Существует несколько способов, как определить влажность древесины. Они разнятся по своим подходам, но результат имеют примерно одинаковый. Перед тем как задаваться вопросом, каким методом определения лучше воспользоваться, вы должны знать, какая у вас древесина и какова влажность окружающего вас воздуха. Для каждой породы дерева существуют свои отдельные стандарты качества.
Если не учитывать влажность материала, то впоследствии готовое изделие может деформироваться.
Определение влажности древесины — крайне важный момент, соблюсти который необходимо перед началом строительства.
Дерево зачастую сплавляют по реке, в момент доставки оно может впитать в себя большое количество воды. Влага проникает в структуру дерева и расширяет его, со временем она испарится, для этого древесину сушат. Конечно же, сделать из влажного дерева доски можно, но в будущем они потрескаются, рассохнутся и потеряют свой первоначальный вид. Именно поэтому следует подвергать тщательной проверке каждую вновь прибывшую партию древесины.
Итак, определить влажность древесины можно двумя наиболее распространенными способами. Первый подразумевает использование точных весов, а для второго необходимо наличие специального приспособления, называемого электровлагомер.
Весовой способ определения влажности
Для его проведения необходимо наличие:
- сверхточных весов (вплоть до мг);
- доски;
- пилы;
- линейки.
Он заключается в следующем:
- Из доски выпиливается небольшой брусок, который должен стать контрольной пробой. Его еще принято называть секцией влажности. Очень важно взять контрольную пробу в середине доски или спустя 30-50 см от торца. Торцевой отрезок вам не понадобится, показания его влажности неактуальны, так как эта часть имеет меньшую влажность, чем остальные части пиломатериала.
- Ширина секции влажности должна составлять 10-15 мм. После выпиливания ее тщательно очищают от опилок и заусенцев и взвешивают на специальных технических весах. Такие весы способны показать максимально точную цифру, вплоть до одной сотой грамма.
- Полученные данные следует записать. Условно эту цифру можно обозначить как Ph — начальная масса пробы.
- После того как брусок пройдет процедуру взвешивания, его отправляют в специальный сушильный шкаф. Температура в таком шкафу поддерживается на уровне 100-105 С°.
- На протяжении нескольких часов пробу вынимают из шкафа и заново взвешивают, записывая показания. Первое контрольное взвешивание осуществляют спустя 5 часов после закладки бруска в сушильный шкаф. Все последующие взвешивания делают каждые 1-2 часа.
- Когда показатели взвешивания начнут повторяться, вы получите абсолютно сухую древесину. Этот показатель следует зафиксировать и обозначить как Pc — последняя масса пробы.
- Определить влажность древесины в процентном выражении можно, использовав следующую формулу:
W = (Ph-Pc) / (Pc * 100%),
Где W — это изначальный показатель влажности в процентах;
Ph — начальная масса пробы;
Pc — последняя масса пробы.
Специалисты советуют: для получения более точных результатов желательно использовать не один контрольный образец, а два.
Вернуться к оглавлению
Измерение влажности при помощи электроприбора
Бесконтактный влагомер позволяет измерить влажность древесины толщиной до 4 см.
Использование первого метода занимает очень много времени. У вас уйдет около 8-9 часов на измерение влажности древесины таким способом. Да и сушильный шкаф есть не у всех. Куда проще воспользоваться специальным инструментом, который позволит быстро и точно измерить влажность дерева.
Принцип действия электровлагомера основан на законах физики, определяется косвенным путем. А полученные данные опираются на показатели омического сопротивления, которое, в свою очередь, напрямую будет зависеть от значения гигроскопической влажности в волокнах древесины.
За пределами показателей гигроскопической влажности прямая зависимость величины влажности и электрического сопротивления разительно отличается. Поэтому в данном случае измерять влажность древесины путем использования электровлагомера можно, но вероятная погрешность значительно вырастет.
Большинство конструкций, которые выпускаются на серийном производстве, имеет аккумуляторное питание и может быть использовано в измерении древесины влажностью от 7% до 60%. Аналогичные устройства построены по мостовой схеме.
Через испытуемый брусок дерева проходит поток тока, постепенно усиливается и измеряется прибором, микроамперметром. Его шкала уже отградуирована и показывает, каков процент влажности у испытуемого дерева.
Шкала прибора имеет два основных диапазона с различной степенью погрешности. Первый диапазон рассчитан на влажность древесины от 7% до 24%, погрешность в данном случае составляет 1-2%. А второй диапазон измеряет древесину с повышенной влажностью от 22% до 60%, здесь возможное расхождение в вычислении может достигать 10%. Погрешность может отображаться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.
Благодаря использованию аккумуляторных батарей с возможностью подзарядки от бытовой электросети прибор мобилен и компактен.
Дерево — доступный, экологически чистый материал, широко использующийся при строительстве и отделке зданий. Однако многие отказываются от него по той причине, что со временем древесина начинает коробиться, в конструкциях появляются щели. Происходит это по мере высыхания древесины. Избежать такой проблемы можно, если работать с сухим материалом. Нормы влажности пиломатериалов регламентируются рядом документов, в частности СНиП II-25-80.
Для того, чтобы получить качественное и надежное строение, необходимо использовать при строительстве только сухую древесину.
Но как узнать влажность древесины при покупке? На глаз это определить достаточно сложно. Лишь специалист с большим опытом по некоторым признакам может определить, влажная древесина или сухая, но и он не даст точного процентного соотношения. Некоторые выводы о влажности можно сделать при обработке пиломатериала. Если снятая рубанком стружка пластичная и гнется, то древесина сырая, если крошится — сухая. Строительные же нормативы требуют точной цифры, и для ее определения существует ряд методов, наиболее применяемыми из которых являются расчет по массе и вычисление с помощью специального прибора — влагомера.
Расчет влажности древесины по массе
Рисунок 1. Таблица плотности различных видов древесины.
Известно, что различные породы деревьев имеют различную плотность. Но плотность зависит не только от породы, но и от влажности пиломатериала: чем суше древесина, тем она легче. Данные по наиболее распространенным породам представлены в таблице на Рисунке 1. Зная объем и массу, можно подсчитать плотность, найти ее в таблице для данного дерева и таким образом определить влажность древесины. Это достаточно простой и быстрый способ определения влажности. Однако следует учитывать, что плотность деревьев даже одной породы, но произрастающих в разных климатических зонах, может варьироваться, поэтому погрешности в вычислениях избежать не удастся.
Для более точного определения влажности пиломатериала проводится исследование. Для испытания берется образец размером 20х20х30 мм. Проба отрезается от пиломатериала на расстоянии не менее 30-50 см от края доски. Она взвешивается на весах с точностью до 0,1 г и помещается в сушильный шкаф с температурой в 101-104° С. По истечении 6 часов проба достается из шкафа, повторно взвешивается и снова кладется в шкаф. Последующие взвешивания проводятся с периодичностью в 2 часа. Результаты взвешиваний заносятся в журнал. Если разница массы по итогам двух взвешиваний не превышает 0,1 г, то древесина считается абсолютно сухой.
Абсолютная влажность материала высчитывается по формуле:
W=(m-m 0)/m 0 ×100(%),
где W — влажность, m — масса образца при первом взвешивании, m 0 — масса того же образца после полного высушивания.
Необходимо рассмотреть, как определить влажность образца на примере. Можно допустить, что до просушки он весил 98,76 г, после просушки — 65,81 г. Тогда W=(98,76-65,81)/65,81х100=50,1%.
Для получения достоверного результата необходимо произвести исследование с несколькими пробами. Не рекомендуется выдерживать в сушильном шкафу более 20 часов образцы смолистых пород.
Этот способ определения влажности древесины соответствует ГОСТу 16483.7-71, но он занимает много времени и требует наличия специального лабораторного оборудования.
Определение влажности при помощи влагомера
Для определения влажности древесины можно использовать влагомер.
Научно-технический прогресс, проявляющийся во всех сферах человеческой деятельности, не остался в стороне и в отношении такого вопроса, как определение влажности древесины. Сегодня влагомером никого не удивить. Стоимость этого портативного прибора зависит от производителя, модели и набора функций, но она не настолько высока, чтобы отказаться от этого удобного приспособления. Влагомеры есть практически на любом складе, где хранятся или продаются пиломатериалы. А потому и измерение влажности превращается в минутное дело.
Принцип действия влагомера основан на измерении сопротивления при пропускании через древесину электрического тока. Прибор имеет игольчатые датчики, которые заглубляются в пиломатериал вдоль волокон. При нажатии кнопки замера через них пропускается ток, и результат, уже переведенный в показатель влажности, моментально высвечивается на дисплее. Погрешность измерения у современных влагомеров составляет не более 1,5%. При этом следует понимать, что результат достоверен только для того места, где углублены иголки. Чтобы судить о состоянии пиломатериала в целом, необходимо произвести как можно больше замеров по всей длине и ширине доски.
Ряд моделей имеет длинный проводник, соединяющий прибор с игольчатыми датчиками. Это позволяет измерять влажность древесины дистанционно при ее сушке в камере. При этом датчики вставляются в доски, расположенные в середине штабеля. Сам прибор помещается вне камеры. При замерах необходимо делать поправки на температуру. Дистанционный способ удобен для контролирования процесса сушки древесины, но следует признать, что зачастую он дает искаженные результаты. Это происходит по двум причинам: из-за нагревания иголок датчиков, которые передают его древесине в местах заглубления, и из-за нарушения плотного контакта датчиков вследствие усыхания древесины.
В тех случаях, когда крайне нежелательно даже минимальное повреждение древесины, например, если речь идет о деталях для мебели, определить влажность древесины можно бесконтактным влагомером. Он не имеет иголок, а просто прикладывается к поверхности пиломатериала. Принцип действия прибора основан на измерении длины электромагнитных волн, которая будет отличаться в зависимости от влажности. При измерении таким влагомером следует определять древесину по породе.
Сушка древесины
Влажная древесина — еще не приговор. Ее вполне можно довести до пригодного к работе состояния даже без сушки в камере. Более того, атмосферная просушка рекомендуется для любого приобретенного пиломатериала.
Сводится к ее правильному хранению. Для этого оборудуется место на сквозняке, защищенное навесом от осадков и попадания прямых солнечных лучей. Последнее условие связано с тем, что под солнцем поверхность досок быстро нагревается и просушивается, а нижняя остается влажной. Из-за этого возникает напряжение, древесина коробится и трескается.
Под штабели устанавливаются лаги высотой не менее 0,5 м от уровня земли. Поверхность основания должна иметь строго горизонтальную ориентацию. Во избежание прогиба досок расстояние между точками опоры не должно превышать 1,5 м. Между рядами досок перпендикулярно им размещаются прокладочные доски из хвойных пород толщиной в 25-40 мм, а через 1,0-1,5 м — прокладки толщиной в 100-150 мм. Это обеспечит лучшую циркуляцию воздуха. Нельзя складировать в один штабель доски, имеющие разную влажность: древесина гигроскопична, и сухие пиломатериалы будут набирать влагу от влажных.
Время, необходимое для просушки до показателя 18-22 % влаги, варьируется от 9 до 40 дней. Оно зависит от климатических условий, времени года и толщины материала.
Для качественной постройки или отделки крайне важно применять сухую древесину. В противном случае последствия могут быть самыми печальными. Трудно описать все неприятности, которые могут вас ожидать. Но может быть нанесен серьезный материальный ущерб.
Возможно ли определить в обычных условиях примерную влажность древесины?
Да, действительно, влажность можно определить, воспользовавшись специальным прибором влагомером. Однако есть народный способ практически точного определения влажности, и вот как это делается: на свежий скол кисточкой наносят раствор аптечного йода.
При условии, что дерево было заготовлено в холодное время года, и оно менее сырое, то прожилки окрасятся в темно-фиолетовый цвет, а если древесина более сырая, то срез приобретет желтоватый оттенок.
Также можно определить степень влажности по звуку, который издает дерево: нужно ударить обухом топора по торцу бревна, и послушать какой звук получится. Если он будет глухой, то древесина сырая, а если звонкий, то сухая. При этом нужно учитывать наличие сучков, которые могут усиливать это звучание.
Еще один визуальный способ определения влажности древесины заключается в ее определении по стружке. Если свежую стружку можно завязать в узел, то она сырая, а если при этом она ломается, то значит древесина сухая.
Определение плотности древесины
Также можно определить и плотность древесины по степени ее насыщения влагой. Для того чтобы подобрать несколько дубовых досок, их погружают на несколько часов в воду. Через некоторое время образцы взвешивают. Отбраковывается тот образец, который стал весить больше всех. Логика такова: раз он впитал больше всего воды, это значит что у него не такая плотная древесина, чем у других.
Когда дерево еще растет, то в его соках содержится несколько различных солей. После того как дерево срублено и высушено, образуются поры, куда в последствии поступает влага и воздух. Это может привести к загниванию материала.
Для борьбы с остатками солей деревянные заготовки, притопленные грузом, опускаются на дно реки в проточную воду, где в течение примерно 7 месяцев происходит полное вымывание солей. Такое бревно после сушки становится сверхпрочным.
Для использования древесины для наружных или внешних работ, необходимо определить её влажность. Существует несколько способов «как определить влажность древесины». Можно определить на глаз, а можно с помощью специальных приборов. Если пренебречь данной характеристикой, то впоследствии можно столкнуться с неприятной ситуацией, такой как деформирование или превращения в крошку.
Без проведения лабораторных экспериментов невооруженным глазом нетрудно заметить степень влажности материала. Если при распиле начинает выступать влага, то это говорит о высокой степени влажности, так как на поверхность выступают её излишки. Такое дерево непригодно для использования. Если же дерево, наоборот, начинает при распиле крошиться, то это знак пересохшего материала, что также негодно для последующей обработки.
Установление значения влажности древесины также можно производить методом взвешивания. Для этого метода требуется образец для проведения опыта. Сначала образец кладут на точные весы и записывают результаты измерения. Затем, для его просушки, образец помещают в духовую печь, разогретую до ста градусов, на час. После этого повторяют взвешивание. Эта операция продолжается до остановки изменения материала, что означает его полную просушку. После окончания эксперимента производится расчет влажности. Для этого из начального веса вычитают конечный. Затем полученный результат делят на вес сухого материала. Полученный результат необходимо умножить на сто процентов и получится процент влаги, содержащейся в доске.
Существуют и электроприборы, показывающие уровень влажности, называемые электровлагомеры. Они основаны на изменении электропроводимости материала. Иглы прибора вводят в древесину и направляют туда ток. После этого прибор выводит значение степени влажности.
Практически любую древесину придают сушке. Высушенная древесина более прочна и долговечна, не подвергается процессам гниения и меньше деформируется.
Существуют и народные методы определения просушенности древесины. Проведя линию на строганной стороне химическим карандашом. Если линия не приобретет фиолетовый цвет, то древесина сухая. Сухая древесина имеет хрупкую стружку, а сырая - эластичную. Звук от стука по деревянному материалу также укажет на степень влажности. У сырой - звук глухой, а у сухой - мягкий и мелодичный. При сушке деревянных досок, на их концах выступает смола. Если при надавливании на эту смолу, она начинает крошиться, то это признак сухости древесины.
Подводя итоги, можно сделать следующий вывод: качество древесины во многом зависит от степени её влажности. Чем суше материал, тем он прочнее и более устойчив к гниению. Поэтому при выборе древесины необходимо учитывать этот факт.
Древесина - это натуральный материал, который очень восприимчив к изменениям уровня влажности и температурного режима. Главное свойство древесины - ее гигроскопичность, то есть способность менять уровень влажности согласно окружающим условиям. Такой процесс называется "дыханием" дерева, при этом оно может впитывать пары воздуха (сорбция) или выделяет их (десорбция). Подобные действия являются реакцией на изменения в микроклимате здания. Если состояние окружающей не меняется, то влажность древесины будет стремиться к постоянному значению, которое называют равновесной (или устойчивой) влажностью.
02 июняПрямой - по методике , косвенный - при помощи электрических . Первый способ - точный, второй способ - быстрый.
Определение влажности древесины по ГОСТ 17231-78 (ГОСТ 16483.7-71)
Способ первый - прямой (стандартный, дедовской, проверенный временем)
На данный момент, на территории России действуют два стандарта, оба регламентирующие одну и ту же методику определения влажности древесины:
- ГОСТ 17231-78 Лесоматериалы колотые и круглые.
Методы определения влажности
Скачать (cкачиваний: 1226) - ГОСТ 16483.7-71 Древесина.
Методы определения влажности
Скачать (cкачиваний: 914)
Аналоги данных стандартов легко отыщутся в метрологии любой постсоветской страны. Оба документа (ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71) регламентируют порядок отбора образцов, методы испытаний и анализа для объективного определения влажности деревоматериалов, лесоматериалов и дров (всего того, откуда можно вырезать или отпилить образец для исследований). Методика определения влажности по ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71 предельно проста и заключается в систематическом отборе и последующем высушивании образцов испытуемого материала. При этом, исследуемый образец находится в сушильном шкафу до полного своего высыхания. После чего, производится взвешивание и сравнение веса исследуемой древесины до, и после высушивания.
Прим. Согласно ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71, сухим считается такой образец, масса которого не изменилась более чем на 1% после выдерживания в сушильном шкафу в течение 24-х часов при температуре 101...103°С
Плюсы и минусы
ГОСТ-овские методы определения влажности древесины очень объективны, но имеют один большой недостаток - они громоздки и медлительны. Анализ древесины на влажность может растянуться до 3-х дней, пока сохнут образцы. Кроме того, для анализа на влажность требуется вырезать образец из массы исследуемого материала, что абсолютно неприемлемо для определения влажности древесины у готовых изделий
Определение влажности древесины влагомером
Способ второй - косвенный (быстрый и современный)
Чтобы не заморачиваться с утомительным отбором и просушкой образцов, гораздо проще и удобнее «ткнуть» в древесину влагомером. Влагомер - это специальный электрический прибор для определения влажности древесины. Действие влагомера основано на принципе изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности. У влагомера есть специальные иглы-электроды, которые нужно ввести в контакт с исследуемой древесиной и просто нажать на кнопку. Результат измерения тут же высветится на экране (или будет указан отклонением стрелки на нужную величину, если у прибора шкала рычажного типа).
Плюсы и минусы
Определение влажности древесины влагомером невероятно быстро и удобно, относится к неразрушающему методу контроля и, поэтому - идеально подходит для готовых изделий. Увы, электрические влагомеры дают большую погрешность
Погрешности измерений при определении влажности древесины
Погрешность при измерения влажности древесины составляют
- По методике , не более 1%
- При использовании электрического , в пределах 2...10%
Почему такая большая погрешность при использовании влагомеров:
- Иглы-электроды проникают локально, только на глубину 5...15мм. Из-за этого получается поверхностное и местное изучение древесного материала. Как результат - большой процент погрешности, по сравнению со стандартными ГОСТ-овскими методами, где высушивание образцов происходит по всему объёму
- Использование принципа изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности даёт дополнительную погрешность
. Потому что, величина удельного электрического сопротивления древесины зависит не только от её влажности, но и от её плотности и смолистости (для хвойных пород). А поскольку, древесины - очень переменчивая величина, то увеличивается вероятность погрешности при измерении древесины разных по плотности пород деревьев.
Поэтому, для древесины каждой породы дерева имеется собственная шкала влажности . Электрические влагомеры настраиваются на плотность древесины какой-то одной породы, как правило - сосны. Для остальных пород дерева, производители влагомеров прикладывают таблицы или встраивают калькуляторы для пересчёта влажности.
Но, даже такие ухищрения не позволяют снизить погрешность измерения меньше 2...3%, поскольку удельное электрическое сопротивление древесины напрямую зависит от плотности древесины, которая может сильно изменяться даже в пределах одной породы дерева
см.Таблица удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от породы дерева (наглядное пособие к объяснению, зачем нужны таблицы для пересчёта влажности в зависимости от породы дерева при использовании электрических влагомеров)
Порода дерева Удельное электрическое сопротивление
(влажность 0%, 20°С, ОМ*см)поперёк волокон вдоль волокон Сосна 2,3*10 15 1,8*10 15 Ель 7,6*10 16 3,8*10 16 Ясень 3,3*10 16 3,8*10 15 Граб 8,0*10 15 1,3*10 15 Кедр 2,5*10 16 1,9*10 15 Лиственница 8,6*10 15 3,3*10 15 Прим. Данные таблицы найдены в Сети, их достоверность - неизвестна. Однако, даже поверхностного взгляда достаточно, чтобы понять, насколько может разниться величина удельного электрического сопротивления древесины, положенная в основу принципа работы электрического влагомера - Погрешность измерений в зависимости от породы дерева при определении влажности древесины влагомером уменьшается с ростом этой самой влажности и практически исчезает при показателе 100%. Это объясняется тем, что в напитанной водой древесине электрический ток идёт «напрямую» через воду, «игнорируя» при этом сопротивление
Единицы измерения величины влажности древесины
Каким-бы способом не была измерена влажность древесины - величина её всегда выражается в процентах от общей массы. Влажность древесины - это количественный показатель процентного содержания влаги в ней. Само собой разумеется, что влажность древесины не зависит от породы дерева.
Свободная и связанная влага в древесине
Основная часть влаги (воды) содержится в древесине во внутриклеточных и околоклеточных полостях и пустотах, каналах, трещинах и т.д. Но, кроме этого, молекулы воды содержатся в химически-связанном состоянии непосредственно в толще .
В зависимости от места расположения влаги в древесной массе, она (влага) разделяется на два вида - и
Свободная влага
Свободная влага - это влага, которая находится во внутриклеточном и междуклеточном пространстве, а также в полостях и пустотах древесины. Свободную влагу ещё называют «капиллярной». Свободная влага удерживается в древесной толще за счёт простых механических связей и легко удаляется из неё при обычной сушке. Свободная влага - это вода, которую древесина может впитывать в себя и затем отдавать при высушивании.
Связанная влага
Связанная влага - это специфический термин. Связанная влага - это влага, которая находится внутри материала стенок клеток древесины, непосредственно в самом
