Свежеспиленное дерево имеет естественную влажность. Но это не значит, что влажность всей древесины примерно одинакова.
Совсем не одинаковую влажность будет иметь сосна, росшая на сухом месте и елка, спиленная в болоте. Влажность может быть и еще выше, например, когда при сплавлении по реке дерево набрало в себя влаги столько, сколько смогло. Если изготовить из такой древесины доски, не просушив её предварительно, то доски, конечно, получатся, но со временем они обязательно рассохнутся и покоробятся. В результате придется отрывать прибитую к стене обшивочные доски - перебирать обшивку. И даже если для обивки использовать вагонку с европрофилем, все равно в обшивке появятся щели, которые будут тем больше, чем больше ширина используемой вагонки. Правда самих щелей будет меньше. (Чем шире вагонка, тем меньше щелей, но сами они больше. И наоборот - чем уже, тем меньше щели, но больше их количество.) И это если обшивать сухим материалом по сырому. Если и материал основы сырой, и обшивочный сырой, то последствия будут еще хуже и печальнее. Это просто один из вариантов выбрасывания денег "на ветер".
Дерево при усушке теряет от 5 до 7% своих размеров по ширине и толщине, и всего до 1% по длине. Это значит, что если в этом году Вы сложили сруб высотой 3 метра, то через год его высота вполне может оказаться на 10, а то и 20 сантиметров меньше. А вот по длине и ширине он останется практически таким же, каким и был.
Именно по этой причине большинство строительных фирм предлагает своим клиентам в первый год сложить дом из бруса и только в следующем году производить его отделку.
Чтобы всего этого не происходило, необходимо древесину предварительно просушивать.
Именно поэтому ГОСТОМ определяется и влажность используемой древесины. Так для внутренней обшивки должна применяться древесина с влажностью до 15%, для наружной - до 20%. Влажность половой доски так же не должна превышать 15% влажности.
Для определения влажности древесины существует несколько способов. В бытовых условиях пользуются специальным прибором-электровлагомером. Действие прибора основано на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами вводят в дерево и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается влажность древесины в том месте, где введены иглы. Многие опытные резчики определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и др.физические св-ва, можно определить влажность древесины по массе, по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам. По цвету коры, ее величине и цвету древесины можно распознать спелую или свежесрубленную древесину и степень ее влажности.
На способность впитывать влагу влияет не только микроклимат помещения, но и порода дерева. К наиболее гигроскопичным породам относятся бук, груша, кемпас. Они наиболее быстро реагируют на изменения уровня влажности. В отличие от них существуют стабильные породы, например, дуб, мербау и т.д. К ним относится стебель бамбука, очень устойчивый к неблагоприятным климатическим условиям. Его можно настилать даже в ванной комнате. Различные породы дерева обладают разным уровнем влажности. Например, береза, граб, клен, ясень имеют низкую влажность (до 15%) и при высыхании имеют склонность к образованию трещин. Влажность дуба и ореха умеренная (до 20%). Они относительно устойчивы к образованию трещин и высыхают не так быстро. Ольха является одной из самых устойчивых к высыханию пород. Ее влажность составляет 30%.
Влажность - одна из основных характеристик древесины. Под влажностью древесины понимают выраженное в процентах отношение массы воды к сухой массе древесины.
Абсолютной влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины. Согласно ГОСТу, абсолютная влажность паркета должна составлять 9%(+/- 3%).
Относительная влажность древесины - это отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе древесины во влажном состоянии.
Различают две формы воды, находящейся в древесине - связанную и свободную. Из них складывается общее количество влаги в древесине. Связанная (или гигроскопичная) влага содержится в клеточных стенках древесины, а свободная занимает полсти клеток и межклеточные пространства. Свободная вода удаляется легче, чем связанная, и в меньшей степени влияет на свойства древесины.
По степени влажности древесину различают на следующие виды:
- Мокрая древесина. Ее влажность составляет более 100%. Это возможно только при условии, что древесина долгое время находилась в воде.
- Свежесрубленная. Ее влажность составляет от 50 до 100%.
- Воздушно-сухая. Такая древесина обычно долгое время хранится на воздухе. Ее влажность может составлять 15-20%, в зависимости от климатических условий и времени года.
- Комнатно-сухая древесина. Ее влажность обычно равна 8-10%.
- Абсолютно сухая. Ее влажность равна 0%.
Свойства древесины напрямую определяют свойства деревянных изделий. При избыточной или недостаточной влажности древесина обычно впитывает или отдает влагу, соответственно увеличиваясь или уменьшаясь в объеме. При высокой влажности в помещении древесина может разбухать, а при недостатке влаги она, как правило, усыхает, поэтому все деревянные изделия, в том числе напольные покрытия, требуют тщательного ухода. Для предотвращения деформации напольного покрытия в помещении необходимо поддерживать постоянную температуру и влажность. Это благоприятно сказывается не только на качестве и долговечности напольных покрытий и деревянной мебели, но и на здоровье людей. При резком изменении температурно-влажностного режима в помещении в древесине возникают внутренние напряжения, которые приводят у трещинам и деформациям. Оптимальная температура в помещении с паркетным полом должна составлять приблизительно 20 градусов Цельсия, а оптимальная влажность воздуха - 40-60%. Для контроля температуры в помещении используются гидрометры, а относительную влажность в помещении поддерживают при помощи увлажнителей воздуха.
Свойства древесины зависят также от сезонных изменений в микроклимате помещения .
В отопительный период, длящийся с октября по апрель, температура в помещении повышается, а влажность понижается. Уровень влаги в паркете падает ниже допустимого уровня в 25%. Подобные перепады негативно сказываются на общем состоянии древесины. Паркетные планки изменяются в размерах, рассыхаются, швы между ними могут расходиться и образовывать небольшие щели. На покрытии могут образовываться трещины. Устранить подобные последствия можно путем снижения температуры и увеличения влажности в помещении.
Летом паркет впитывает больше влаги. Относительная влажность воздуха может достигать 60%. В этот период происходит обратный процесс: при избыточном содержании влаги планки разбухают, находят одна на другую, их края поднимаются, и покрытие деформируется. В этом случае, для того чтобы восстановить покрытие, необходимо регулярно проветривать помещение или использовать кондиционер и включить отопление, для того чтобы снизить влажность.
Деформация клепок при смене сезона может быть очень значительной. При изменении относительной влажности воздуха до 30% зимой до 60% летом при температуре в 20 С равновесная влажность древесины может измениться на 5%.
Контролировать влажностно-температурный режим в помещении можно при помощи термогидрометра. Это поможет своевременно принять меры и избежать деформации покрытия. Температуру в помещении можно изменить при помощи кондиционера. Для повышения влажности можно поставить открытые емкости с водой (для этой цели отлично служат аквариумы, фонтанчики и т.д.) или приобрести специальные увлажнители воздуха со встроенными анализаторами микроклимата.
Увлажнители воздуха без значительных затрат электроэнергии создадут благоприятный климат в помещении, обеспечив надлежащий уровень влажности. Существуют различные виды увлажнителей воздуха (паровые, ультразвуковые), в зависимости от способа испарения воды.
Для паркетных полов и деревянной мебели идеально подойдут ультразвуковые или традиционные увлажнители. Они предохраняют деревянные покрытия и мебель от трещин и рассыхания древесины.
СУШКА ДРЕВЕСИНЫ
Сухая древесина обладает высокой прочностью, меньше коробится, не подвержена загниванию, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна. Любая древесина самых различных пород очень чутко реагирует на изменение влажности окружающей среды. Это свойство является одним из недостатков лесоматериалов. При повышенной влажности древесина легко вбирает в себя воду и разбухает, а в отапливаемых помещениях она усыхает и коробится. В помещении достаточна влажность древесины до 10%, а под открытым небом – не более 18%.
Существует много способов сушки древесины. Самый простой и доступный – естественный вид сушки – атмосферный, воздушный. Сушить древесину надо в тени, под навесом и на сквозняке. При сушке на солнце внешняя поверхность древесины быстро нагревается, а внутренняя остается сырой. Из-за разницы напряжений образуются трещины, дерево быстро коробится.
Доски, брус и др. п/м укладываются в штабеля на металлические, деревянные или иные подставки высотой не менее 50 см. Доски укладываются внутренними пластами вверх для уменьшения их коробления.
Считается, что сушка досок, поставленных на кромки, происходит быстрее, так как они лучше проветриваются и влага испаряется более интенсивно, но они и больше коробятся, особенно материал повышенной влажности. Штабель п/м, заготовленных из свежесрубленных и живых деревьев, сверху рекомендуется уплотнить тяжелым грузом для уменьшения коробления.
При естественной сушке на торцах всегда образуются трещины, для предупреждения их растрескивания и сохранения п/м рекомендуется торцы досок тщательно закрасить масляной краской или пропитать горячей олифой или битумом для защиты пор древесины. Обрабатывать торцы нужно сразу после поперечных перепилов в разрез. Если дерево отличается повышенной влажностью, то торец просушивают пламенем паяльной лампы, а уж потом закрашивают.
Стволы (кряжи) обязательно окоряют (очищают от коры), только у торцов оставляют небольшие пояски-муфты шириной 20-25см для предупреждения растрескивания. Кору очищают для того, чтобы дерево быстрее просыхало и не поражалось жуками. Ствол, оставленный в коре, в относительном тепле с повышенной влажностью быстро загнивает, поражается грибковыми заболеваниями. После атмосферной сушки при теплой погоде влажность древесины составляет 12-18%.
Существует и несколько других способов сушки древесины.
Способ выпаривания
Или запаривания использовали на Руси еще с давних времен. Заготовки распиливают на части с учетом размера будующего изделия, закладывают в обыкновенный чугун, подсыпают опилки из такой же заготовки, заливают водой и ставят на несколько часов в протопленную и остывающую русскую печь “томится” при t=60- 70C . При этом происходит “выщелачивание” – выпаривание древесины; из заготовки выходят естественные соки, дерево окрашивается, приобретая теплый густо-шоколадный цвет, с ярко выраженным природным рисунком текстуры. Такая заготовка легче обрабатывается, а после окончания сушки меньше растрескивается и коробится.
Способ парафинирования
Заготовки опускают в растопленный парафин и ставят в печь при t=40C на несколько часов. Затем древесина еще несколько дней просыхает и приобретает те же свойства, что и после запарки: не трескается, не коробится, поверхность становится тонированной с отчетливым узором текстуры.
Способ запаривания в льняном масле
Посуда из древесины, пропаренная в льняном масле, очень водостойка и не растрескивается даже при повседневном использовании. Этот способ приемлем и сегодня. В емкость кладется заготовка, заливается льняным маслом и пропаривается на медленном огне.
Какой лес использовать в строительстве?
Один из самых частых вопросов, возникающих при строительстве каркасного дома — из какой именно доски его строить. Понятно что в любом случае доска будет обрезная, а не «горбыль». Но какую именно обрезную доску взять — естественной влажности, сухую, а может сухую строганную? Собственно все сводится к разнице в цене, к точности размеров и «геометрии» доски. В этой статье мы объясняем разницу между разными вариантами доски для строительства каркасного дома, плюсах и минусах.
Каркас из доски естественной влажности — достоинства и недостатки.
Начнем с самого дешевого материала — доска естественной влажности (ЕВ). Почему он самый популярный? Потому что самый дешевый и для его производства требуются минимальные вложения. Грубо говоря, распилили бревно на доски и пожалуйста — готовый товар. Собственно в дешевизне заключается единственное достоинство доски естественной влажности. Что означает естественная влажность? Это означает, что содержание влаги в доске соответствует содержанию влаги в дереве, когда оно еще росло и было насыщено соками, влагой получаемой через корневую систему. То есть это естественная влажность живого, несрубленного дерева. Сырое дерево спилили, быстренько перевезли на пилораму, распилили на доски и эту доску, с которой часто прямо таки течет сок — продали. Влажность доски естественной влажности около 40%. Так же влажность зависит от сезона. Причем, вопреки распространенному заблуждению, зимой (так называемый «зимний лес») влажность древесины самая высокая, а самая низкая — в августе. Можете убедится в этом сами, поискав в сети информацию о влажности древесины по сезонам. Впрочем, сезонные колебания влажности древесины не так велики. Зимний или летний — это все равно «сырой» лес. Можно ли использовать доску естественной влажности в каркасном доме? Можно, но хорошо понимая, что вы делаете и понимая возмож ные последствия. Все последствия будут так или иначе связаны с естественным процессом высыхания сырой доски, потерей ей той самой природной, естественной влажности.
Недостаток номер 1 — усушка. Что будет происходить с доской в процессе высыхания? Во первых это усушка — влага уходит, древесина «ужимается» изменяя свой размер. Допустим, была доска естественной влажности 50х150мм. После высыхания она станет, например, 46х147. Усушка редко происходит равномерно, поэтому какая то часть доски будет 46х147, какая то 48х143, какая то 43х149. Теперь представьте, что это происходит со всеми досками и у всех разная усушка. Причем усушка может быть разной даже у одной и той же доски. На одном конце одна, в середине другая и т.д.Добавим к этому еще и то, что доска изначально могла быть напилена с большим разбросом размеров — что весьма вероятно, так как оборудование большинства лесопилок оставляет желать лучшего. В итоге у вас будет достаточно существенный разброс размеров досок — соответственно говорить о какой то «ровности» каркаса уже сложно. Что может запросто вылезти на отделочных работах. И вам придется бороться с этим используя дополнительную обрешетку, выравнивающие прокладки и т.п. — что в свою очередь время и деньги. Ассоциация РУССИП использует в строительстве только лес транспортной влажности и распиленный на профессиональном оборудовании (применение диска, а не «ленточки»).
Недостаток номер 2 — изменения геометрии. Вторая сложность. В процессе высыхания, в доске возникают внутренние напряжения, которые часто приводят к изменению геометрических размеров доски. То есть была ровная доска прямоугольной формы, стала выгнутая, перекрученная, перекошенная — самые типичные изменения геометрии это «сабля», «пропеллер», лодочка.
Типичные виды изменения геометрии — коробления доски
Работать с такой доской очень тяжело — обычно доски с потерянной геометрией пилят на более короткие. Например из одного шести метрового «пропеллера» можно сделать две относительно ровные 3-х метровые доски, или три 2-х метровые. Но это в идеальном случае. На практике — далеко не все кривые доски можно распилить на мелкие и часто они просто уходят в брак. Предсказать изменения геометрии очень сложно, так как оно во многом зависит от условий сушки, технологии напила и изначального качества древесины из которой сделана доска. Но при сушке в штабеле «естественным» методом на воздухе, есть ощутимая вероятность, что ощутимая часть доски потом уйдет в брак по «геометрии». Мы при строительстве в крепеже СИП панелей между собой используем спаренную доску- это позволяет избежать кручения.
Недостаток номер 3 — биологическое поражение. Влажная древесина — прекрасный питательный материал для микроорганизмов, плесени и различных грибковых. На лесопилках очень высока степень «биозаражения».То есть очень часто, доска естественной влажности с лесопилки уже приходит зараженная спорами грибка или плесени. И дальнейшее развитие развитие этих микроорганизмов зависит от сочетания влажности и температуры.Если каркас из сырой доски построили и оставили «сушиться» — вероятность развития плесени и грибка не так высока.
Да, можно обработать древесину антисептиками. Но, эффективность обработки влажной древесины очень невысока, доска сырая и не «впитывает» антисептик. Ну и наконец — антисептирование стоит денег. Которые опять же прибавляем к стоимости доски.
Подведем итог по доске естественной влажности. Итак вы платите недорого за сам материал, но можете получить кривой, щелястый, плесневелый каркас. Причем не факт что вы это увидите. Щели вы почувствуете по тому, как дом будет терять тепло, а плесневелый каркас — сократит срок службы дома. При выборе такой доски, надо отдавать себе отчет о возможных последствиях и о том, что изначальная дешевизна может быть с лихвой «перекрыта» исправлением возникших недостатков.
Мы строим из доски транспортной влажности.
То есть когда перед продажей, доску специально высушивают в специальной сушильной камере, до так называемой транспортной или равновесной влажности 8-22%. Равновесной эту влажность называют в основном потому, что она находится в более менее равновесном состоянии с атмосферной влажностью. Сушить больше, до 6-8% (мебельная влажность) нет смысла, так как значительно дольше и соответственно дороже, а есть вероятность, что за время строительства, доска вернется к равновесной влажности, вобрав в себя влагу из атмосферы. Древесина с такой степенью сушки обычно используется только в столярном и мебельном производстве. Кстати, один из популярных вопросов — зачем использовать сухую доску, если в процессе строительства она все равно намокнет, например под дождем. Тут надо понимать, что доска естественной влажности — имеют эту влажность в массе. Сухая доска, даже под проливными дождями не «промокнет» насквозь, это не губка. Да, поверхностный слой будет мокрый, но это всего на несколько миллиметров, которые просохнут за 1-2 дня. Другими словами, сухая доска уже никогда не вернется к естественной влажности, если вы не будете ее специально вымачивать в воде, на протяжении длительного срока.
Доска в сушильной камере
Достоинства доски транспортной влажности:
2. Размер и геометрия — то, что будет происходить с доской естественной влажности при высыхании, с доской транспортной влажности в 90% уже произошло. Что должно было покривиться — покривилось, доска усохла и значительно свои размеры менять уже не будет. Фактически, вы получаете «готовый товар» и в каркасе уже не будет щелей или выкручивания элементов. Так как все дефекты понятны на момент покупки, вы можете отобрать только нужную доску, не платя за ненужный брак.
Недостатки доски транспортной влажности:
1. Цена выше доски естественной влажности процентов на 20.
2. Если не заниматься сортировкой доски (отбрасывая брак по геометрии) — то строить из такой доски не очень удобно. Сортированная доска транспортной влажности — оптимальный вариант для экономного и качественного строительства. Проблема одна — такую доску (именно сортированную), не так просто найти. Но и несортированная более подходящий вариант для стройки, чем естественной влажности. Хотя бы потому, что ее «поведение» более прогнозируемо — дальнейшей усушки и потери геометрии не будет, или же оно будет незначительным. Нам для наших работ лесоматериал поставляют проверенные поставщики с обязательной гарантией и качеством.
Строительство из сухой строганной доски.
Сухая строганная доска — это тот материал, из которого строят дома во всем цивилизованном мире. Доска уже высушена до необходимой влажности, отсортирована по сортности, геометрически кривые доски пошли куда то еще, а оставшиеся прострогали в один размер. Разброс размеров у строганной доски по ГОСТ находится в пределах 2мм. То есть из строганной доски вы получите аккуратный, сухой, ровный каркас, который будет стоять долгие годы, не будет плесневеть, выкручиваться и т.п. Минусы у сухой строганной доски 1) высокая цена (в 2-3 раза дороже леса транспортной влажности), 2) необходимо найти качественного поставщика, который даст гарантию на лесоматериал, гарантирует что технология сушки была соблюдена, 3) мало предложений на рынке по соотношению «цена-качество», выбор не велик.
Сухая строганная доска — точны размеры и геометрия, оптимальная влажность
Выводы.
1. Строительство из доски естественной влажности — лотерея с непрогнозируемыми последствиями, а ликвидация последствий, часто убивает всю изначальную экономию, с лихвой переплевывая дешевизну доски.
2. Хороший вариант для строительства дома — использование доски транспортной влажности. Но такую доску необходимо брать только у проверенного и профессионального поставщика.
3. Самый лучший и в тоже время дорогостоящий — использование сухой строганной доски.
Естественная влажность, конечная влажность, свободная влага – все эти термины характеризуют качество древесины и пиломатериалов, производимых из нее.
У древесины пористая структура, в капиллярах которой и накапливается влага. Влажность древесины и пиломатериалов определяется как соотношение веса воды к весу сухого материала.
Как любой природный материал, дерево чувствительно к температурным колебаниям и изменениям влажности. Не зря говорят, что древесина дышит – поглощает и выделяет пары воздуха при любых изменениях микроклимата.
Есть такое понятие, как равновесная влажность – ее показатель постоянный, к нему любая порода древесины стремится, если климатические условия не меняются.
Порода и влажность
Каждый вид дерева по-своему реагирует на изменения влажности. Бук и груша считаются гигроскопическими породами, поэтому любые температурные колебания отражаются на их древесине.
Дуб и бамбук характеризуются как стабильные породы, поэтому их часто используют в строительстве и отделке бассейнов, ванных комнат, других помещений с высокой влажностью.
У граба, березы, клена низкая влажность, ее показатель редко превышает 15 процентов. В процессе высыхания на такой древесине часто образуются трещины.
Орех – дерево с умеренной влажностью, ее верхний показатель составляет 20 процентов. У этой породы древесины устойчивость к высыханию и образованию трещин относительная.
Самой устойчивой к высыханию является ольха, показатель ее влажности составляет 30 процентов.
Абсолютная и относительная влажность
Потребители часто путают эти два понятия, поэтому остановимся на них подробно.
Абсолютная влажность – это соотношение массы влаги к массе сухой древесины . У паркетной доски этот показатель должен быть 9 процентов, допустимым считается отклонение 3 процента в любую сторону.
Относительная влажность – это соотношение массы влаги к массе влажной древесины. То есть, пока пиломатериалы не прошли процесс сушки. Эти показатели приведены в предыдущем разделе.
Степени влажности
Есть пять степеней влажности древесины:
- Мокрая древесина, влажность которой составляет 100 и более процентов. Это редкость, потому что такие показатели возможны, когда дерево длительное время было в воде.
- Свежесрубленная древесина. Показатели влажности на этой стадии составляет 50 и более процентов, в зависимости от вида дерева .
- Воздушно-сухая. Эта степень влажности наступает, когда древесина долгое время пролежала на воздухе. Показатель влажности составляет, в среднем, 20 процентов.
- Комнатно-сухая древесина. Для этой степени характерна влажность не больше 10 процентов.
- Абсолютно сухая древесина – 0 процентов влажности.
На что влияет влажность?
Избыток и дефицит влаги негативно влияют на качество пиломатериалов. При избыточной влажности они разбухают, а при недостаточной – усыхают и трескаются. И в том, и в другом случае происходит деформация доски , бруса , бревен.
Как определить влажность?
Влажность пиломатериалов определяется электровлагомером. Этот прибор измеряет уровень влажности, основываясь на изменениях параметров электропроводности древесины.
Опытные плотники определяют процент влажности на глаз. Наличие трещин, расположение этих трещин, масса доски, цвет древесины и другие признаки принимаются во внимание.
Например, стружка, снятая с бревна, и легко сминающаяся рукой, говорит о том, что древесина влажная. А ломкая стружка – о том, что древесина сухая.
Если при обработке выкрашиваются куски древесины, значит, она слишком сухая. Если пила скользит в ней как по маслу, древесина очень влажная.
Дерево - материал «живой», конструкции из него дышат и могут менять свою влажность. В этом и заключается его главное отличие от кирпича, бетона, металла… Такая особенность обуславливает наличие некоторых проблем при использовании стройматериалов из древесины, особенно это касается изменения процента влажности.
Влажность: понятие свободной и связанной влаги
В древесине основная часть воды находится в полостях клеток, межклеточных пространствах, в каналах, пустотах, трещинах - это свободная влага. Некоторое количество воды присутствует в толще клеточных оболочек - связанная влага.
Свободная (капиллярная) влага в дереве удерживается за счет простых физико-механических связей, она легко испаряется при обычной сушке. Это та вода, которую древесина может впитывать и отдавать. Когда речь заходит о влажности пиломатериалов, то имеется в виду количество именно свободной влаги.
Связанная (микрокапиллярная) влага удерживается в дереве сложными физико-химическими процессами, удаление ее связано с огромными энергозатратами. В природе она испаряется из древесины в процессе горения или естественного старения, то есть, когда клетки полностью разрушаются.
Процент влажности пиломатериалов - одна из важнейших технических характеристик, влияющих на качество и сферу применения изделий. Кроме того показатель влажности может переводить доску или брус в один из пяти сортов. Так, в ГОСТ 8486-86 говорится, что к отборным и первому-третьему сортам относятся пиломатериалы влажностью до 22 процентов (сухие) или от 22% (сырые, обработанные антисептиком), и только 4-ый сорт не нормируется по этому показателю.
Выделяют абсолютную и относительную влажность. В строительной практике обращают внимание в основном только на абсолютную, которая определяется как соотношение массы содержащейся в дереве влаги к массе сухой древесины.
Принято выделять несколько видов влажности:
- мокрая древесина (сплавная) - 100 и более процентов;
- свежепиленная - от 50 до ста процентов;
- воздушно-сухая - до 20 процентов;
- комнатно-сухая - 7-10 процентов;
- абсолютно сухая - 0 процентов.
Выделяют также понятия «полусухие» пиломатериалы, изделия из древесины «транспортной влажности» - около 22%.
Для чего нужно знать процент влажности пиломатериалов
Влажность дерева - величина нестабильная. Древесина гигроскопична, она всегда стремится войти с окружающей средой в равновесие. Влагообмен происходит постоянно, при повышении влажности воздуха пиломатериалы впитывают в себя воду из него, а при понижении - отдают. Это взаимодействие вызывает ряд процессов по изменению структуры и формы материала, таких как:
- разбухание;
- усушка;
- коробление;
- растрескивание.
При усушке пиломатериалы уменьшаются в объеме вследствие испарения влаги из древесины. Причем объем уменьшается прямо пропорционально снижению влажности. Усыхает дерево в разных направлениях неодинаково, меньше всего вдоль волокон (на 0,1-0,3%), в радиальном направлении - 4-8%, в тангенциальном - 6-10%. Объемная усушка в среднем может составлять 12-15 процентов. Чтобы после высыхания изготавливаемые пиломатериалы имели нужные размеры, при распиловке бревен, например, на брус или доску, делают припуски. При этом учитывают, что усушка зависит от плотности древесины - чем выше она, тем больше усыхает. Кстати, разные породы по-разному реагируют на изменение влажностного режима, выделяют среди них более-менее стойкие, а некоторые характеризуются плотниками и столярами как «нервные».
Разбухание -- увеличение деревянных изделий в объеме, то есть процесс, противоположный усушке. Происходит он, когда дерево эксплуатируется в условиях повышенной влажности. Увеличение объема само по себе не влияет на прочность древесины как таковой, однако может привести к нарушению формы/целостности собранных из нее конструкций.
Свойство древесины разбухать и усыхаться при кардинальном изменении влажности считается негативным. Однако, в некоторых случаях, например, разбухание бывает полезным - оно обеспечивает герметичность соединения деталей, допустим, при изготовлении деревянных лодок, бочек и т.п.
Уличные деревянные конструкции процессам разбухания и усушки подвергаются периодически, со сменой времен года. Поэтому они особо подвержены таким процессам как растрескивание и коробление, являющимися результатами постоянно меняющейся влажности.
При усушке может образовываться неравномерность распределения воды в слоях дерева, в результате чего возникает напряжение по разным направлениям, приводящее к образованию трещин. Вследствие усушки часто наблюдается искривление изделия - коробление. Оно может быть продольным или поперечным, появляется неравномерно в разных направлениях. Искривлённые пиломатериалы осложняют монтаж и могут терять несущие способности. Даже выделяют (ГОСТ 2140 81) специфический видимый порок доски - «крыловатость», то есть винтовой продольный изгиб.
Выбираем пиломатериал по проценту влажности
Пиломатериал определенной влажности предназначается для определенных целей. Использовать доску/брус влажностью 20-30 процентов допускается для строительства любых уличных сооружений - заборы, беседки, навесы, ограждения для животных и тому подобное. Кроме того брус и доска естественной влажности подойдет для обустройства некоторых конструкционных элементов при возведении домов и ремонтных работах. Например, для обустройства стропильной системы или лаг под половое покрытие. В данном случае надежность крепления не позволит при высыхании появиться трещинам и короблению. А для защиты от грибка изделия обрабатываются специальными антисептическими составами.
Из сухого пиломатериала (комнатно-сухая влажность на уровне 7-10 процентов) изготавливают строганный мелкий и крупный погонаж (вагонка, блок-хаус, плинтусы, уголки, обналичка) наружные и внутренние дверные полотна, оконные фрамуги и рамы, паркет, мебель.
Существует у деревообработчиков такое понятие, как «транспортная влажность». Ее показатель не должен быть больше 20-22 процентов. Если влажность пиломатериалов выше, то перевозить их на большие расстояния не допустимо, так как транспортировка займет много времени, в течение которого возможно загнивание древесины.
Абсолютно сухая древесина с показателем 0 процентов на практике не встречается. Это понятие применяется лишь при использовании одного из методов определения влажности - весового.
Основные методы определения влажности
Для выяснения влажности пиломатериалов пользуются сегодня двумя основными способами - весовым и с использованием влагомера.
Весовой метод
Влажность определяют следующим образом - из бруса или доски выпиливают небольшой образец (контрольную пробу) шириной 20-25 мм. Очень важно брать его не с самого края, а с середины, так как торцевые части влажность всегда имеют меньшую. Образец очищают от опилок и взвешивают на технических весах, способных давать сверхточные показатели (до одной сотой грамма). Полученный вес записывают - это будет начальная масса пробы (НМП).
Далее образец высушивают в специальном сушильном шкафу при 100-105 градусах. Через пять часов его достают и взвешивают, фиксируя вес, снова сушат, проверяя показатели через каждые 1-2 часа. Когда вес перестает изменяться, получается абсолютно сухая древесина - записывается конечная масса пробы (КМП). Далее влажность пиломатериалов определяют так: разницу между НМП и КМП делят на показатель КМП, полученную цифру умножают на 100 - получают изначальный показатель влажности.
Основной плюс метода заключается в том, что он дает очень точные показатели (погрешность не более 1 процента). Минусы:
- анализ может сильно затянуться по времени;
- потребуется вырезать образец материала, что неприемлемо для готовых изделий.
Использование влагомера
Влагомер - специально сконструированный для измерения влажности электроприбор. Существует две его разновидности:
- контактный (игольчатый) - работа основана на кондуктометрическом методе;
- бесконтактный - работа основана на диэлькометрическом методе.
Игольчатый влагомер имеет две острые металлические иглы, которые погружаются в древесину. Затем нажимают кнопку, замыкая цепь. Прибор при этом измеряет электрическое сопротивление, которое изменяется в зависимости от уровня влаги в материале. Далее по специальной формуле, заложенной в память влагомера, вычисляется процент влажности. Измерения в данном случае проводятся локально, поэтому процедуру для получения точных результатов необходимо проводить в нескольких местах изделия.
Основным рабочим элементом бесконтактного влагомера является генератор радиочастот. Измерения проводятся при помощи вмонтированных контактных площадок, поэтому, в отличие от игольчатой модели, прибор не оставляет следов изделии. Работа основана на измерении диэлектрической проницаемости древесины - вода сама по себе характеризуется высокой диэлектрической проницаемостью, что дает возможность получить точные показатели процента влажности материала.
Основными плюсами использования влагомеров являются удобство применения и возможность быстро получить результат. Бесконтактные приборы, кроме того, прекрасно подходят для измерения влажности готовых изделий. Главный минус - показатели влагомеров бывают не очень точными, погрешность может составлять от 2 до 7 процентов.
Основные методы сушки пиломатериалов
Сушка древесины - важнейшая операция, направленная на улучшение ее технологических и потребительских свойств. Даже если случилось переувлажнение изделия, то бывший сухим пиломатериал гораздо реже коробится и растрескивается, легче обрабатывается и монтируется. Сухое дерево отлично противостоит заражению вредоносными грибками. Вес изделий получается меньше, при этом прочность и твердость повышаются, также заметно улучшаются теплоизоляционные качества.
Сегодня в деревообрабатывающей промышленности используют два основных способа сушки - естественный (атмосферный) и принудительный (камерный).
Естественная сушка
При атмосферной сушке пиломатериалы укладывают в штабеля под навесом на открытом воздухе. При формировании штабеля между рядами досок, брусьев и т.п. кладут прокладки. Штабеля устанавливают с просветами для циркуляции воздуха. Торцы изделий, во избежание появления трещин, обрабатывают специальными составами. Кроме того, пиломатериалы из лиственных пород перед укладкой в штабеля должны быть обязательно подвергнуты антисептированию.
Агентом сушки в данном случае выступает воздух, хотя, в отличие от принудительного способа, управлять его параметрами (температура, влажность) не получается. Все зависит от погоды и времени года. Немаловажным моментом является, насколько плотно уложены штабеля. Чем плотнее, тем выше в них относительная влажность и ниже температура, а значит, просыхать древесина будет медленнее.
Атмосферная сушка позволяет получить на выходе изделия с влажностью 18-20 процентов. Скорость процесса будет зависеть от начальной влажности дерева, времени года, породы древесины и сечения пиломатериалов.
Основным плюсом является относительная дешевизна процесса. Не требуется специального оборудования и затрат на подогрев воздуха. Кроме того, остаточные напряжения при усушке будут не такими сильными, трещин образовывать не будет - это особенно актуально при сушке древесины с изначально высокой влажностью.
Минус - сохнут пиломатериалы долго, контролировать температуру и влажность невозможно. При длительном повышении влажности окружающего воздуха появляется опасность грибкового заражения.
Принудительная сушка
Наиболее технологичный высокоэффективный метод, позволяющий получить древесину с влажностью 7-12 процентов за короткий промежуток времени. Суть его заключается в том, что особым образом сформированные штабеля из пиломатериалов помещают в специальные камеры, в которых на протяжении определенного времени поддерживается необходимый температурный и влажностной режим. Агентом сушки может выступать пар, нагретый воздух либо топочные газы, движение их может быть как естественное, так и принудительное.
Влажность – одна из основных характеристик древесины. Влажность – это выраженное в процентах отношение массы воды к сухой массе древесины.
Абсолютной влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины.
Относительная влажность древесины - это отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к массе древесины во влажном состоянии.
Влага в древесине бывает связанная (гигроскопическая) и свободная. Из них складывается общее количество влаги в древесине. Связанная влага находится в стенках древесных клеток, свободная занимает полости клеток и межклеточные пространства. Свободная вода удаляется легче, чем связанная, и в меньшей степени влияет на свойства древесины.
Степени влажности древесины
По степени влажности древесина бывает:
- мокрая древесина (влажность более 100%, это бывает, если древесина долгое время находилась в воде),
- свежесрубленная (влажность от 50 до 100%),
- влажная (от 23 до 50%),
- атмосферно-сухая (18-22%),
- воздушно-сухая искусственной сушки (12-18%),
- комнатно-сухая (влажность 8-10%),
- абсолютно сухая (влажность 0%).
Определение влажности древесины
Для определения влажности древесины можно использовать специальный прибор - электровлагомер. Его действие основано на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами втыкают в исследуемый образец дерева в направлении вдоль волокон и пропускают через них электрический ток. При этом на шкале прибора сразу отмечается влажность древесины в том месте, где введены иглы.
Датчик для измерения влажности стружки - разъемный стакан, куда между двумя дисковыми электродами помещается определенная весовая порция исследуемого материала, уплотняемая с помощью пресса. Для контроля влажности древесностружечных плит используют четырехигольчатый зонд. Такой метод измерения влажности древесины прост, но имеет свои недостатки. Абсолютная погрешность измерения составляет в диапазоне от 7 до 12% до ±2%; в диапазоне от 12 до 30% - ±3%, при влажности образца свыше 30% она возрастает в несколько раз.
Требования к влажности древесины в изделиях
| Наименование изделий | ГОСТ | Влажность, % |
|---|---|---|
| Двери: | ||
| коробки наружных и тамбурных дверей | ГОСТ 475 | 12 ± 3 |
| коробки внутренних дверей | 9 ± 3 | |
| полотна дверей | 9 ± 3 | |
| Окна: | ||
| коробки | ГОСТ 23166 | 12 ± 3 |
| створки, форточки клапаны, жалюзи | 9 ± 3 | |
| нащельники, раскладки | 9 ± 3 | |
| Детали профильные: | ||
| доски и бруски пола, плинтус, подоконник | ГОСТ 8242 | 12 ± 3 |
| внутренние наличники | 12 ± 3 | |
| наличники и обшивка наружные | 15 ± 3 | |
| поручни, обшивка наружные | 15 ± 3 | |
| Балки перекрытий деревянные: | ||
| из цельной древесины | ГОСТ 4981 | до 20 |
| из клееной древесины | 12 ± 3 | |
Влажность свежесрубленной древесины зависит от породы и места взятия пробы по сечению ствола. У хвойных пород влажность древесины в периферийной части ствола (заболони) больше влажности древесины в центральной части ствола (ядро). У лиственных пород влажность по всему сечению ствола примерно одинакова.
Влажность свежесрубленной древесины
Наша продукция
| Доска обрезная (1 сорт) | |||||||||||||||
|
|
|