Брус естественной влажности. Измерение влажности в брусе
Владельцам домовПоказатель влажности в профилированном брусе и в древесине в целом указывает содержание воды. Вода может пребывать в связанном или свободном состоянии. Свободная влага не доставляет больших хлопот и достаточно легко испаряется.
Для подтверждения мы можем вспомнить что дерево, вымокшее под дождем, высыхает через несколько часов.Влага связанная, наоборот, испаряется очень медленно, и быстро высушить древесину можно только при помощи соответствующей техники, в противном случае на это может уйти несколько лет.
Прочность древесины обратно пропорциональна содержанию связанной воды. Чем больше влаги, тем ниже прочность. Если количество влаги превышает 30% , то наступает предел гигроскопичности и влияние на прочность уже не изменяется. Практическая разница между связанной и свободной водой в том, что свободная вода, испаряясь, уменьшает только вес древесины, а связанная влага при испарении меняет ее объем пиломатериала, то есть происходит усушка. В толщину усушка происходит интенсивнее, чем в длину.
Влага при сушке древесины покидает материал неравномерно, сначала сушатся внешние слои, а после уже внутренние. Из-за этого в древесине появляется внутреннее напряжение, которое растягивает верхние слои и сжимает внутренние, что может привести к появлению трещин.
По коэффициенту объемной усушки можно разделить наиболее распространенные породы древесины на три группы:
- кедр, ель, пихта, белый тополь, сосна - малоусыхающие;
- черный тополь, бук, осина, дуб, вяз, ясень, мелколистная липа - среднеусыхающие;
- граб, лиственница, клен остролистный, береза - сильноусыхающие.
Как правило, влажность пиломатериалов оценивают в процентах. Этот процент вычисляют исходя из веса сухого древесного вещества.
Мвода / Мдревесина 100% = Процент влажности
Где, Мдревесина – масса сухой древесины, а Мвода – масса воды в древесине
Если воды по весу больше чем сухого вещества, то данный показатель, вычисленный таким образом, может превышать 100%.
Для примера рассмотрим значения уровня влажности в различных слоях дерева:
- В сердцевине растущего дерева содержание влаги около 35%;
- В поверхностных слоях растущего дерева содержание влаги колеблется от 70 до 250%;
- Средний показатель влажности свежей древесины, транспортируемой с помощью автомашин, примерно составляет 80%;
- Бревна, которые сплавляют по воде, содержат до 120%;
- Штабеля пиломатериалов, которые сушатся естественным образом, под навесом в летний период имеют средний показатель 15-25 %;
Измерить влажность профилированного бруса можно таким путем: сушка пробных кусков в печи до момента остановки потери веса. В справочниках представлены различные методики измерения веса древесины.
Сегодня в России действует ГОСТ 16588-91 (ИСО 4470-81) под наименованием: «Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности», его действие распространяется на пиломатериалы, изделия из древесины, профилированный брус и деревянные детали из лиственных и хвойных пород. Им же устанавливаются методы определения уровня влажности: контрольный, ускоренный (сушильно-весовые методы) и рабочий (с использованием прибора – электровлагомера).
Метод рабочий пригоден для деталей и пиломатериала с уровнем влажности 7-28%. Такой способ не требует вырезки образцов, но и не подходит для определения уровня влаги в мерзлой или глубоко пропитанной древесине.
В случае измерения мокрой поверхности или после пропитки поверхностного типа, необходимо применять кондуктометрические влагомеры, основания электродов в таких приборах имеют изоляцию.
Суть данного метода - определение влажности по электрофизическим характеристикам древесины путем использования электровлагомера.
Сушильно-весовой контрольный метод требует вырезки образцов и подходит для материала любой влажности. Применяется также при отсутствии влагомера или при спорных моментах.
Сушильно-весовой ускоренный метод требует наличия сушильной установки, способной обеспечить температуру примерно 120 °С и вырезки образцов. Применят при отсутствии влагомера и при необходимости произвести оперативный контроль влажности.
Суть способов методом высушивания - вычисление массы вводы, удаленной из материала при высушивании до полностью сухого состояния.
Наиболее быстро и легко оценить уровень влажности в профилированном брусе можно с помощью влагомера. На сегодняшний день самыми востребованными являются два типа приборов:
- влагомеры игольчатого типа. Принцип работы: на основании расположены два игольчатых электрода на некотором расстоянии, которые погружаются в древесину и по электронапряжению между ними определяется уровень влажности.
- электромагнитные измерители. Принцип работы: на приборе установлен датчик, пластинка которого излучает электромагнитное поле, при прижимании данного прибора к поверхности древесины фиксируются изменения поля, и вычисляется уровень влажности.
Результаты измерений приборов, основанных на указанных принципах, имеют определенную погрешность, из-за внешних влияний.
Факторы, которые в основном влияют на результат определения влажности профилированного бруса с помощью влагомеров:
- температура самого измеряемого пиломатериала, наиболее оптимальный температурный режим + 20 °С (при повышении температуры доски на 5°С прибор регистрирует на пол процента выше уровень влаги);
- температурный режим окружающей среды;
- место роста дерева, из которого произведен брус, а также его порода
- истинная плотность древесины;
- дефекты или смоляные мешки в месте измерения;
- случайная вода на поверхности замеряемого бруса;
- градиент влажности в конце процесса сушки (осле выхода высушенного до 8% бруса из сушильной установки, влажность верхнего слоя примерно составляет 6,5%, а влажность сердцевины около 11,5%).
- комплексное воздействие нескольких факторов;
Выполнение нескольких измерений позволяет снизить погрешность. Значения, сильно отличающиеся от средних показателей, не принимаются во внимание, остальные же усредняются и по значению усредненного показателя оценивается уровень влажности.