древесину какой влажности применяют в строительстве

Влажность пиломатериалов — что это такое и на что влияет

Древесина — материал органического происхождения, а значит с момента заготовки до использования в строительстве или отделке он может менять некоторые свои характеристики. Чтобы избежать проблем, мы рекомендуем при покупке досок, бруса и других погонажных изделий обратить внимание на влажность пиломатериалов. Она измеряется в процентах и отражает содержание жидкости в биомассе. Бывает абсолютная влажность (соотношение влаги и массы сухого материала), а также относительная (отношение к массе влажной древесины). Первый параметр имеет ключевое практическое значение, ведь определяет фактические эксплуатационные характеристики будущей конструкции.

В нашей статье мы лишь слегка затронем природные процессы и больше поговорим о методах измерения влажности пиломатериалов и технологиях сушки древесины. Акцент будет сделан на хвойных породах, поскольку они обладают оптимальным сочетанием характеристик для строительства каркасных домов и прочих сооружений. Пиломатериалы из сибирской лиственницы, например, ценят эксперты во всем мире за износоустойчивость, долговечность, простоту в обработке и приемлемую стоимость.

Классификация и методы измерения

Свободная влага — жидкость, которую древо впитывает в процессе своей жизни из почвы и воздуха. Процесс сушки как раз и направлен на снижение ее присутствия в волокнах. Когда речь идет о влажности пиломатериалов, то имеется в виду именно свободная влага. Практикуются два метода измерений:

Второй вариант предпочтительнее, поскольку процесс занимает меньше времени, дает достаточно точные результаты, а главное — позволяет не портить готовое изделие, вырезая из него фрагмент 20-25 мм для тестов.

В бытовых условиях не всегда удается правильно определить влажность пиломатериалов, поэтому специалисты в сфере строительства каркасных домов рекомендуют ориентироваться как на традиционные способы измерения, так и на народные методы.

Отличить сухую доску из хвойных пород от сырых пиломатериалов можно по следующим признакам:

Сколько влаги должно присутствовать в пиломатериалах, предназначенных для строительства и отделки? Стопроцентная влажность возможна только для необработанной сплавной древесины, для погонажных изделий из хвойных пород выделяют четыре степени:

Также в профессиональной среде существует понятие «транспортной влажности», которая составляет около 22%.

Производственные стандарты

Опытный строитель, эксперт в сфере ландшафтного дизайна, фасадной облицовки или интерьерной отделки может определить, какой влажности должен быть пиломатериал для выполнения различных видов работ. Учитывается множество факторов — от габаритов конструкции до климатических условий и породы древесины.

Рядовому потребителю достаточно знать, что показатели влажности пиломатериалов определяют сортность вагонки, планкена или бруса. Характеристики древесины проверяются на соответствие стандарту ГОСТ 8486-86, где указано, что изделия 1-3 сорта не должны иметь показатели выше 22%. Если пиломатериалы из хвойных пород имеют влажность выше этого значения, обязательным этапом постпроизводственной обработки является использование специальных антисептических средств.

Кроме этого готовые профилированные изделия из натурального дерева должны соответствовать ГОСТ 8242. Согласно стандарту, влажность балок перекрытия не должна превышать показателей в 20%, напольного покрытия и досок для интерьерной отделки — 12%, пиломатериалов для наружной облицовки — 15%. Допускается отклонение от нормативов в +/-3%.

Значение влажности в сфере строительства и ремонта

Показатели влажности влияют на целый ряд эксплуатационных особенностей пиломатериалов:

Важно учитывать этот параметр при выборе оптимального материла для выполнения того или иного вида работ. Ошибки чреваты неприятными последствиями как на этапе строительства, так и в процессе последующей эксплуатации.

Как правильно сушить пиломатериалы

Сегодня практикуется несколько промышленных методов, а в некоторых цехах активно комбинируют разные технологии. В основе классификации лежит способ передачи тепла древесине, выделяют несколько видов сушки пиломатериалов:

Целесообразность метода определяется сложностью процесса. Чтобы высушить пиломатериал, предпочтительно выбрать технологию с наименьшими энергозатратами.

Преимущества сибирской лиственницы

Ученые определили, что существует связь между показателями присутствия влаги в волокнах древесины и продуктивностью самого растения. Соотношение этих двух параметров определяет коэффициент водопотребления. Так некоторые породы расходуют больше влаги для создания органической массы, чем другие. Достаточно сравнить показатели водопотребления, чтобы понять, какая древесина более влажная и требует дополнительной обработки при производстве пиломатериалов.

Дуб расходует 340 кг воды для создания 1 кг продукции фотосинтеза, сосна — 300, а сибирская лиственница всего 260. Эта особенность делает древесину лиственницы максимально сухой при заготовке и устойчивой к воздействию влаги при эксплуатации. В процессе старения материалы из этого уникального дерева приобретают гидроизоляционные свойства.

Источник

Влажность древесины и способы её сушки

При строительстве деревянного дома, особенно по каркасной технологии, перед застройщиком стоит нелёгкий выбор: из какого дерева его построить, какую выбрать влажность древесины — естественную влажность или влажность после технической сушки. Эти пиломатериалы существенно отличаются ценой, а также точностью и геометрией размеров и у каждого из них есть как достоинства, так и недостатки.

Что такое влажность древесины

Бесконечно влага испаряться или впитываться не может по той причине, что древесина при эксплуатации стремится к равновесному, устойчивому состоянию — к «равновесной влажности». Это состояние определяется температурой и влажностью воздуха той среды, где находится материал. Как правило, значение «равновесной влажности» для жилого помещения составляет 8-10%, для улицы 12-14%. То есть, сырое деревянное изделие в помещении будет усыхать, а сухое изделие вне помещения будет разбухать.

Вода в древесине находится в двух состояниях: свободная и связаная.

Свободная влага содержится в полостях клеток древесины и в межклеточных пространствах (капиллярах). За счёт сил капиллярного взаимодействия она поглощается из окружающей среды при прямом контакте с водой и удерживается только механическими связями. Поэтому и удаляется из материала сравнительно легко.

Связаная вода находится внутри стенок клеток, имеющих способность поглощать влагу из воздуха. Поскольку эта вода удерживается физико-химическими связями (молекулярными силами), то и удаляется значительно труднее, с дополнительными затратами энергии.

Влажность древесины определяется на практике как процентное отношение веса воды, содержащееся в ней, к весу абсолютно сухой древесины.

Классификация древесины по степени влажности

Естественная влажность древесины

Каждое дерево первоначально имеет свой естественный уровень влажности, который зависит от места произрастания, вида древесины, погодных условий, способа хранения.

Естественная влажность — влажность древесины в растущем или свежеспиленном состоянии. Она зависит от того, в каких условиях произрастало дерево и в какое время года его спилили и колеблется в пределах 30-80%. У некоторых пород деревьев естественная влажность может превышать 100%.

При обычной распиловке бревна получают пиломатериал естественной влажности, уровень которой колеблется от 22 до 100%. Из-за высокого уровня влажности такие пиломатериалы в значительной степени подвержены гниению и поражению грибком и очень быстро приходят в негодность.

К тому же перевозить такие материалы на большие расстояния нельзя, поскольку при благоприятных погодных условиях плотно уложенные брёвна начнут гнить через 3-5 дней. Поэтому в строительстве их используют только при сооружении малоответственных конструкций.

Свойства деревянных изделий такие же, как и свойства древесины, из которой они изготовлены. При высыхании деревянное изделие, изготовленное из древесины естественной влажности и предварительно не просушенное, уменьшается в размерах (объёме) — даёт усушку, теряя при этом связанную воду.

Причём, размер древесины вдоль волокон (по длине пиломатериала) практически не уменьшается. Напротив, размер древесины поперёк волокон (по толщине и ширине пиломатериала) изменяется значительно. На величину изменения размеров влияет порода древесины и изменение значения её влажности.

Пиломатериалы, изготовленные из древесины естественной (высокой) влажности усыхают и коробятся. Дом, возведённый из такой древесины, за год может усесть на 10-20см. Во избежание этого, строительными нормами и правилами допускается использование в строительных работах древесины, естественная влажность которой находится в пределах 12-15%. Чтобы достичь такой влажности, древесину необходимо высушить, а результат проверить специальными приборами.

Сушка древесины — очень важная операция при обработке древесины, которая заключается в удалении из неё лишней влаги до необходимого процента влажности. Древесину сушат для того, чтобы защитить её от гниения и от поражения грибком при дальнейшей транспортировке и хранении. К тому же, изделия из сухой древесины обладают высокой прочностью, меньше коробятся, более долговечны, хорошо отделываются, легко склеиваются.

Сфера дальнейшего применения древесины определяет процент влажности, до которого её сушат (до равновесной влажности). Значение влажности зависит от температуры и влажности окружающего воздуха.

При изготовлении стен и перегородок нужно выбирать древесину с влажностью 6-20%. Для внутренней отделки помещений, а также для изготовления окон и дверей рекомендуется использовать древесину с влажностью 8-10%. Влажность древесины, из которой изготовлены деревянные элементы крыши, не должна превышать 15%.

Технологии профессиональной сушки древесины

В строительстве используют разнообразные технологии сушки древесины. Они отличаются не только применяемым оборудованием, а и способом передачи тепла материалу, который высушивают.

Атмосферная сушка

Атмосферная сушка древесины

Это удаление влаги из дерева путём естественного процесса испарения. Древесина укладывается в штабеля и размещается в сухом, хорошо проветриваемом помещении таким образом, чтобы её омывал атмосферный воздух. Между штабелями обязательно должны быть вентилируемые просветы.

Если древесину сушить на открытом солнце, то её внешняя поверхность будет нагреваться больше, чем внутренняя. Это может привести к появлению различных дефектов.

Этот метод сушки считается недорогим, наиболее щадящим, а полученная древесина более устойчива к деформациям. К недостаткам этого метода относят: большую продолжительность сушки (4-6 месяцев); высокую конечную влажность материала (15-20%).

Камерная сушка

Камерная сушка древесины

Это высокоэффективная технология сушки древесины, позволяющая получать качественный материал необходимой влажности. В лесосушильные камеры штабелями загружают пиломатериалы, где под воздействием газообразной среды (топочных газов, воздуха, перегретого пара) происходит выпаривание жидкости. Газообразная среда путём конвекции передаёт тепло древесине.

Для равномерного распределения и циркуляции тёплого воздуха в сушильных камерах применяют осевые или центробежные вентиляторы. Своевременный отвод лишней влаги позволяет избежать растрескивания и коробления пиломатериалов, а также получить материал высокого качества в минимальные сроки (от нескольких часов до нескольких суток).

Неоспоримым преимуществом данной технологии является: высокая скорость испарения лишней влаги, маленькое напряжение в готовом материале, большой объём загрузки камеры (до 1000м 3 ).

Камерная сушка древесины — удовольствие не из дешёвых, поэтому пиломатериалы, высушенные подобным образом, по стоимости значительно дороже, чем пиломатериалы естественной влажности. Однако если для строительства дома выбрать древесину естественной влажности можно выиграть в деньгах, но проиграть в качестве, со временем заделывая дыры между рассохшимися досками или меняя прогнившие конструкции.

Поскольку древесина технической сушки — высококачественное сырьё для строительства всех видов деревянных конструкций с высокими защитными и стабильными физико-механическими свойствами, то для строительства дома она подходит как нельзя лучше.

Источник

Влажность древесины: виды, методы определения

Древесина – это один из самых востребованных материалов, используемых в строительстве, при изготовлении мебели, вагоностроении и многих других отраслях народного хозяйства. Главные преимущества – высокая прочность, экологическая чистота, хорошая обрабатываемость, химическая стойкость. Одним из важных свойств, которое обязательно учитывают, является влажность древесины. Как ее определить и какой она должна быть у разных пород дерева, рассмотрим в этой статье.

Виды влажности

Древесина имеет природное происхождение, поэтому она очень чувствительна к колебаниям температуры воздуха и давления атмосферы. Подчиняясь состоянию окружающей среды, она меняет процент влажности. Специалисты утверждают, что древесина дышит, поглощает или выделяет пары воздуха и это явление называется гигроскопичностью. Принято считать, что самая важная характеристика – это влажность, которая определяет отношение влаги к сухой массе. Она подразделяется на:

Вам будет интересно: Джон Милль: биография, личная жизнь, достижения

Кроме этого, влажность бывает:

Вам будет интересно: Принципиальная схема реверсивного пуска двигателя

Для выполнения строительных работ самая подходящая древесина – транспортная. Материал влажностью около 20% легко обрабатывается, он не коробится и не подвергается грибковым заражениям.

Степень влажности

По степени содержания влаги в древесине ее разделяют на следующие виды:

Знание степени влажности необходимо при практическом использовании древесины.

Что такое естественная влажность?

Дерево – это живой материал, который постоянно растет и дышит. Для его жизнедеятельности необходима вода. Ее содержание зависит от породы, погодных условий и места произрастания дерева. Сразу после рубки или распиле бревна материал обладает влажностью, которую называют естественной. Точных норм для этой величины не существуют. Она изменяется в пределах 27–81%. Древесина с естественной влажностью нередко заражается грибками и бактериями, подвергается гнили. Не рекомендуется сразу после вырубки бревна перевозить на большие расстояния, через несколько дней они приходят в негодность.

Материал с естественной влажностью используют только для строительства малоответственных сооружений. Перед длительной транспортировкой и последующим использованием древесины, срубленные бревна подвергают атмосферной или принудительной сушке. Только после этой процедуры ее можно смело использовать для изготовления различных конструкций.

Особенности содержания влаги в древесине

Всем известно с давних времен, что влажность воздуха оказывает существенное влияние на изделия, изготовленные из дерева. Особенно это заметно при резких перепадах содержания влаги в воздухе. Явление объясняется особенностями содержания воды в древесных породах.

Существует две формы, в которых она находится в материале:

При высыхании древесины в первую очередь происходит испарение свободной влаги и только после нее – связанной. Процесс будет длиться до тех пор, пока вода равномерно не распределится по всему материалу, и не сравняется с относительной влажностью воздуха. Аналогично происходит и при поглощении влаги.

Равновесная влажность дерева

Любая древесина способна поглощать водяные пары и воду и отдавать полученную влагу. В зависимости от содержания влаги и температуры окружающей среды и длительности нахождения древесины на воздухе устанавливается равновесная влажность. Это понятие связано с полным равномерным распределением влаги, когда процесс высыхания дерева прекращается, а процент влажности древесины и окружающей среды становятся равными.

Оказывается, гигроскопическое равновесие климата региона можно определить по равновесной влажности дома, построенного из натурального дерева. Влага, содержащаяся в древесине, как указывалось ранее, состоит из свободной и составляющей. Границей этих понятий является точка насыщения. Это состояние древесины, когда свободная жидкость полностью удалена, а клетки остались насыщенными водой. Независимо от породы дерева влажность в точке насыщения принято считать равной 23–31%.

Какая влажность принята за стандарт?

Для применения пиломатериалов в строительстве необходима сортировка их по степени влажности. Стандартная влажность древесины принимается равной примерно 15% и считается постоянным показателем для любых пород дерева, к которому стремятся все производители древесной продукции. В таком состоянии материал отлично хранится, используется для строительных и отделочных работ. Понятия равновесной и стандартной влажности знакомы любому специалисту, работающему по производству пиломатериалов.

Недостаточно просушенная древесина – это реальная среда для образования плесени и роста грибков, что приводит ее к разрушению. Современное сушильное оборудование позволяет достичь показателя влажности, равного 6%. В этом случае материал будет еще устойчивее к гниению, стойким к деформации и долговечным.

Свойства древесины, связанные с влажностью

Основными деформирующими свойствами древесины, влажность которой изменяется, являются следующие:

Свойство древесины поглощать жидкости используется при пропитке ее антисептиками, варке для получения целлюлозы, сплаве леса.

Удельный вес древесины

Для определения веса древесины используют величину, называемую плотностью или удельным весом. Она вычисляется отношением массы материала к единице объема. Этот параметр очень изменчив и зависит от влажности и породы древесины, поэтому принято использовать его среднее значение. Для вычисления этой величины поступают следующим образом:

Плотность, как правило, рассчитывается при естественной влажности конкретного материала. Измеряется удельный вес любой древесины в кг/м3 и заносится в таблицу.

Определение веса древесины естественной влажности

Вес древесины потребителю необходимо знать для:

Вычислить вес покупаемого вами материала очень легко. Для этого потребуется определить по таблице удельный вес конкретной древесины и умножить на количество кубов приобретенного материала.

Определение степени влажности в бытовых условиях

Определить, сколько воды содержится в древесине можно разными способами. В быту часто используют для замера влажности древесины прибор-электровлагомер. Его действие связано с изменением электропроводности материала от его влажности. В корпус прибора вмонтированы иглы, к которым подводится электрический ток. Для проведения измерения достаточно их вставить в исследуемую древесину и включить его в электрическую сеть. На шкале выводится значение влажности именно в том месте, куда вставлены иглы. Недостаток электровлагомера состоит в том, что он определяет влажность только в конкретном месте. Опытные мастера, долгое время работающие с древесиной, могут определить в ней содержание воды по внешнему виду. Для этого учитывается цвет коры, наличие трещин на торце и вдоль волокон.

Методы измерения влажности

В промышленных условиях, для определения влажности древесины, используют прямой и косвенный метод. К прямому относится весовой способ определения. Для этого из контролируемой партии выбирают определенное количество досок. Из каждой выпиливается образец и взвешивается на весах. Далее его начинают высушивать в духовой печи, продолжая взвешивание через каждые два часа до тех пор, пока показания не станут одинаковыми. Затем, используя все данные, результат вычисляется по специальной формуле. На этот способ требуется очень много времени, около девяти часов, поэтому практикуют редко и берут на вооружение косвенный метод. Для этого используют прибор для измерения влажности древесины, в основе которого лежит замер электропроводности материала. Датчик кондуктометрического устройства – это трехигольчатый зонд. Он втыкается вдоль волокон на всю глубину электродов.

Показания смотрят на шкале миллиампера, который проградуирован в процентах. Для измерения влажности стружек используют разъемный стакан. В него между двумя электродами в виде дисков помещается определенная порция спрессованного материала. Влажность древесностружечных плит определяют четырехигольчатым зондом. Этот метод прост в использовании, дает быстрый результат, но возможны погрешности, особенно при большой влажности материала. Другой прибор для измерения влажности древесины – гигрометр Testo 616. Он позволяет быстро выполнить процедуру измерения содержания воды в древесине без ее разрушения. Глубина измерения составляет 5 см. Данные выводятся на дисплей в процентном отношении веса к сухой массе древесины. Прибор очень удобен для получения данных в динамике, например, при сушке стен или полов.

Заключение

Древесина является натуральным продуктом и очень восприимчива к температурному режиму и влажности. Благодаря гигроскопичности, она постоянно меняет содержание влаги из-за окружающих условий среды. Такой процесс называют дыханием дерева, оно может впитывать воду из воздуха или выделять ее. Подобное явление – это реакция на изменения микроклимата помещения. При неизменном состоянии атмосферы (воздуха) в закрытом помещении влажность древесины принимает постоянное значение, называемое равновесным.

Источник

Влажность пиломатериалов: заблуждения и мифы

Почему зимний лес не менее влажный, чем летний? В чем разница между естественной сушкой и естественной влажностью? Как не получить «саблю» или «вертолет»?

При покупке строительных материалов в первую очередь обращают внимание на влажность, так как она влияет на уязвимость изделий для грибка и на усадку. В этой статье рассмотрим особенности влажности пиломатериала и ошибки, которые допускают при самостоятельной просушке.

Естественная влажность и естественная просушка

Смешивание значения этих понятий создает путаницу. Параметры отражают разные свойства пиломатериала: первый относится к содержанию влаги, второй – к типу просушки.

По ГОСТу сухим считают пиломатериал влажностью меньше 22%, влажным – выше этого показателя. Влажность пиломатериалов 4 сорта не нормируется.

Можно ли строить из древесины естественной влажности?

Древесину естественной влажности нельзя использовать в строительстве сразу. Перед использованием его необходимо просушить. В большинстве случаев используется естественная просушка на объекте.

Строительство из влажного материала не допускается из-за усадочных деформаций. Дерево имеет неоднородную структуру, поэтому процесс испарения влаги из нее идет тоже неравномерно. В процессе высыхания меняется масса пиломатериала. Когда пиломатериал уже закреплен в конструкции, то процесс высыхания приводит к образованию трещин, щелей, деформации отдельных элементов здания и т.д.

Пиломатериал может деформироваться и в процессе высушивания, это происходит при нарушении технологии. Эти деформации в зависимости от формы дефектов строители называют «вертолетом», «пропеллером», «винтом», «саблей» и т.д.

Зимняя древесина не требует просушки?

В интернете распространен миф о зимней древесине. С теоретической точки зрения он выглядит так: зимой листва с деревьев опадает, соответственно прекращается процесс фотосинтеза и питания растений. В результате замедления процессов жизнедеятельности дерева вода перестает поступать от корневой системы, соответственно влажность древесины получается ниже.

Влажность зимней древесины выше, чем у летней. Зимой дерево не прекращает свою жизнедеятельность, движение соков замедляется, но влага остается в стволе. Летом жидкость постоянно перемещается, испаряясь под влиянием высокой температуры.

Почему зимний материал все-таки лучше?

Если влажность зимнего пиломатериала не ниже, чему у летнего, то почему он пользуется наибольшим спросом? Причина в том, что летом деревянные изделия подвержены поражению грибком. Под влиянием тепла активизируется микрофлора, и влажная доска станет благоприятной средой для плесени.

Зимой плесень не размножается, поэтому доску можно просушить.

Чем опасен сухостой?

Сухостой – это дерево, которое погибло, но при этом осталось стоять и не сгнило. В некоторых случаях в результате плановой вырубки часть сухостоя пускают на пиломатериалы. Влажность таких изделий будет ниже, чем у живого леса. При этом их высыхание происходило в непредсказуемых условиях. К тому же в сухостое могут быть вредные насекомые и грибок.

Камерная сушка гарантирует результат?

Камерная сушка – это способ обработки пиломатериалов, когда они высыхают в сушильной камере. Принудительные способ просушки позволяют получить результат быстрее, к тому же дерево можно довести до показателей влажности 10 – 20 %. Рассмотрим, так ли полезна древесина камерной сушки.

Древесина камерной сушки подходит для отдельных видов работ: производства мебели, отдельных декоративных элементов из дерева, полов и др. В них не допускают коробления и усадки материала и требуют идеальной стыковки деревянных элементов.

Сушка на солнце

Много ошибок допускают, когда организуют сушку пиломатериалов своими силами. Для ускорения процесса штабеля располагают в местах прямого попадания солнечных лучей. Так делать не следует направленный солнечный свет не обеспечивает равномерного высыхания. Воздействие лучей приводит к возрастанию температуры на одном участке, другая зона пиломатериалов не нагревается. В результате часть, на которую попадали лучи, высыхает быстрее, зона, скрытая от солнечного тепла, высыхает дольше. Пиломатериал начинает растаскивать, на нем могут появляться трещины, изделия изгибаются и закручиваются.

Если просушка идет в теплое время года, торцы пиломатериалов рекомендуется закрыть краской. Торец в штабелях высыхает быстрее, сердцевина при этом остается сырой. это может привести к деформации деревянных изделий. Краска замедлит высыхание торцов и сделает процесс сушки более равномерным.

Неправильная укладка на просушку

Результат сушки зависит от правильности укладки штабелей. Перечислим самые распространенные ошибки при штабелировке.

Источник