Jak poznáte, že je dřevo suché?

Dřevo je organický materiál, který má schopnost absorbovat vlhkost z okolí, tzn. hygroskopičnost. Díky své porézní struktuře obsahuje i dobře vysušené dřevo vždy určité množství vlhkosti. Před použitím dřeva pro stavební práce, dokončovací práce nebo výrobu nábytku je bezpodmínečně nutné určit stupeň jeho vlhkosti. Pokud tuto fázi zanedbáte, můžete se následně setkat s takovými neblahými následky, jako je deformace hotových výrobků, nebo jejich znehodnocení.

Vlhkost distribuovaná ve dřevě se dělí do dvou hlavních kategorií:

• Volný (kapilární) vlhkost se nachází v dutinách dřevěných buněk. Tato vlhkost má se dřevem pouze mechanické spojení. Jeho množství závisí na objemu dutin, který se u různých druhů dřeva liší a je určen měřením objemové hmotnosti. Čím nižší je tento indikátor, tím více dutin je ve dřevě – tím více volné vlhkosti takové dřevo pojme.

• Vázaný (hygroskopický) vlhkost je v tloušťce buněčných stěn. Jeho množství je téměř stejné pro všechny druhy dřeva a při pokojové teplotě je asi 30 %. Veškerá vlhkost nad tuto hodnotu je již klasifikována jako volná.

Když mokré dřevo prochází procesem sušení, prvním krokem je odstranění volné vlhkosti z materiálu. A po dosažení vlhkosti dřeva 30 % (spodní hranice nasycení buněčných membrán) dochází k odpařování navázané vlhkosti.

Metody měření vlhkosti

Jak jsme již psali v jednom z předchozích článků, vlhkost je jednou z kvalitativních charakteristik při určování jakosti řeziva. Protože právě tento parametr výrazně ovlivňuje fyzikální a mechanické vlastnosti a pevnost hotového řeziva. Při měření obsahu vlhkosti však může být obtížné získat přesné výsledky, protože fyzikální veličina, která může poskytnout informaci o úrovni vlhkosti, závisí na mnoha dalších parametrech dřeva. Jako je například hustota dřeva ve zcela suchém stavu, teplota, orientace vláken, struktura.

Stávající metody měření vlhkosti lze rozdělit do dvou hlavních skupin:

• přímý metody – vlhkost se měří pomocí přímá separace vzorku materiálu na sušinu a vlhkost. Příkladem takové techniky je metoda gravimetrického měření nebo metoda sušení.
• nepřímý metod – stanovení stupně vlhkosti nastává v důsledku měření dalších parametrů funkčně souvisejících s vlhkostí materiálu(například elektrické metody měření – dielektrické, konduktometrické)

Hmotnostní metoda (metoda sušení)

Tradičně běžné v dřevozpracujícím průmyslu, protože umožňuje získat nejpřesnější výsledky. Podstata metody je následující: vzorek materiálu se zváží před a po sušení, rozdíl v hodnotách udává množství vlhkosti odstraněné ze dřeva. Podle GOST 16483.7-71 se experimentální sušení provádí v sušárně při teplotě asi 100 °C.

Vlhkost dřeva se vyjadřuje v procentech a vypočítá se pomocí vzorce:

Kde mw je hmotnost vody obsažené ve vzorku, m0 je hmotnost v absolutně suchém stavu.

Pomocí této metody je skutečně možné získat vysoce přesné výsledky, ale ve výrobě není vždy možné vytvořit potřebné podmínky pro měření. Mezi nevýhody metody patří také poměrně dlouhá doba trvání procesu měření. Měření vlhkosti materiálu sušeného v pecích nelze provádět kontinuálně. Mimochodem, po měření se prototypy stávají prakticky nevhodnými pro zamýšlené použití.

Nepřímé metody stanovení se používají k rychlému a kontinuálnímu měření obsahu vlhkosti materiálu. Nejrozšířenější jsou elektrické metody měření pomocí konduktometrických a dielektrických vlhkoměrů.

Konduktometrická metoda

Použití vlhkoměru výrazně zjednodušuje měření vlhkosti dřeva ve výrobním prostředí. V elektrickém konduktometrickém vlhkoměru je měření založeno na závislost odolnosti dřeva na jeho vlhkosti. Taková zařízení mají poměrně jednoduchý design, jsou mobilní a spolehlivá v provozu.

Dřevo v suchém stavu je dielektrikum. S rostoucí vlhkostí se zvyšuje jeho elektrická vodivost. Do hygroskopické meze dochází k tomuto nárůstu dosti prudce při dosažení hygroskopické meze elektrická vodivost roste pomalu a při 80-100% vlhkosti se zastavuje na konstantní hodnotě.

Je důležité vzít v úvahu, že při měření vlhkosti dřeva konduktometrickým vlhkoměrem (například EV-2K) je výsledek ovlivněn teplotou dřeva a polohou jehel čidla. Při zjišťování vlhkosti vzorku, který je v procesu sušení, je proto před měřením nutné vyjmout obrobek z komory a provést měření až po ochlazení kontrolního vzorku na pokojovou teplotu. Vlhkoměry nové generace však automaticky korigují teplotu dřeva.

Konduktometrické vlhkoměry se používají především pro ruční měření konečné vlhkosti řeziva, které je již zcela vysušené. Jsou také vhodné pro výběr sortimentů se stejným obsahem vlhkosti. Kromě toho tato metoda pomáhá řídit proces sušení v peci. Konduktometrická metoda se poměrně často používá v sušících komorách ke sledování a řízení procesu sušení.

Dielkometrická metoda

Princip fungování dielektrického vlhkoměru je založen na korelační závislost dvou parametrů – dielektrické konstanty dřeva a množství vlhkosti v něm obsažené při kladných teplotách. Příkladem zařízení tohoto typu je vlhkoměr MG4D. Ve svém nastavení má patnáct kalibračních závislostí pro různé druhy dřeva (modřín, cedr, borovice, smrk, bříza, osika, dub, jasan, lípa, topol, buk atd.)

Tento model je rozšířený mezi dřevozpracujícími a jeho použití je jednoduché a intuitivní. Hlavní výhoda oproti vlhkoměru konduktometrické spočívá v tom, že zařízení nenarušuje strukturu dřeva (v tomto provedení nejsou jehly). Dielkometrické zařízení je optimální pro jednotlivá měření vlhkosti, ale dobře si poradí i se sérií měření (například pokud potřebujete detekovat oblasti s vysokým obsahem vlhkosti).

Vlhkost řeziva je poměr celkové hmotnosti dřeva k množství vody, které obsahuje. Indikátor ovlivňuje schopnost materiálu odolávat hnilobnému a deformačnímu zatížení. Od toho se odvíjí i kvalita zpracování, rozsah a možnosti využití dřeva.

Čerstvě nařezané dřevo má vlhkost od 30 % do 80 % v závislosti na pracovních podmínkách. Hodnota indikátoru pro vysušený materiál je 8% -20%. K výrobě různých druhů stavebních materiálů se používají suroviny s různými vlastnostmi. Například dřevo určené pro montáž nosných konstrukcí by mělo mít vlhkost 20 %, desky pro interiérové ​​dekorace 12 %. Správné stanovení vlhkosti řeziva může výrazně zlepšit kvalitu, spolehlivost a užitné vlastnosti stavěných budov a konstrukcí.

Proč je vlhkost dřeva důležitá?

Mnoho stavebních materiálů absorbuje vlhkost z okolí, ale „živé“ dřevo zpočátku obsahuje vodu. Poté, co obrobek projde určitým zpracováním a stane se z něj dřevo nebo deska, jeho vlhkost poněkud klesá, ale o absolutní suchosti nemůže být řeč.

Řezivo s přírodní vlhkostí:

• náchylné k plísním, houbám a patogenním bakteriím. Často může kvůli nesprávnému skladování zmodrat, čímž ztratí svou atraktivitu pro kupující.
• časem vysychá, což vede k jeho praskání a změnám jeho původní hmoty, tvaru a geometrie.

Množství vlhkosti v řezivu použitém na stavbu domu přímo určuje dobu smršťování jeho konstrukce. Bohužel při správném skladování a pečlivé přepravě vlhkého dřeva je velká pravděpodobnost jeho ohnutí a deformace, v důsledku čehož se stává nevhodným pro další použití. V ideálním případě byste pro investiční výstavbu měli zvolit dřevo a prkna na sušení komor.

Klasifikace vlhkosti dřeva

Abychom pochopili, co je vlhkost dřeva, je nutné pochopit, že objem vlhkosti se může měnit za různých počátečních údajů a podmínek během skladování a sušení. Hlavním úkolem výrobce je sušit řezivo tak, aby hotový výrobek odpovídal požadavkům norem, schnul rovnoměrně a neměnila se jeho původní geometrie.

Existuje několik hlavních typů vlhkosti dřeva.

Přírodní

Odráží množství vody obsažené v polenu ihned po jeho uříznutí. Ukazatel závisí na struktuře, struktuře a pórovitosti dřeva, počasí, klimatických a půdních podmínkách pěstování. V souladu s přirozenou vlhkostí vzduchu se volí optimální metody a technologie sušení.

Důležitý bod! Listnaté stromy jsou sušší než jehličnaté stromy. V létě obsahuje jakékoli dřevo více vlhkosti než v zimě. Z tohoto důvodu mnoho profesionálních stavitelů dává přednost zimnímu řezivu. Je sušší a vyžaduje minimální sušení a zpracování.

konečný

Takzvaný konečný průměrný obsah vlhkosti řeziva je ukazatel získaný v důsledku komorového nebo atmosférického sušení. Pro stavbu se používá dřevo s ukazatelem 12%-18%, dekorace interiéru – 8%-10%, výroba nábytku – 6%-10%, dřevotříska, parkety a překližka – 6%-8%.

Doprava

Čerstvě pořezané stromy nelze přepravovat, protože během procesu nakládání a vykládání a sledování trasy se často deformují a stávají se nevhodnými pro použití. Dopravní vlhkost řeziva se pohybuje v rozmezí 18% -20%. K dosažení tohoto výsledku by měly být ponechány venku po dobu 2,5-3 měsíců nebo umístěny v sušicí komoře po dobu 5 dnů. Díky tomu se dřevo stává odolným vůči mechanickému namáhání a dalším negativním faktorům prostředí, zachovává si své rozměry a tvar a stává se vhodným pro přepravu jakýmkoliv dopravním prostředkem.

Rovnováha

Obsah vlhkosti, ke kterému má dřevo tendenci za stálých podmínek prostředí. Pokud do místnosti umístíte dva dřevěné bloky s různou vlhkostí, bude v nich po nějaké době obsah vody stejný. Ukazatel rovnováhy se neustále mění na základě teploty a vlhkosti vzduchu, proto, aby bylo možné co nejpřesněji určit objem vlhkosti v hornině za různých podmínek, je nutné použít příslušné referenční knihy.

Absolutní

Hodnota, která odráží množství vody v materiálu ve vztahu ke stejnému ukazateli v absolutně suchém stavu. Teoreticky má absolutně suché dřevo nulovou vlhkost.

Standardní vlhkost dřeva

Vlhkost řeziva podle GOST je rovnoměrné rozložení vlhkosti ve struktuře horniny s maximální hodnotou 15 %. Materiál s takovými vlastnostmi lze použít k provádění téměř všech stavebních a dokončovacích prací. Nezpůsobuje problémy při skladování, ale přesto, aby se zabránilo deformaci a praskání, je třeba se vyvarovat teplotním změnám a nadměrnému smáčení.

Základní požadavky na vlhkost dřeva a řeziva jsou obsaženy v GOST 20022.1-90, SP-352.1325800.2017, GOST 8486-86, SP 64.1330.2011.

Jaká by měla být vlhkost řeziva?

V Rusku se pro stavební práce používají hlavně jehličnaté druhy: borovice, modřín, smrk, jedle, cedr atd. Vyznačují se vysokou pevností a odolností vůči vnějším vlivům.

Dřevo je považováno za suché, pokud je jeho vlhkost mezi 8 % a 16 %. Materiály s přirozenou vlhkostí mají o něco horší spotřebitelské vlastnosti, což je více než kompenzováno jejich dostupnou cenovkou. Před použitím ve stavebnictví nebo při dokončovacích pracích je nutné dřevo ošetřit speciálními prostředky, které zajistí jeho ochranu před hmyzem, patogenními houbami a hnilobou.

Vlhkost 100 % je typická pouze pro neošetřené naplavené dřevo. Jeho hlavním znakem je jeho významná hmotnost – hmotnost 1 kostky je přibližně 1000 kg, z toho polovinu tvoří hmotnost volné kapaliny. Hmotnost takového dřeva se bude snižovat se snižující se vlhkostí.

Spotřebitelské a provozní vlastnosti dřevěného obložení, dřeva, panelového domu, prken přímo závisí na obsahu vlhkosti surovin, ze kterých jsou vyrobeny. Podle ustanovení GOST 8486-86 mohou mít 1-3 odrůdy jehličnatých stromů vlhkost ne vyšší než transportní vlhkost, to znamená asi 20%-22%. Pokud indikátor překročí maximální přípustné hodnoty, musí být řezivo před použitím dodatečně ošetřeno antiseptiky.

Provozní vlhkost řeziva určeného pro konstrukce podlah nesmí překročit 20 %, desek a řeziva použitého v exteriérové ​​úpravě – ne více než 15 %, řeziva použitého pro vnitřní obklady prostor, pokládku podkladů – do 12 %. Přípustné odchylky od uvedených hodnot jsou plus/mínus 3 %.

Jak zjistit vlhkost řeziva

Existují dva účinné způsoby, jak měřit obsah vlhkosti řeziva jeho hmotností. Různé dřeviny rostoucí v různých podmínkách mají určitou hustotu. Kromě hustoty je hmotnost dřeva ovlivněna množstvím vody v něm obsažené. Odtud můžeme vyvodit jednoduchý závěr – čím je materiál sušší, tím je jeho hmotnost menší.

Snad nejviditelnější a nejdostupnější způsob, jak zjistit obsah vlhkosti dřeva, je vyhledat pomoc ve speciálních referenčních knihách. Když známe hmotnost a objem, můžeme vypočítat hustotu. No, pak je to věc techniky – v cheat sheetu najdeme procento vlhkosti odpovídající určitému druhu stromu a jeho hustotě.

Věnovat pozornost! Informace obsažené v referenčních knihách nejsou stoprocentně přesné, protože v závislosti na místě růstu, počasí a klimatických podmínkách se hustota stejné horniny může výrazně lišit.

Chcete-li získat přesnější a spolehlivější výsledek, stojí za to experimentovat. To bude vyžadovat experiment. Malý dřevěný špalek předem připravíme a zvážíme na vysoce citlivé váze. Získaný výsledek se zaznamená. Blok se vloží do sušičky a nechá se 6 hodin při teplotě +100 stupňů Celsia. Nyní je experimentální vzorek znovu zvážen, výsledky jsou zaznamenány a odeslány zpět do sušící komory. Postup se několikrát opakuje ve dvouhodinových intervalech. Blok bude považován za suchý, jakmile chyba mezi výsledky dvou vážení dosáhne 1/10 gramu.

Nyní zbývá vypočítat indikátor vlhkosti pomocí následujícího vzorce:

kde W je hodnota vlhkosti;

m je počáteční hmotnost experimentálního dřevěného bloku;

m0 je hmotnost dřevěného bloku poté, co byl v komoře sušičky.

Například. Na začátku experimentu vážil dřevěný blok 98,6 gramů. Po vysušení hmotnost klesla na 65,81 gramů. Podle toho tato čísla dosadíme do vzorce a dostaneme: (98,76-65,81)/65,81×100 = 50,1 %. Požadovaná hodnota vlhkosti je tedy 50,1 %.

Pozor! Pro získání spolehlivých výsledků, které se co nejvíce blíží skutečnosti, by měla být provedena experimentální měření vlhkosti pro dva různé vzorky dřeva. Dalším důležitým bodem je, že jehličnany s vysokým obsahem pryskyřice by se neměly sušit déle než 20 hodin, protože to negativně ovlivní jejich fyzikální vlastnosti.

Stanovení vlhkosti řeziva pomocí vlhkoměru

Samozřejmě, že výše diskutované metody pro stanovení obsahu vlhkosti řeziva jsou docela přesné a účinné. Stále ale můžete jít jednodušší cestou a využívat moderní technologie. Zejména mnoho profesionálních stavebníků měří vlhkost dřeva vlhkoměrem – speciálním přenosným zařízením. Jeho cena je poměrně přijatelná a díky jeho použití je kontrola vlastností a kvality stavebních materiálů otázkou minut.

Provoz vlhkoměru je založen na měření odporu při průchodu proudu dřevěnými vlákny. Pro provedení operace jsou senzory zařízení ponořeny do dřeva ve směru růstu vláken. Získaný výsledek se zobrazí na malé obrazovce umístěné na přední straně zařízení.

Věnovat pozornost! Provozní chyba i těch nejpřesnějších a nejdražších vlhkoměrů od známých značek dosahuje 1-1,5%. Kromě toho bude ukazatel relevantní pouze pro bod, ve kterém se provádějí měření. Chcete-li získat úplný obrázek, musíte postup několikrát zopakovat po celé délce klády, trámu nebo desky.

V moderní řadě vlhkoměrů existuje mnoho modelů vybavených prodlužovacím kabelem. S jeho pomocí se měří vlhkost po celou dobu, kdy je dřevo v sušicí komoře. Na jedné straně je to výhodné, protože umožňuje řídit sušení materiálu. Na druhé straně se senzory zařízení zahřívají a podle toho přenášejí teplotu do dřeva, což vede k nespolehlivému výsledku.

Použití vlhkoměrů může mít také omezení. Například pokud je porušení integrity materiálu nepřijatelné. S tímto stavem se často setkáváme při výrobě nábytku. V tomto případě se používají bezkontaktní zařízení bez jehlových indikátorů. Takové modely neměří odpor, ale délku elektromagnetických vln, které dřevo vyzařuje. Získané výsledky se mohou lišit v závislosti na druhu dřeva.

Dřevěná přírodní tabulka vlhkosti

Plemeno	Vlhkost vzduchu, %
	Jádra	Bělové dřevo	Průměr
Birch	–	70-90	78
Dub	50-80	70-80	70
Smrk	30-40	100-120	91
Larch	30-40	100-120	82
Aspen	–	80-100	90
Borovice	30-40	100-120	88
Ash-tree	35-40	35-40	38
Jedle	–	–	101
Cedar	–	–	92

Tabulka rovnovážné vlhkosti dřeva při různých teplotních a vlhkostních podmínkách zimních chat

Ve vnějším prostředí

Rovnovážný obsah vlhkosti dřeva, %