Методы определения влажности древесины
Дерево – натуральный материал, достаточно сильно восприимчивый к влажности. Оно способно выделять и поглощать влагу в зависимости от окружающих условий. При неизменном состоянии микроклимата влажность древесины стремится к постоянным показателям.
Определение влажности древесины во многом зависит от породы дерева. Наиболее гигроскопичными являются груша, бук, кемпас. Самыми стойкими считаются дуб, бамбук, мербау.
Использование древесины для строительства и ремонта предполагает соблюдение норм влажности. Под термином «влажность» подразумевается процентное отношение воды к сухой древесине.
Типы влажности
Выделяют два вида влажности древесного сырья: относительная и абсолютная.
Абсолютная
Такое понятие характеризуется отношением массовой доли влаги определенного объема древесины к весу абсолютно сухого сырья этого же размера. На этот показатель существуют установленные государственные стандарты. Согласно им показатели измерителя абсолютной влажности доски должна быть в границах 9%.
Относительная
Это процентное отношение влаги, которая содержится в дереве, к массе влажной древесине. В древесном сырье вода находится в двух формах: свободной и связанной. Они указывают на общее число влаги в сырье. Объем связанной влаги зависит от микроклимата, так как впитывается из воздуха. Находится она в клеточной структуре дерева. Именно из-за этого, в зависимости от влажности окружающей среды, происходит разбухание или усушка материала. Удалить связанную воду можно только при помощи сушки.
Помимо этого, вид древесного сырья зависит от степени его влажности.
Существует несколько типов влажности древесины:
Мокрая. К этому разряду относят дерево, которое долгое время подвергалось воздействию воды. В таком случае показатель измерителя влажности составляет более 100%.
Свежесрубленная. Влажность недавно сваленного дерева находится в пределах 50–100%.
Комнатно-сухая. Этот вид материала, который долгое время находился в отапливаемом здании. Поэтому его число находится в пределах 9–13%.
Воздушно-сухая. К такому типу относится древесина, которая длительное время хранилась на свежем воздухе. В зависимости от условий окружающей среды, ее показатель находится в пределах 15–20%.
Абсолютно сухая. Таких показателей можно добиться только при помощи сушки в специальном приборе. Количество воды в этом случае равняется 0.
Как узнать влажность древесины?
Существует несколько методов, как определить влажность древесины. Но сначала надо выяснить вид растения и влагу воздуха, так как для разных деревьев существуют свои стандарты.
Для того чтобы измерить влагу древесного сырья, как правило, используют два метода: весовой либо при помощи электрического прибора. Их показатели могут несколько отличаться, но незначительно.
Весовой
Для этого метода потребуется:
Процесс измерения:
Для начала из середины доски нужно своими руками отпилить кусок шириной 10–15 миллиметров. Он будет служить контрольной пробой. Главное, в этом этапе – взять брусок именно с центра доски. С торцевой части отрезать не стоит, так как она имеет намного меньшую влажность.
Далее, выпиленный своими руками фрагмент, нужно очистить и взвесить на весах. Полученная цифра записывается. Например, обозначим ее «Ph». Это будет начальная масса пробы.
После взвешивания этот кусок нужно отправить в специальную сушку, прибор с температурой около 100С°.
Первое взвешивание производится своими руками через пять часов. Все последующие показатели записываются с интервалом 1–2 часа.
Высушивание проводится до тех пор, пока весовой показатель не начнет повторяться. Это означает, что материал стал абсолютно сухим. Обозначим числовой показатель последней пробы как «Pc».
Далее, влажность можно определить, используя формулу:
Электрический
Чтобы провести весовое измерение древесины требуется очень много времени. В среднем на такую работу уходит около девяти часов. Но есть способ, который позволяет намного быстрее и более точно определить процентное число воды в дереве.
Установить показатель влажности древесного сырья намного проще при помощи электрического влагомера.
Принцип работы влагомера основан на изменении удельного электрического сопротивления материала зависимо от его влажности. Иглы-электроды этого прибора вводятся в древесину так, чтобы они находились друг против друга. По ним пускается ток, и влагомер показывает количество воды в этом участке дерева. Но так как влагомер измеряет влагу только локально, то лучше повторить замер в нескольких местах.
Как определить влажность дерева без технических средств?
Сегодня количество воды в древесном сырье выясняют при помощи сложных расчетов и новейших приборов. Но ведь строительством люди занимались всегда. И как-то они обходились без прогрессивных методов и влагомеров.
Несколько простых рекомендаций, как определить влажность дерева:
По свежеспиленному фрагменту необходимо провести черту карандашом. Когда древесина влажная, линия через некоторое время посинеет, если сухая – нет.
О количестве воды в древесном сырье могут «рассказать» стружки. Если они эластичные, мягкие, при сминании не ломаются – дерево влажное. Стружки сухого сырья в руке будут ломаться, крошиться.
Можно своими руками провести по древесине острым металлическим предметом. По оставленному следу определяется состояние материала. У влажного дерева след будет влажный.
Определить количество влаги в древесном сырье можно ударив по нему каким-нибудь деревянным предметом. Если звук глухой – дерево влажное, тонкий и звонкий – сухое.
О сухости древесины свидетельствуют также трещины на ее торцах. У влажного материала их меньше.
Когда при распиливании доски своими руками в отверстие проступает влага, дерево содержит большое количество воды и непригодно к работе. Слишком пересохшее сырье при подобной обработке крошится.
Влажность древесины играет огромную роль при строительстве и ремонте. Сырое дерево в процессе высыхания будет деформироваться. Чтобы этого избежать работать следует только с сухим материалом.
Как определить влажность древесины? Основные способы.
Покупая пиломатериал для осуществления строительства или изготовления мебели, окон или других изделий многие хотят получить качественный и надежный материал. Но часто покупная древесина оказывается недосушеной, что в результате приводит к ее растрескиванию, деформации или порче из-за развития процесса гниения.
Вопрос, как проверить влажность древесины, актуален и остается таковым. В основном для измерения влажности используют влагомеры. Как промышленного, так и бытового назначения. Ниже приведена таблица с указанием плотности различных сортов древесины. А далее, рассмотрим методику, как определить влажность древесины без влагомера 2 способами.
Как определить влажность древесины без влагомера?
Для тех, кто не знает, как определить влажность древесины, можно воспользоваться специальными таблицами. По ним, зная тип древесины можно определить ее плотность. В таких таблицах сведены показатели, полученные в результате лабораторных исследований с использованием специального диагностического исследовательского оборудования.
Зная то, что каждая порода древесины уникальна по структуре, массе и плотности, и используя табличные данные, можно определить влажность конкретного образца в полевых условиях. Что немаловажно для осуществления дальнейшей термической обработки.
Ниже рассмотрим, как определить влажность древесины, исходя из табличных величин и пользуясь простыми измерениями:
Кроме этого, влажность может быть различной и в разных частях дерева. Например, в стволе она составляет порядка 50% у сосны и 60% у ели. Ветки, являясь менее массивными, и за счет регулярного обдува содержат в себе не более 56 у сосны, и 46 у ели.
Верхушки деревьев содержат в себе до 60% влажности, а в коре накапливается от 36 до 67. Учитывая все эти показатели, необходимо определить средний, по всем частям дерева, чтобы далее использовать полученное значение в расчетах промежуточных величин.
Несомненно, важнейшим показателем при строительстве из пиломатериалов является влажность древесины, способы ее определения заключаются в проведении определенных измерений. Первым делом необходимо определить абсолютную влажность. Как показывает практика, это больше теоретический показатель, который отражает количество воды в оставшемся объеме древесины. Она определяется по следующей формуле:
Следующим шагом является определение влажности древесины в момент проверки с учетом рассчитанного показателя относительной влажности. Расчеты осуществляются по следующей формуле:
Кроме вышеописанных типов влажности также существует 2 вида влаги, находящейся в толще древесины. К ним относятся свободная влажность и связанная влага. В первом случае вода располагается в полостях клеток и межклеточном пространстве. Связанная влага располагается внутри стенок клеток, из-за чего трудно удаляется из них, так и оставаясь внутри.
Сухая доска отличается от сырой:
Как измерить влажность древесины научным методом?
Также существует второй способ, как узнать влажность. Он заключается в исследовании опытного образца размерами 20х20х30 мм. При этом образец берется не с самого края, а дальше от него на расстоянии 30-50 см. Как правило, в этой зоне она является максимальной и не была подвержена естественному испарению.
Чтобы измерить влажность древесины используется весовой метод, отрезанный образец взвешивается на весах с высокой точностью. На следующем этапе образец помещается в сушильный шкаф, в котором придерживается температура 101-104 градуса. Процедура термической обработки продолжается на протяжении 6 часов. После образец вынимается и снова взвешивается и возвращается обратно в шкаф.
Полученные таким образом результаты заносятся в сводную таблицу. В случае, если второе измерение привело к похожему результату из первого случая, то древесина считается абсолютно сухой.
Для определения качества сушки пиломатериалов используется понятие «естественная влажность». Этот показатель характеризует количество влаги древесины сразу же после спиливания или в растущем его состоянии. Также он называется начальной влажностью, от которой ведутся расчеты методики сушки, чтобы пиломатериал не испортился из-за недосушки или пересушки. Естественная влажность в зависимости от строения древесины, его пористости и состояния окружающей […]
Древесина представляет собой самый прихотливый вид материала, применяемый во многих сферах строительства. Она применяется для сооружения несущих конструкций зданий, выполнения качественной отделки, изготовления мебели и предметов быта. Но долговечность древесины напрямую зависит от ее качества термической обработки. Важно правильно высушить пиломатериал, чтобы он не растрескивался со временем, не покрывался плесенью и не терял показатели прочности. […]
Для того, чтобы древесина служила долго и выполняла свои функции, ее нужно правильно высушить. Не зная, что такое равновесная и стандартная влажность, получить качественный пиломатериал не удастся. Равновесная влажность – состояние древесины, вся имеющаяся внутри структуры влага распределилась по всему объему равномерно. Это наступает только после продолжительного нахождения древесины и содержит в себе много влаги. […]
Решая начать строительство дома (беседки) из древесины ил другого объекта, необходимо ее предварительно качественно просушить. Если не выполнить сушку, материал станет недолговечен и потеряет внешний вид уже через год службы. Но чтобы качественно высушить пиломатериал, важно знать начальные параметры древесины и ее показатели влажности. Дерево – пористый тип материала, у которого % соотношение пор достигает […]
Древесина является универсальным строительным материалом природного происхождения. Но чтобы из нее можно было изготовить какие-либо предметы быта, мебель, выполнить строительство дома или беседки, важно ее качественно подготовить. Дело в том, что в свежесрубленном состоянии в зависимости от породы в структуре древесины может содержаться свыше 65% влажности. И при ее естественной сушке пиломатериал будет подвержен различным […]
Древесина является универсальным строительным материалом природного происхождения. Но чтобы из нее можно было изготовить какие-либо предметы быта, мебель, выполнить строительство дома или беседки, важно ее качественно подготовить. Дело в том, что в свежесрубленном состоянии в зависимости от породы в структуре древесины может содержаться свыше 65% влажности. И при ее естественной сушке пиломатериал будет подвержен различным […]
Древесина — самый прихотливый в плане выдержки времени и температурных режимов строительный материал. При качественной сушке становится прочной и долговечной, а также обеспечивает сооружение привлекательным внешним видом на длительный срок. Но все это касается сухих пиломатериалов. Если в древесине останется влага, она может даже не доехать до потребителя и посинеть, покрыться плесенью или деформироваться из-за […]
Древесина является самым капризным видом строительного и отделочного материала, который подвергается постоянным геометрическим изменением под действием многочисленных атмосферных факторов. Повышение влажности окружающей среды приводит к незамедлительным увеличением линейных параметров пиломатериала во всех направлениях. При этом происходит изменение размеров как доски, так и бруса. В ширину изменения могут достигать 12% от начального размера, а по длине […]
Чтобы получить качественный пиломатериал, который будет в минимальной степени подвержен линейным изменениям под действием влажности окружающей среды, необходимо организовать правильную сушку материала. Но для этого иногда требуется предварительно произвести расчеты содержания влаги в структуре древесины на фактический момент. Влажность древесины Первым делом необходимо разобраться с самим понятием «влажность древесины» и какая она бывает. […]
Древесина является одним из самых широко востребованных видов строительного материала, который получил большую популярность благодаря своим высоким практическим качествам. В первую очередь стоит выделить простоту в механической обработке, путем которой можно изготавливать детали и различные предметы любой необходимый формы. Например, резные стойки для стула или стола, поручни, подсвечники, резные рамки для фото и дороге. Но […]
Древесина представляет собой гигроскопичный материал, который впитывает в себя большое количество воды и в некоторых породах процентное соотношение влаги составляет до 70% от общего веса и объема, заполняя все поры и каналы. Чтобы правильно определять практическое использование того или другого типа пиломатериалов были придуманы понятия: относительная абсолютная влажности. Первая, являясь больше ориентировочным показателем, рассчитывается исходя […]
Являясь пористым материалом, древесина может впитывать в себя значительное количество влаги, величина содержания которой может достигать 70% от общей массы. И то величина различная для каждой породы и в разных атмосферных условиях. При увеличении влажности воздуха на 10%, содержание воды в дереве увеличивается как минимум на 2-3%. Но существует момент, когда древесина перестает впитывать или […]
Древесина содержит много пор и каналов, в которые в процессе роста или в результате намокания под дождем попадает влага. Как итог древесина набухает, что приводит к увеличению линейных размеров до 10% в зависимости от внешних условий. А для детального понимания, что такое влажность древесины, важно четко разделять типы накапливаемой воды в структуре древесины. Виды влаги […]
Строительные компании хотят получить строительный материал, для сооружения долговечных конструкций с высокими практическими показателями. Но часто брус оказывается не досушен, из-за чего он деформируется, растрескивается или покрывается плесенью. Чтобы не стать жертвой мошенников и безответственных поставщиков якобы качественных пиломатериалов, следует знать, что такое сухой брус и какими показателями он обладает. Сухой брус получил популярность для […]
Строительство частного дома – это весьма ответственное и очень важное дело, важно использовать только качественный предварительно высушенный материал до требуемого процента содержания влаги. Особенно это касается толстых досок и брусьев, которые в атмосферных условиях не могут быть полностью высушены до необходимого показателя. Качественным пиломатериал может быть после выполнения сушки с соблюдением определенных условий, температурных режимов […]
Не всегда для получения строительного материала применяются свежесрубленные деревья с последующей термической обработкой. Нередко в качестве такого оказывается дерево, уже умершее, но все еще оставшееся стоять в роще. Такой материал по своим физическим свойствам считается намного более долговечным и выносливым. Благодаря многолетней закалке и воздействию различных факторов: ветра жары холода Дерево приобретает повышенную устойчивость к […]
Для определения качества пиломатериалов существует такое понятие, как влажность древесины. Она указывает на количественное соотношение, выраженное в %, содержания воды в структуре древесины в массе всего образца. Особенности связанной влаги Дерево — пористый материал, он испещрен каналами и порами, туда попадает вода, питая растение необходимыми для роста минералами. Эта влага получила название свободной. И […]
Сушка древесины представляет собой очень сложный и технологичный процесс, который может состоять из множества этапов нагрева и охлаждения пиломатериалов. Главной задачей процесса является доведение равновесной влажности до требуемого значения, которое обычно лежит в пределах от 6 до 22%. Но кроме количественного содержания воды в структуре природного материала немаловажное значение имеет его геометрия и физические свойства. […]
Как самостоятельно определить влажность древесины, или 10 моделей бытовых влагомеров
С наступлением весны многие возобновят строительство домов, в том числе каркасных и деревянных. За долгую зиму природный материал мог отсыреть, а это чревато короблением и трещинами. Определить состояние древесины поможет портативный влагомер
Во времена «исторического материализма» уровень влажности древесины определяли по ГОСТ. Это был долгий и трудоемкий процесс, требовавший строжайшего соблюдения всех алгоритмов исследования. Но с появлением портативных влагомеров (гигромеров) проблема была решена. Теперь состояние древесины можно определить за несколько секунд.
Оптимальная влажность древесины для строительства составляет в среднем 6-14%. Более сырой материал лучше не использовать: высыхая, он будет коробиться
Влагомер представляет собой небольшое устройство в пластиковом корпусе. Прибор определяет влажность древесины косвенно, исходя из ее удельного электрического сопротивления. Этот показатель меняется в зависимости от количества воды в теле материала. Специальные датчики фиксируют показания, полученные при контакте с древесиной, а микропроцессор обрабатывает их и выводит данные на дисплей. Устройство не зависит от электросети — для энергообеспечения достаточно батареек или аккумулятора.
Усовершенствованные влагомеры помимо основной своей функции могут также определять влажность и температуру воздуха, что позволяет оценивать условия хранения пиломатериала. Конечно, такой прибор стоит дороже обычного, но затраты себя оправдывают. Ведь если вовремя заметить высокую влажность или резкие колебания температур на складе, где лежит дорогая древесина, можно предотвратить ее порчу.
Влагомеры последних моделей могут передавать информацию в компьютер беспроводным способом
Впрочем, погрешность бытовых влагомеров совершенно несущественна. Их достоверности вполне хватает, чтобы работать с древесиной на бытовом уровне. А высокоточные (и очень дорогие) устройства используются в основном на деревообрабатывающих заводах.
Особенности выбора
Важной характеристикой влагомера является диапазон измерений. Некоторые модели способны определять влажность по шкале от 0 до 100%. Но приборы с узким диапазоном более точны и производительны, так как рассчитаны на меньший объем переработки данных. Кроме того, широкий диапазон измерений важен скорее в профессиональной сфере. Простому пользователю вполне достаточно показаний в границах 1–50%.
При выборе устройства полезно учесть набор дополнительных функций. Зачастую даже относительно недорогие бытовые влагомеры могут сохранять данные в память, вести статистику измерений, автоматически выключаться в случае долгого бездействия и проч.
И конечно, покупателю нужно разбираться в типах устройств. Существует две основных разновидности влагомеров. Начнем с наиболее распространенной.
Контактные (игольчатые) влагомеры
Приборы такого рода оснащены иглами (щупами), которые при измерении вводят в древесину. Устройство пропускает ток между ними, определяет сопротивление среды и отражает показания на экране.
Шипы влагомера могут находиться на корпусе или на отдельной «вилке», подключаемой через провод. При замере ее втыкают в тело доски. Это обеспечивает более точные показания (ведь снаружи древесина суше, чем внутри). Хотя стоят такие устройства дороже обычных.
Благодаря выносному датчику измерения влажности древесины можно проводить в труднодоступных местах
Контактные влагомеры конструктивно просты, поэтому редко выходят из строя. При интенсивной эксплуатации могут ломаться иглы, но их легко заменить. Некоторые производители прилагают к своим приборам несколько запасных пар.
Продолжая разговор о преимуществах игольчатых влагомеров, стоит отметить компактность, довольно высокую точность замеров, простоту использования и доступную цену (в среднем 1000-5000 руб.). Конечно, это не касается профессиональных моделей — их цена исчисляется десятками тысяч рублей.
Ну а основной недостаток игольчатых влагомеров состоит в том, что при замере они пусть и немного, но все же повреждают материал. Это особенно неприятно, если нужно определить состояние дорогостоящей древесины ценных пород или готового изделия.
Впрочем, для столярных, слесарных и токарных работ на бытовом уровне контактный влагомер подходит почти идеально. Приведем несколько примеров того, что предлагает нам рынок.
#yad#Простой и компактный влагомер KWB 0121-00 обойдется пользователю всего в 2100 руб. Прибор определяет влажность древесины в пределах от 0 до 30%. После 30 сек. бездействия автоматически выключается с целью экономии заряда.
Еще одна бюджетная модель — МЕГЕОН 20610. Ее цена также составляет 2100 руб. Но возможностей несколько больше, чем у описанного выше влагомера. Он способен определять температуру и влажность воздуха. Дисплей имеет дополнительную подсветку, что позволяет работать в относительно темных помещениях. Но основной отличительной способностью прибора является возможность настройки на 4 типа породы древесины.
Устройство MD814 за 3000 руб. измеряет влажность древесины в диапазоне от 5 до 40%. Погрешность составляет 1%, шаг — 1%. Время операции замера — всего 2 секунды. Прибор бесперебойно работает при температуре от 0 до 40 °C.
Более дорогой (порядка 5000 руб.) профессиональный влагомер СЕМ DT-129 480229 оснащен внешним щупом. Восьмизначная шкала калибровки позволяет точно измерять состояние древесины 150 пород. При бездействии прибор автоматически отключается через 5 минут.
Профессиональный влагомер древесины HygroLiner MWP-70 (8000 руб.) с внешним датчиком эффективно измеряет древесину по четырем группам, исходя из индивидуальных особенностей пород.
Максимальный уровень влажности автоматически фиксируется в памяти устройства. Помимо влажности прибор может измерить температуру образца в диапазоне от −10°C до +60°C с разрешением 1°C и погрешностью не более ±2°C.
И завершит список примеров игольчатых приборов TESTO 606-1 стоимостью 8000 руб. Устройство предназначено для оценки влажности на глубине до 2 см. Диапазон измерения влажности: для дерева — 7–54,8 %, для стройматериалов 0–22%. Автономная работа от до 200 часов. Шкала по 7 группам строительных материалов позволяет добиться наиболее точных показаний прибора.
В случае повреждения иглы влагомера обломок необходимо вытащить из древесины. Иначе при дальнейшей механической обработке пиломатериала можно повредить дорогостоящие инструменты и оборудование
Бесконтактные (диэлькометрические) влагомер
Менее распространенный тип влагомера — бесконтактный. Впрочем, это название не совсем верно. При замере прикосновение к деревянной поверхности все же необходимо. Только рабочим органом устройства являются не иглы, а специальные датчики, которые не повреждают древесину. Обычно они находятся на задней панели прибора, но есть и модели с выносным измерительным цилиндром.
Некоторые модели бесконтактных влагомеров обеспечивают сканирование на глубине до 50 мм
Бесконтактные влагомеры бывают очень полезны при работе с ценными сортами дерева, и в других случаях, когда повреждение материала недопустимо. Но при этом стоят они, как правило, дороже игольчатых. Кроме того, эти устройства отличаются довольно большой погрешностью в измерениях, особенно на смолянистой древесине. И наконец, они требуют гладкой поверхности тестируемого образца. Неструганную доску ими как следует не замерить.
И все же бесконтактные влагомеры пользуются популярностью и занимают довольно большой сегмент рынка. Вот несколько интересных моделей.
Измеритель влажности и термометр ZHT 60 используют как в быту, так и в профессиональной сфере. Он позволяет измерять относительную влажность древесины и других материалов в диапазоне от 0% до 100%, а также температуру от 0 °С до 60 °С. Полученные данные можно сохранять в памяти устройства. Его цена — 2500 руб.
ADA ZHT 100 6 в 1 А00400. Это компактная, простая и относительно дешевая (порядка 3400 руб.) модель, измеряющая влажность и температуру различных материалов и воздуха предельно проста в управлении. Оснащена ЖК-дисплеем с подсветкой. Для экономии батарей при бездействии более 10 сек. автоматически отключается подсветка, а через 20 мин. — сам прибор.
Влагомер CEM DT-128M стоит более 5000 руб., но зато его возможности шире. Он способен запоминать полученные показания, а также отображать минимальные и максимальные значения. Прибор имеет индикатор заряда. Глубина измерений варьируется в диапазоне 20-40мм
Еще более дорогое (около 6000 руб.) устройство CONDTROL Hydro-Tec имеет намного больше полезных опций. Это профессиональный влагомер способен измерить влажность 23 видов древесины с разными характеристиками, а также других материалов — кирпича, штукатурки, бетона и проч. Максимальная глубина измерений на древесине составляет 20 мм.
Завершая тему, отметим, что для максимально точных показаний влагомера желательно сделать несколько замеров и посчитать среднее арифметическое. Некоторые приборы способны делать это автоматически.
