Lemnul este unul dintre cele mai solicitate materiale folosite în construcții, fabricarea mobilei, construcția de trăsuri și multe alte sectoare ale economiei naționale. Principalele avantaje sunt rezistența ridicată, prietenosul cu mediul, prelucrabilitatea bună, rezistența chimică. Una dintre proprietățile importante care trebuie luate în considerare este conținutul de umiditate al lemnului. Cum să-l determinăm și ce ar trebui să fie pentru diferite tipuri de lemn, vom lua în considerare în acest articol.
Tipuri de umiditate
Lemnul este de origine naturală, deci este foarte sensibil la fluctuațiile de temperatură a aerului și presiunea atmosferică. În funcție de starea mediului, acesta modifică procentul de umiditate. Experții spun că lemnul respiră, absoarbe sau eliberează vapori de aer și acest fenomen se numește higroscopicitate. Este în general acceptat că cea mai importantă caracteristică este umiditatea, care determină raportul dintre umiditate și substanța uscată. Este subdivizat în:
- Absolut - arevalori diferite pentru fiecare tip de arbore. Umiditatea lemnului este determinată conform GOST 8486-86.
- Relativ - măsurătorile sunt efectuate în stare umedă și sunt împărțite în liber și legat.
Pe lângă aceasta, apare umiditate:
- Natural - 27-81%. Folosit pentru diverse lucrări auxiliare: realizarea de cofraje, căpriori și șipci.
- Mobilier - 8-12%. Este folosit în producția de mobilă și pentru obținerea grinzilor lipite.
- Transport - 18-22%. Folosit pentru toate celel alte tipuri de lucrări, cu excepția celor enumerate în primele două paragrafe: pentru producția de cherestea, construcții, palplanșe.
Pentru lucrări de construcții, cel mai potrivit lemn este transportul. Materialul cu un conținut de umiditate de aproximativ 20% este ușor de prelucrat, nu se deformează și nu este supus infecțiilor fungice.
Grad de umiditate
În funcție de gradul de umiditate din lemn, acesta se împarte în următoarele tipuri:
- Umed - conține mai mult de 100% umiditate. Această condiție apare atunci când materialul este prezent în apă pentru o perioadă lungă de timp.
- Proaspăt tăiat - procentul de umiditate a lemnului în acest caz variază de la 50 la 100.
- Uscat la aer - ținut în aer liber pentru o lungă perioadă de timp. Umiditatea sa depinde complet de condițiile naturale și de anotimp, gradul de umiditate este de 15–20%.
- Cameră uscată - situată în zone rezidențiale cu un conținut de apă de cel mult 10%.
- Absolut uscat - practic fără umiditate, conținutul său este de 0%. În aiacaz, este adesea deformat.
Cunoașterea gradului de umiditate este necesară pentru utilizarea în practică a lemnului.
Ce este umiditatea naturală?
Lemnul este un material viu care crește și respiră constant. Apa este esențială pentru viața ei. Conținutul său depinde de specie, de condițiile meteorologice și de locul în care crește copacul. Imediat după tăierea sau tăierea unui buștean, materialul are umiditate, ceea ce se numește natural. Norme exacte pentru această valoare nu există. Acesta variază între 27-81%. Lemnul cu umiditate naturală este adesea infectat cu ciuperci și bacterii și putrezește. Nu este recomandat să transportați buștenii pe distanțe lungi imediat după doborâre, după câteva zile devin inutilizabili.
Materialul cu umiditate naturală este utilizat numai pentru construcția de structuri cu responsabilitate redusă. Înainte de transportul pe termen lung și utilizarea ulterioară a lemnului, buștenii tăiați sunt supuși uscării atmosferice sau forțate. Numai după această procedură poate fi utilizat în siguranță pentru fabricarea diferitelor modele.
Caracteristici ale conținutului de umiditate din lemn
Toată lumea știe din cele mai vechi timpuri că umiditatea aerului are un impact semnificativ asupra produselor din lemn. Acest lucru este vizibil în special în cazul schimbărilor bruște ale conținutului de umiditate din aer. Fenomenul se explică prin particularitățile conținutului de apă la speciile de arbori.
Există două forme în care se găsește în material:
- Conectat - stocat înmembrana celulară, este ținută de legături fizico-chimice și afectează puternic multe proprietăți ale lemnului.
- Free - situat în spațiile intercelulare și cavitățile celulare, se păstrează datorită legăturilor mecanice, se îndepărtează ușor și are un efect redus asupra calității materialului.
Când lemnul se usucă, în primul rând, umezeala liberă se evaporă și numai după aceasta - umiditatea legată. Procesul va dura până când apa este distribuită uniform pe tot materialul și va fi egală cu umiditatea relativă a aerului. Același lucru se întâmplă și cu absorbția umidității.
Conținut de umiditate a lemnului de echilibru
Orice lemn este capabil să absoarbă vaporii de apă și apa și să elibereze umiditatea rezultată. Umiditatea de echilibru se stabileste in functie de continutul de umiditate si temperatura mediului ambiant si de durata expunerii lemnului la aer. Acest concept este asociat cu o distribuție completă uniformă a umidității, atunci când procesul de uscare a lemnului se oprește, iar procentul de umiditate din lemn și din mediu devin egale.
Se pare că echilibrul higroscopic al climei regiunii poate fi determinat de umiditatea de echilibru a unei case construite din lemn natural. Umiditatea conținută în lemn, așa cum am menționat mai devreme, constă din liber și component. Limita acestor concepte este punctul de saturație. Aceasta este starea lemnului când lichidul liber este complet îndepărtat, iar celulele rămân saturate cu apă. Indiferent de tipul de lemn, conținutul de umiditate la punctul de saturație este considerat a fi egal cu23–31%.
Care este umiditatea standard?
Pentru utilizarea cheresteaua în construcții este necesară sortarea acestora în funcție de gradul de umiditate. Conținutul standard de umiditate al lemnului se presupune a fi de aproximativ 15% și este considerat o valoare constantă pentru orice tip de lemn, pentru care se străduiesc toți producătorii de produse din lemn. În această stare, materialul este perfect depozitat, folosit pentru lucrări de construcție și finisare. Conceptele de echilibru și umiditate standard sunt familiare oricărui profesionist care lucrează în industria lemnului.
Lemnul insuficient uscat este un mediu real pentru creșterea mucegaiului și a ciupercilor, determinând descompunerea acestuia. Echipamentele moderne de uscare vă permit să obțineți un conținut de umiditate de 6%. În acest caz, materialul va fi și mai rezistent la degradare, rezistent la deformare și durabil.
Proprietățile de umiditate ale lemnului
Principalele proprietăți de deformare ale lemnului, al cărui conținut de umiditate se modifică, sunt următoarele:
- Contracție - caracterizată printr-o scădere a volumului și dimensiunilor liniare ale lemnului. Procesul de uscare este asociat doar cu îndepărtarea apei legate din lemn, apa liberă nu are efect. Când tăiați buștenii în scânduri, se fac rezerve pentru contracția materialului.
- Deformare - o schimbare a formei cherestea, care are loc în timpul uscării și depozitării necorespunzătoare. Adesea, acest lucru se datorează contracției diferite în direcția transversală sau longitudinală.
- Absorbție de umiditate - capacitatematerial lemnos pentru a absorbi umezeala din aer. Această proprietate nu depinde de tipul de lemn și îi afectează foarte mult proprietățile, reducând biostabilitatea. Pentru protecție, suprafețele din lemn sunt acoperite cu vopsele și lacuri.
- Umflare - volumul și dimensiunile liniare cresc, ca urmare, cantitatea de apă legată din celule crește. Acest fenomen apare atunci când buștenii sunt transportați cu pluta pe apă sau lemnul este ținut în aer umed. În plus, umflarea fibrelor este observată mai mult decât de-a lungul.
Proprietatea lemnului de a absorbi lichide este folosită la impregnarea lui cu antiseptice, gătirea pentru obținerea celulozei, raftingul lemnului.
Greutatea specifică a lemnului
Pentru a determina greutatea lemnului, se folosește o cantitate numită densitate sau greutate specifică. Se calculează prin raportul dintre masa materialului și volumul unității. Acest parametru este foarte variabil și depinde de umiditatea și tipul de lemn, așa că se obișnuiește să se folosească valoarea medie a acestuia. Pentru a calcula această valoare procedați după cum urmează:
- Determinați masa lemnului prin cântărire.
- Calculați volumul. Se calculează după o metodă specială, luând în considerare doar volumul de lemn curat fără goluri care se formează în timpul instalării.
Densitatea este de obicei calculată pe baza conținutului natural de umiditate al unui anumit material. Greutatea specifică a oricărui lemn este măsurată în kg/m3 și introdusă în tabel.
Determinarea greutății lemnului umidificat natural
Consumatorul trebuie să cunoască greutatea lemnului pentru:
- Transportul materiilor prime achiziționate - alegerea transportului și plata pentru livrare.
- Determinarea greutății structurii finite - montarea fundației și montarea podelelor.
- Determinarea unde se depozitează materialul.
Calculați greutatea materialului pe care îl cumpărați este foarte ușor. Pentru a face acest lucru, va trebui să determinați greutatea specifică a unui anumit lemn de pe masă și să înmulțiți cu numărul de cuburi de material achiziționat.
Determinarea gradului de umiditate la domiciliu
Determinarea câtă apă este conținută în lemn se poate face în diferite moduri. În viața de zi cu zi, un contor electric de umiditate este adesea folosit pentru a măsura conținutul de umiditate al lemnului. Acțiunea sa este asociată cu o modificare a conductivității electrice a materialului din conținutul său de umiditate. Acele sunt montate în corpul dispozitivului, la care este alimentat un curent electric. Pentru a efectua măsurarea, este suficient să le introduceți în lemnul studiat și să îl porniți la rețeaua electrică. Valoarea umidității este afișată pe scară exact în locul în care sunt introduse acele. Dezavantajul umiditorului electric este că determină umiditatea doar într-un anumit loc. Meșterii cu experiență care lucrează cu lemnul de mult timp pot determina conținutul de apă din acesta după aspectul său. Pentru aceasta se ține cont de culoarea scoarței, de prezența fisurilor la capăt și de-a lungul fibrelor.
Metode de măsurare a umidității
În condiții industriale, pentru a determina conținutul de umiditate al lemnului, utilizați o metodă directă și indirectă. Metoda directă include metoda de determinare a greutății. Pentru a face acest lucru dintr-un lot controlatalegeți un anumit număr de scânduri. Din fiecare se taie câte o probă și se cântărește pe o cântar. Apoi încep să-l usuce într-un cuptor, continuând să-l cântărească la fiecare două ore până când citirile devin aceleași. Apoi, folosind toate datele, rezultatul este calculat folosind o formulă specială. Această metodă durează foarte mult, aproximativ nouă ore, așa că rar practică și adoptă o metodă indirectă. Pentru a face acest lucru, utilizați un dispozitiv pentru măsurarea conținutului de umiditate al lemnului, care se bazează pe măsurarea conductibilității electrice a materialului. Sonda dispozitivului conductometric este o sondă cu trei ace. Este lipit de-a lungul fibrelor până la toată adâncimea electrozilor.
Indicațiile se uită la scara miliamperi, care este gradată în procente. O sticlă despicată este utilizată pentru a măsura conținutul de umiditate al așchiilor. O anumită porțiune din materialul comprimat este plasată în el între doi electrozi sub formă de discuri. Conținutul de umiditate al plăcilor de particule este determinat cu o sondă cu patru ace. Această metodă este ușor de utilizat, dă un rezultat rapid, dar sunt posibile erori, mai ales cu un conținut ridicat de umiditate al materialului. Un alt instrument pentru măsurarea umidității lemnului este higrometrul Testo 616. Vă permite să măsurați rapid conținutul de apă al lemnului fără a-l distruge. Adâncimea de măsurare este de 5 cm Datele sunt afișate ca procent din greutatea uscată a lemnului. Dispozitivul este foarte convenabil pentru obținerea de date în dinamică, de exemplu, la uscarea pereților sau a podelelor.
Concluzie
Lemnul este un produs natural și este foarte sensibil la temperatură și umiditate. Datorită higroscopicității sale, își modifică constant conținutul de umiditate din cauza condițiilor de mediu. Acest proces se numește respirația unui copac, poate absorbi apa din aer sau o poate elibera. Un fenomen similar este o reacție la schimbările microclimatului camerei. Cu o stare constantă a atmosferei (aerului) într-un spațiu închis, conținutul de umiditate al lemnului capătă o valoare constantă, numită echilibru.
