаходиться в даному обсязідеревини, до маси абсолютно сухої деревини, виражене у відсотках.
Волога в деревині просочує клітинні оболонки (пов'язана чи гігроскопічна) та заповнює порожнини клітин та міжклітинні простори (вільна чи капілярна).
При висиханні деревини спочатку з неї випаровується вільна волога, а потім гігроскопічна. При зволоженні деревини волога з повітря просочує лише клітинні оболонки до їхнього насичення. Подальше зволоження деревини із заповненням порожнин клітин та міжклітинних просторів відбувається лише за безпосереднього контакту деревини з водою (вимочування, пропарювання). З цього випливає, що одного разу висушена деревина, не перебуваючи в безпосередньому контакті з водою, не може мати вологість вище за межу гігроскопічності - стану деревини, при якому клітинні оболонки містять максимальну кількість пов'язаної вологи, а в порожнинах клітин знаходиться тільки повітря.
Повну насиченість деревини водою називають кордоном гігроскопічності
. Така стадія вологості, залежно від породи дерева, становить 25-35%.
Деревину, отриману після сушіння при температурі 105 градусів з повним виділенням усієї гігроскопічної вологи, називають абсолютно сухою деревиною.
Насправді розрізняють деревину: кімнатно-суху (з вологістю 8-12%), повітряно-суху штучного сушіння (12-18%), атмосферно-суху деревину (18-23%) та вологу (Вологість перевищує 23%).
Деревину щойно зрубаного дерева або довгий час, що знаходилася у воді, називають мокрою, її вологість до 200%. Розрізняють також експлуатаційну вологість, що відповідає рівноважній вологості деревини в конкретних умовах.
Таблиця 2. Середня вологість у свіжозрубаному стані, %
Сушіннямназивається зменшення лінійних розмірів та обсягу деревини при висиханні. Усихання починається після повного видалення вільної вологи і з початку видалення пов'язаної вологи.
Усихання по різних напрямках неоднакова. У середньому повна лінійна усушка в тангентальному напрямку становить 6...10%, у радіальному - 3...5% і вздовж волокон - 0,1...0,3%.
Зменшення обсягу деревини при випаровуванні пов'язаної вологи називається об'ємним усиханням .
При розпилюванні колод на дошки передбачають припуски на усихання з тим, щоб після висихання пиломатеріали та заготівлі мали задані розміри.
Таблиця3. Усихання деревини в %
(Від водонасиченого стану до абсолютно сухого)
Вид деревини |
У подовжньому напрямку |
У тангенціальному напрямку |
У радіальному напрямку |
Бальсове дерево |
|||
Бук білий |
|||
Бук лісовий |
|||
Модрина |
|||
Сосна (звичайна) |
|||
Сосна смолиста |
|||
Види вологи та вологі стани деревини
Деревина належить до гігроскопічних матеріалів, тобто. її вологість залежить від стану довкілля. Якщо зразок деревини помістити в приміщення з низькою температурою і високим ступенем насичення, він почне вбирати вологу з навколишнього середовища (буде відбуватися процес сорбції). Якщо ж сирий зразок деревини помістити в приміщення кімнатними умовами, З нього почне випаровуватися волога (процес десорбції). Процеси і сорбції, і десорбції будуть проходити до певної межі, при якій вологість деревини відповідає навколишньому повітрю. В цьому випадку процеси припиняються, а вологість деревини називатиметься стійкою. Максимальна кількість вологи, що отримується деревиною шляхом сорбції, називається вологістю межі насичення і дорівнює 30%. Процеси сорбції та десорбції взаємозворотні.
Рівноважна вологість- такий вологий стан деревини, у якому тиск довкілля перебуває у рівновазі з тиском рідини в поверхневих шарах деревини. При рівноважній вологості вологість сорбції дорівнює вологості десорбції. Рівноважна вологість зустрічається у дрібних сортиментів, що визначається за діаграмою.
Формули: Wуд=Wp=Wp+1,25(%); Wус = Wp-1,25 (%).
Набухання- процес збільшення лінійних розмірів та обсягу деревини зі збільшенням вологості в деревині. Процеси усушки та розбухання взаємозворотні та пов'язані з видаленням та поглащенням тільки пов'язаної вологи.
Набухання - негативна властивість деревини, але в деяких випадках вона приносить користь, забезпечуючи щільність сполук (у бочках, чанах, судах тощо).
Вплив сушіння на міцність деревини
Міцність деревини залежить в основному від її породи, температури та вологості. При сушінні вологість і температура змінюються, тому її міцність також не залишається постійною. Зміни міцності, що з вологістю, оборотні, тобто. при зволоженні сухої деревини знижується її міцність, а при висушуванні міцність відновлюється. Підвищення температури знижує міцність деревини.
Вимірювач вологості деревини ВІМС-2.10
Прилад ВІМС-2.10 призначений для вимірювання вологості деревини та її похідних готових виробахта пиломатеріалах.
Основні види контрольованих матеріалів:
деревина:береза, бук, дуб, ялина, кедр, липа, модрина, вільха, горіх, осика, сосна, тополя, ясен;
деревно-стружкова плита, шпон, деревно-волокниста плита, ламінат;
Прилад визначає: вологість сухої або вологої бази (в %), вид деревини, матеріалу, номер, час і дату вимірювання. Випускається з базовим налаштуванням, проте для підвищення точності рекомендується додаткове калібрування приладу на зразках контрольованої деревини.
Прилад має 2 типи датчиків:
вбудований у прилад;
зовнішній (постачається за спецзамовленням) контролю всередині штабеля.
Передбачено 3 режими роботи: безперервний, сканування із усередненням, вимірювання з пам'яттю та затримкою.
Робочі умови експлуатації: діапазон температур 0 ... +40 ° С, відносна вологість повітря до 60%, атмосферний тиск 86 ... 106 кПа.
Діапазон вимірювання вологості, %: |
|
деревини |
|
інших матеріалів |
|
Межа основної абсолютної похибки, що допускається, %: |
|
у діапазоні 1…10% |
|
в діапазоні 10...20% |
|
в діапазоні 21...45% |
|
не нормується |
|
живлення |
2-х акумуляторних батарейтипорозміру АА |
Габаритні розміри приладу, мм |
|
Маса приладу, г |
Купити вимірник вологості ВІМС-2.10 можна
Вологомір для пиломатеріалів, Humitest MC-360XLА
Діелькометричний вологомір Хюмі-тест МС-360XLA призначений для вимірювання вологості пиломатеріалів з різною щільністю. Використовується як усередині, так і поза приміщеннями. Має 14 груп деревини з різною щільністю, Від 100 до 1050 кг/м.куб. Має градуювання для 466 порід деревини. Призначений для підприємств деревообробної промисловості, виробництва меблів, пиломатеріалів, бруса.
Прилад простий в експлуатації і не руйнує поверхню деревини, що вимірюється. Є виправлення в залежності від щільності вимірюваного матеріалу.
Функції, що виконуються
- Автоматичне усереднення результатів вимірювань.
- Автоматичне відключення живлення.
- Індикація розряду батарей.
- автоматичне запровадження поправки за температурою.
- Звуковий сигнал
Технічні характеристики:
Купити вимірювач вологості Humitest MC-360XLА можна
Види сушіння
Найпоширенішими видами сушіння є природнаі штучна.
Природний вид сушіння- Атмосферний, повітряний. Природне сушіння відбувається під впливом атмосферного циркулюючого повітря, що випаровує вологу з деревини. Сушити деревину треба обов'язково у тіні, під навісом та на протягу. При сушінні на сонці зовнішня поверхня деревини швидко нагрівається, а внутрішня залишається сирою. Через різницю напруг утворюються тріщини, дерево швидко коробиться.
Місцем для сушіння краще вибрати горище будинку, сарай або спеціально влаштований навіс-склад. При цьому не слід забувати про заходи протипожежної безпеки - не захаращувати проходи та не перевантажувати місця зберігання запасів матеріалу.
Дошки, брус та інші заготовки для різьблення укладають у штабелі на металеві, дерев'яні або інші підставки заввишки не менше 50 см. Заготовки укладають рядами, перекладаючи їх сухими рейками (брусками) одна над одною, щоб між заготовками були повітряні наскрізні вертикальні просвіти. Дошки укладають внутрішніми пластами вгору для зменшення їх викривлення.
Для зменшення жолоблення штабель пиломатеріалів, заготовлених із свіжозрубаних і живих дерев, зверху рекомендується ущільнити важким вантажем.
При природному сушінні на торцях завжди утворюються тріщини, тому заготовки повинні бути трохи більшої довжини, ніж передбачуваний виріб, так як після сушіння доводиться спилювати торці, що тріснули.
Для попередження розтріскування та збереження матеріалу рекомендується торці дощок та заготовок для скульптур ретельно зафарбувати. олійною фарбоюабо кілька разів просочити гарячою оліфою або бітумом для захисту пор деревини.
Стовбури (кряжі) обов'язково окоряють (очищають від кори), тільки у торців залишають невеликі пояски-муфти шириною 20-25 см для попередження розтріскування. Кору очищають для того, щоб дерево швидше просихало і не уражалося жуками-деревочками. Стовбур, залишений у корі, у відносному теплі підвищеною вологістю, швидко загниє, уражається грибковими захворюваннями.
Після атмосферного сушіння за теплої сухої погоди вологість деревини становить 18%-20%. Надалі можна досушити деревину в опалювальному приміщенні до 10% вологості.
Недоліки цього способу сушіння:неможливість висушити деревину до вологості нижче 18-20%. Залежність від погодно-кліматичних умов.
Переваги:відсутність витрат тепла та простота проведення сушіння.
Штучний або камерний вид сушіння- основний спосіб, при якому сушіння пиломатеріалів виробляють сушильних камерах, що мають потрібне обладнаннята прилади. Теплоносіями при цьому способі є гази, повітря, гаряча водяна пара. Існують повітряні, газові та діючі на перегрітій парі сушильні камери.
У камерах регулюють температуру, вологість та ступінь циркуляції повітря. Атмосферне сушіння служить для попереднього підсушування пиломатеріалів і, як правило, поєднується з камерним сушінням деревини. Пиломатеріали можна укладати в штабелі штучним або пакетним способом. При формуванні штабелю штучним способомміж рядами дощок укладають сухі (вологістю не більше 18%) калібровані прокладки хвойних та листяних порід перетином 25 х 40 мм та довжиною, що дорівнює ширині штабеля.
Прокладки по висоті штабеля необхідно укладати перпендикулярно дошкам і вертикально строго одну над іншою. Штабель формують із дощок однієї породи та товщини. Способи укладання пиломатеріалів у штабелі залежать від напряму (циркуляції) теплоносія сушіння. Для сушильних камер з протиточною циркуляцією пиломатеріали укладають із проміжками (шпаціями), а для камер з поперечною реверсивною та протиточною прямолінійною циркуляцією – щільно.
Сучасний спосіб сушіння деревини інфрачервоною сушаркою відео
Народні методи сушіння
Випарювання або запарюваннявикористовували на Русі ще з давніх часів. Заготівлі з наростів розпилюють на частини з урахуванням розмірів майбутнього виробу, закладають у звичайний чавун, підсипають тирсу з такої ж заготовки, заливають водою і ставлять на кілька годин у протоплену і остигає російську піч "томитися" при температурі 60-70°С. При цьому відбувається "вилуговування" - випарювання деревини, із заготівлі виходять природні соки, дерево забарвлюється, набуваючи теплого густошоколадного кольору, з яскраво вираженою текстурою - природним малюнком. Така заготовка легше обробляється, а після закінчення сушіння менше розтріскується і коробиться.
Парафінування.Заготівлі з наростів опускають у розтоплений парафін і ставлять у піч за температури 40°З кілька годин. Потім деревина ще кілька днів просихає і набуває тих самих властивостей, що і після запарювання: не тріскається, не коробиться, поверхня стає тонованою з виразним візерунком текстури.
Запарювання у лляній олії.Спосіб запарювання в лляній олії напівоброблених заготовок для виготовлення ковшів, ложок та іншого посуду відомий на Русі з давніх-давен. Посуд із деревини, пропареної в лляній олії, дуже водостійкий і не розтріскується навіть при повсякденному використанні. Цей спосіб є прийнятним і сьогодні. У ємність кладеться заготівля, заливається лляною олією та проварюється на повільному вогні.
Спочатку кожен вид деревини має природний рівень вологості, який залежить також від погодних умов, місця зростання дерева, особливостей зберігання. Вимірюється вологість відсотковим співвідношенням вологи до ваги деревини. отримують звичайним розпилюваннямколоди. Вміст вологи може бути в діапазоні 22-100% залежно від навколишнього середовища, місця зберігання та пори року.
Пиломатеріали природної вологості підходять не для всіх будівельних завдань. Такий вид матеріалу значною мірою схильний до гниття і ураження грибком. Через високу вологість колоди досить швидко стають непридатними для будівництва. При щільному укладанні та високій температуріїх практично неможливо перевозити на великі відстані- Псуються за 3-5 днів. Пиломатеріали природної вологостівикористовують переважно у малоповерховому будівництві, для об'єктів невисокого ступеня відповідальності.
Щоб отримати деревину заданого рівня вологості, використовують сушіння – або атмосферне, або примусове (за допомогою машин). У першому випадку волога розподіляється по всій колоди рівномірно, а матеріал набуває температури і вологості навколишнього середовища. Щоб транспортувати пиломатеріали на далекі відстані, необхідно їх висушити хоча б рівня 22%, а краще нижче.
Відповідна процедура виконується в камері з використанням гарячого повітря. При цьому гинуть усі комахи, грибки та різні мікроорганізми. На виході виходить якісний сухий пиломатеріал, який придатний для будівництва всіх видів дерев'яних конструкцій. Сушіння значно підвищує захисні властивості деревини та стабілізує її фізико-механічні властивості. Крім традиційної сушіння в конвективних камерах, зараз набули поширення інші методи – використовуються вакуумні сушарки, мікрохвильові, конденсаційні та інші.
Сухий пиломатеріалне міняє з часом свій зовнішній вигляд(Піломатеріал природної вологості має властивість коробитися і покриватися тріщинами). Якість стружки сухої дошки вища за аналогічну дошку природної вологості. Потрібно враховувати, що при сушінні відчутно зменшуються геометричні розміри в поперечному (тангенціальному) розрізі. Сухому пиломатеріалу вже не загрожує вплив грибка (т.зв. синяви), він стає міцним і може зберігатися дуже довго. Така деревина легко обробляється, легко обробляється та склеюється. Її застосовують всім будівельних об'єктів з деревини. Зрозуміло, сухі пиломатеріали коштують набагато дорожче.
Дерево натуральний матеріал, Досить сильно сприйнятливий до вологості. Воно здатне виділяти та поглинати вологу залежно від навколишніх умов. При постійному стані мікроклімату вологість деревини прагне постійним показниками.
Визначення вологості деревини багато в чому залежить від породи дерева. Найбільш гігроскопічні є груша, бук, кемпас. Найстійкішими вважаються дуб, бамбук, мербау.
Використання деревини для будівництва та ремонту передбачає дотримання норм вологості. Під терміном "вологість" мається на увазі відсоткове ставлення води до сухої деревини.
Типи вологості
Виділяють два види вологості деревної сировини: відносна та абсолютна.
Абсолютна
Таке поняття характеризується ставленням масової частки вологи певного обсягу деревини до ваги абсолютно сухої сировини цього ж розміру. На цей показник існують встановлені державні стандарти. Відповідно до них показники вимірювача абсолютної вологості дошки мають бути в межах 9%.
Відносна
Це відсоткове відношення вологи, що міститься у дереві, до маси вологої деревини. У деревній сировині вода знаходиться у двох формах: вільної та пов'язаної. Вони вказують на загальне числовологи у сировині. Об'єм пов'язаної вологи залежить від мікроклімату, оскільки вбирається з повітря. Знаходиться вона у клітинній структурі дерева. Саме через це, залежно від вологості навколишнього середовища, відбувається набухання або усушка матеріалу. Видалити пов'язану воду можна лише за допомогою сушіння.
Вільна волога не призводить до набухання, оскільки вода в цьому випадку знаходиться в міжклітинній структурі деревини. Але завдяки ній збільшується щільність матеріалу.
Крім того, вид деревної сировини залежить від ступеня її вологості.
Існує кілька типів вологості деревини:
Мокра. До цього розряду відносять дерево, яке тривалий час зазнавало впливу води. У такому разі показник вимірювача вологості становить понад 100%.
Свіжозрубана. Вологість нещодавно зваленого дерева знаходиться в межах 50-100%.
Кімнатно-суха. Цей вид матеріалу, який тривалий час знаходився в опалюваній будівлі. Тому його кількість перебуває у межах 9–13%.
Повітряно-суха. До такого типу відноситься деревина, яка тривалий час зберігалася на свіжому повітрі. Залежно від умов довкілля, її показник перебуває у межах 15–20%.
Абсолютно суха. Таких показників можна досягти лише за допомогою сушіння у спеціальному приладі. Кількість води у разі дорівнює 0.
Як дізнатися вологість деревини?
Існує кілька методів, як визначити вологість деревини. Але спочатку треба з'ясувати вид рослини та вологу повітря, так як різних деревІснують свої стандарти.
Для того щоб виміряти вологу деревної сировини, як правило, використовують два методи: ваговий або за допомогою електричного приладу. Їхні показники можуть дещо відрізнятися, але незначно.
Ваговий
Для цього методу потрібно:
дуже точні ваги;
Процес виміру:
Для початку із середини дошки потрібно своїми руками відпиляти шматок шириною 10-15 мм. Він служитиме контрольною пробою. Головне, в цьому етапі взяти брусок саме з центру дошки. З торцевої частини відрізати не варто, тому що вона має набагато меншу вологість.
Після зважування цей шматок потрібно відправити у спеціальне сушіння, прилад із температурою близько 100С°.
Перше зважування проводиться своїми руками за п'ять годин. Усі наступні показники записуються з інтервалом 1-2 години.
Висушування проводиться доти, доки ваговий показник не почне повторюватися. Це означає, що матеріал став абсолютно сухим. Позначимо числовий показник останньої проби як Pc.
W = (Ph-Pc): (Pc х 100%)
W – показник у відсотках; Ph – перша вага; Pc – остання вага.
Щоб отримати надійніші результати, краще використовувати два зразки для проб. 
Електричний
Щоб провести ваговий вимір деревини, потрібно дуже багато часу. В середньому на таку роботу йде близько дев'ятої години. Але є спосіб, який дозволяє набагато швидше і точніше визначити відсоткове число води у дереві.
Встановити показник вологості деревини набагато простіше за допомогою електричного вологоміра.
Принцип роботи вологоміра заснований на зміні питомої електричного опоруматеріалу в залежності від його вологості. Голки-електроди цього приладу вводяться в деревину так, щоб вони були один проти одного. По них пускається струм, і вологомір показує кількість води у цій ділянці дерева. Але оскільки вологомір вимірює вологу лише локально, краще повторити замір у кількох місцях.
Як визначити вологість дерева без технічних засобів?
Сьогодні кількість води в деревній сировині з'ясовують за допомогою складних розрахунків та нових приладів. Адже будівництвом люди займалися завжди. І якось вони обходилися без прогресивних методів та вологомірів.
По свежеспиленному фрагменту необхідно провести межу олівцем. Коли деревина волога, лінія через деякий час посиніє, якщо суха – ні.
Про кількість води в деревині можуть «розповісти» стружки. Якщо вони еластичні, м'які, при зминанні не ламаються – вологе дерево. Стружки сухої сировини в руці будуть ламатися, кришитися.
Можна своїми руками провести по деревині гострим металевим предметом. За залишеним слідом визначається стан матеріалу. У вологого дерева слід буде вологим.
Визначити кількість вологи в деревині можна вдаривши по ньому яким-небудь дерев'яним предметом. Якщо звук глухий – дерево вологе, тонке і дзвінке – сухе.
Про сухість деревини свідчать також тріщини на її торцях. У вологого матеріалу їх менше.
Коли при розпилюванні дошки своїми руками в отвір проступає волога, дерево містить велика кількістьводи та непридатно до роботи. Занадто пересохла сировина при подібній обробці кришиться.
Вологість деревини грає величезну роль при будівництві та ремонті. Сире дерево у процесі висихання деформуватиметься. Щоб цього уникнути працювати слід лише із сухим матеріалом.
Багато, не зовсім чесні, продавці роблять непоганий бізнес на нашій некомпетентності у сфері використання такого фізичного показника деревини, як її вологість. Погодьтеся, що зимовий ліс цінніший і дорожчий тому, що вважається, що там менше вологи, суха дошка і ліс значно дорожчі за свіжоспиляний матеріал. Але якщо зовсім відмовитися від води і, наприклад, з бензину видалити всю вологу, він не горить. А тут дерево - біологічно живий матеріал, зростання якого не можливе без участі води, дерева не ростуть без вологи. Так що таке вологість деревини і наскільки суттєвим є цей параметр - тема цієї статті.
Вода в тій чи іншій формі є у всіх природних матеріалах, не виключаючи каміння та інші тверді породи. Тому й у живому, тобто. біологічно активному, не спиляному дереві, вона присутня повною мірою. Згадайте походження та технологію видобутку березового соку, коли ґрунтова вологаза рахунок капілярних явищ піднімається по стволу дерева, пробуджуючи до життя сплячі бруньки та активізуючи біохімічні процеси. Таку вологість можна вважати 100% і порівнювати з деревиною сплавом, що транспортується, коли дерево повністю насичується навколишньою водою. Але варто спиляти дерево або вийняти сплавлюване з води, воно відразу починає «сохнути», втрачати зайву вологу, значно зменшуючи у вазі. Процес цей тривалий, який займає часом не один рік, а для твердих поріддеревини та десятиліття, і, безумовно, необхідний для тривалої експлуатації деревини. Якщо робите гербарій, тобто. збираєтеся тривалий час зберігати листя або квіти, не кажучи про комах, ви сушите їх, максимально видаляючи вологу, тим самим зупиняючи активні біологічні процеси. Оскільки вологість присутня у деревині, але не в постійному обсязі, то під вологістю деревини прийнято розуміти відсоткове відношення маси води до маси сухої деревини. Тобто. для визначення вологості необхідно зважити невеликий шматочок дерева і дати йому висохнути, зважувати сухий шматочок і дозволити обчислити цю вологість. W = (m − m0) ⁄ m0 * 100, де m – початкова маса шматочка деревини в грамах, а m0 – маса зразка сухої деревини.
Волога в деревині знаходиться у вільному стані - та, яка переміщується по капілярах, і у зв'язаному - що входить до структури клітини. Сама деревина своєю структурою сильно нагадує губку, маючи таку ж пористу і ніздрювату структуру, здатну не тільки капілярно переміщати вологу вздовж осі дерева, але й випаровувати її через стінки пір. Цей процес доповнюється гігроскопічність, що передбачає не тільки віддачу вологи в навколишнє середовище, але і вбирання її назад. Саме тому не рекомендується складати разом сухий та сирий матеріал, оскільки через деякий час деревина матиме однакову вологість, сирий ліс підсохне, а сухий набухне. Звичайно, що нескінченно волога випаровуватися не може і настає рівноважний, стійкий стан деревини, коли вологість деревини залежить тільки від навколишнього середовища. Такий матеріал найбільш придатний для будівництва дерев'яного будинку, восени і навесні трохи набухаючи, і сідаючи взимку і влітку. Залишаючись «живим» і в спиляному стані дерево не заважає нам своєю вологістю, і навіть якщо зруб зрубали не з зимового, «сухого» лісу, згодом він також сяде і віддасть зайву вологу.
Торкнувшись теми переміщення вологи всередині деревини, хочеться зазначити, що й ліс має різний рівень вологості, тобто. якщо один кінець колоди намочити або підсушити, відбудеться перерозподіл вологи по всій довжині до однакового значення. Також виникає перерозподіл вологи і за різниці температур - вода переміщається у бік зниженого значення, і перепаду тисків - рух вологи йде у нижчу сторону.
Якщо із сухого матеріалу, наприклад, зробити вхідні дверів будинок, то вона згодом набухне і перестане закриватися, оскільки через всі просочення і захист набере рівноважний стан вологи, компенсуючи її нестачу. Звідси можна визначити, що суха, деревина нульової вологості, потрібна лише в меблевому виробництвідля експлуатації всередині приміщення. Для влаштування ж підлог досить взяти деревину з вологістю 8-12%, і притягнеться краще і коробити не буде. До речі більшість столярних виробів так само не потрібна пересушена деревина, досить 10% вологості. Деревина природного, атмосферного сушіння, має вологість 15-20% і придатна для всіх теслярських робіт, починаючи з покрівлі та закінчуючи зовнішньою обробкоюбудівель. Деревина «живий» природний матеріал, який може самостійно регулювати свою вологість, пристосовуючись до тих чи інших умов експлуатації. Тому зайва старанність у застосуванні сухого лісу який завжди виправдано.
Не зайве відзначити, що в силу різної пропускної здатності вологи вздовж і поперек волокон, при її віддачі відбувається накопичення внутрішньої напруги, яка знімається в міру досягнення рівноважного стану. Тому ліс, що сохне в зрубі, крутить не сильно, за рахунок в'язки і ваги всієї конструкції. А спробуйте підігнати дві висохлі колоди, важкувато буде. Тому не треба надто боятися деревної вологи – це природний стан лісу, потрібно лише творчо її використати.
Завантаження...