Влажность древесины - серьезная проблема для всех подрядчиков и столяров. Если древесина имеет высокий уровень влажности, она непригодна для использования до высыхания. Большинство из нас не обращают особого внимания на влажность древесины, но если вы когда-либо строили что-то из влажной древесины, вы знаете, какие проблемы возникают через некоторое время. Любая древесина со временем высыхает и в ходе этого процесса меняет форму и размер. Если мокрая древесина является частью здания, мебели или любого другого объекта, она согнется, покоробится и даже разрушит весь проект.
Древесина очень сильна, и ее невозможно удержать с помощью нескольких шурупов или ласточкиных хвостов. Поэтому очень важно использовать для строительства только сухую древесину, и здесь мы постараемся объяснить вам, какой уровень влажности древесины подходит для использования и как измерить влажность древесины.
Какова влажность древесины?
Прежде чем мы начнем объяснять, как ее измерять, мы попытаемся объяснить, что такое влажность древесины и какие значения вы ищете при ее измерении. По сути, влажность древесины - это вес воды в куске дерева, выраженный в процентах от сухого веса древесины. Например, свежесрубленные деревья могут иметь влажность древесины более 200%, в то время как полностью высушенная древесина будет иметь влажность древесины 0%, а древесина в зданиях обычно имеет влажность древесины от 5% до 15%. Чтобы быть более конкретным, мы объясним значения влажности древесины для наиболее распространенных применений древесины.
- ниже 12% - значения в этом диапазоне являются общими для древесины, высушенной в печи или в духовке, а также для мебельных пород древесины и представляют собой сухие условия. Большая часть внутренней древесины находится в этом диапазоне.
- 12% - 16% - значения в этом диапазоне характерны для пиломатериалов во время строительства, пиломатериалов, высушенных на воздухе, и «здоровых» жилых конструкций. Это типичные показания для наружных работ из дерева.
- 16% - 20% - показания в этом диапазоне указывают на возможный повышенный уровень влажности древесины. Такие показания должны побудить домовладельца искать источник избыточной влаги.
- 20% - 28% - значения в этом диапазоне указывают на то, что условия находятся на грани распада. На поверхности может образоваться плесень.
- 28% и выше - показания в этом диапазоне часто сопровождаются разрушением. В опорных конструкциях с WMC этого диапазона может наблюдаться разрушение или гниение балок пола, подоконников и чернового пола.
Помимо этой таблицы вы должны знать, что уровень влажности древесины зависит от относительной влажности (RH) воздуха. Это означает, что по мере увеличения относительной влажности воздуха увеличивается и содержание влаги в любой древесине, контактирующей с воздухом. Например, древесина, подвергающаяся воздействию воздуха с относительной влажностью около 90%, достигнет влажности около 20%. Этот процесс называется равновесным содержанием влаги.
Методы измерения влажности древесины
Существует несколько наиболее распространенных методов измерения влажности древесины, и здесь мы представим вам каждый из них.
Измерение влажности при сушке
Древесина, высушенная в печи, чаще всего определяется как древесина, высушенная до относительно постоянного веса в вентилируемой печи при температуре от 102 до 105°C (218°F ± 3°F)». Если вы делаете это дома, лучше использовать духовку с циркуляционными вентиляторами, а не конвекционную печь. Также вам необходимо вставить рабочий термометр в отверстие в верхней части духовки.
Срезы влаги, вырезанные из образцовых досок, должны иметь толщину 1 дюйм вдоль волокон. Для взвешивания этих секций влаги весы должны иметь емкость не менее 1000 грамм и вес не менее 0,1 грамма (предпочтительно 0,01 грамма). Для большинства образцов досок максимальная нагрузка весов должна составлять 15 000 граммов (33 фунта) и вес с точностью до 1 грамма. Для операций, которые обрабатывают широкую древесину твердых пород высокой плотности, максимальная емкость должна составлять от 20 000 до 30 000 граммов (от 44 до 66 фунтов).
Это самый старый метод, но он очень подвержен ошибкам. На самом деле существует несколько источников ошибок при практическом определении содержания влаги в сухом состоянии. К трем наиболее частым ошибкам относятся: неправильная температура духовки; неполное высыхание участков с небольшой влажностью; и поглощение влаги сухими секциями из недавно введенных зеленых секций.
Влагомеры сопротивления
Влагомеры сопротивления - это электрические счетчики с рабочим диапазоном от 7 до 25% ВМК. В счетчиках этого типа используются электроды штыревого типа, которые проникают в древесину на глубину 21⁄2дюйма. Чтобы правильно определить среднюю влажность древесины, глубина проникновения должна равняться1⁄4толщине необработанной древесины и1⁄5 толщина строганного пиломатериала. Измерители сопротивления очень точны и имеют среднюю точность ± 1% WMC во всем рабочем диапазоне.
Выводы должны быть вставлены параллельно волокнам, чтобы ток шел вдоль волокон, а не поперек волокон. Если штифты вставлены поперек зерна, показания счетчика будут занижены на 1-2 % WMC.
Влагомеры сопротивления чувствительны к температуре древесины. Новые высококачественные счетчики, представленные сегодня на рынке, позволяют пользователю указать температуру древесины, и счетчик автоматически вносит корректировку. Если у вас нет счетчика с этой функцией, то очень приблизительную оценку температурной поправки можно получить, вычитая 1% WMC из показаний на каждые 20°F температуры древесины, превышающей 70°F, и прибавляя 1% WMC за каждые 20°F ниже 70°F.
Диэлектрические влагомеры
В диэлектрических счетчиках используются плоские электроды с поверхностным контактом, которые не проникают в древесину. Глубина проникновения измерительного поля составляет от 0,5″ до 1,0″ в зависимости от модели. Проникновение поля должно составлять половину толщины испытуемой древесины. В ситуациях, когда проникновение поля превышает толщину древесины, следует соблюдать осторожность, поскольку на показания будет влиять материал, находящийся под ней. Рекомендации по предотвращению этой ошибки включают: проведение измерений на стопке аналогичного материала с аналогичным содержанием влаги; использование в качестве подложки жесткого пенополистирола; или проводить измерения, используя только воздух под измеряемой древесиной.
Диэлектрометры считывают среднее значение MC зоны, через которую проходит электрическое поле. Точность диэлектрометров при измерении средней МС составляет ±1 % влажности. Сообщается, что на показания больше всего влияет древесина, ближайшая к электроду, и, следовательно, они более надежны для древесины с достаточно однородным MC, чем для древесины со значительными градиентами влажности. Диэлектрические влагомеры бесполезны для определения градиента влажности.
Большинство имеющихся в продаже диэлектрических влагомеров не требуют температурной коррекции в диапазоне от 32°F до 250°F. Операторы печи иногда используют эти счетчики, чтобы быстро найти «мокрые карманы» в пиломатериалах, прежде чем вытаскивать печь.
Вывод
Когда мы рассмотрели три наиболее распространенных метода определения влажности древесины, вы увидели, что каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Самый точный метод - метод сушки в духовке, но он не настолько точен, если у вас нет профессиональной печи, предназначенной для измерения влажности древесины. Влагомеры сопротивления стоят дорого, оставляют дыры в древесине и чаще всего используются на лесопилках. Диэлектрические влагомеры недороги, и если вы используете их правильно, они могут дать вам почти такие же точные результаты, как и резистивные влагомеры. Таким образом, диэлектрический измеритель влажности является наиболее подходящим измерителем для большинства столяров, подрядчиков и тех, кто занимается домашними делами по выходным.