Как сушить древесину на открытом воздухе и в помещении (таблица влажности древесины)

Равновесная влажность

Когда древесина долгое время находится в одной и той же воздушной среде, без значительных изменений влажности воздуха и температуры, материал достигает равновесной влажности. Это состояние, когда процесс усушки или насыщения влагой в данных условиях прекратился, и процент влажности стал постоянным. Стоит отметить, что разные породы дерева в одних и тех же условиях достигают практически равных показателей внутренней влаги.

В зависимости от разных условий содержания различают 5 степеней влажности древесины

:

Мокрая

– влажность более 100%, такое состояние достигается при длительном хранении дерева в воде.

Свежесрубленная

— уровень влаги от 50 до 100%.

Воздушно сухая

– от 15 до 20 %. Такие показатели достигаются при хранении на воздухе, они различаются в зависимости от температуры и выпадения атмосферных осадков.

Комнатно-сухая

– от 8-10%. Уровень влаги устанавливается при хранении в помещении.

Абсолютно сухая

– древесина с влажностью 0%.

Свободная и связанная влага

В тканях дерева присутствует 2 типа жидкости:

Связанная влага

– находится внутри клеток дерева.

Свободная влага

– та, что наполняет поры и каналы тканей, но еще не впиталась клетками.

Точка насыщения волокон древесины

С этими двумя понятиями связана так называемая точка насыщения волокон: тот процент влажности древесины, когда из нее удалена вся свободная влага, но при этом в ней остается связанная жидкость.

Для разных пород дерева эта степень определяется от 23 до 31%

.

Ясень – 23%

Каштан, веймутова сосна – 25%

Сосна, Ель, Липа – 29%

Бук, лиственница – 30%

Пихта Дугласа, секвойя – 30,5 -31%

Эта величина имеет значение, поскольку объемы и размеры древесины изменяются при влажности от 0% до точки насыщения. После полного заполнения клеток водой объем дерева не будет значительно увеличиваться.

Измерение влажности дерева влагомметром

Методы измерения влажности

Древесина относится к анизотропным материалам. У этой группы веществ свойства зависят от направления волокон — вдоль и поперек прочность и теплопроводность различны. Также дереву присуща гигроскопичность – способность впитывать и отдавать влагу в больших количествах.

Именно анизотропия и гигроскопичность становятся причинами появления напряжений внутри пиломатериала, которые приводят к растрескиванию и возникновению межвенцовых зазоров во время усадки деревянного дома из бревна.

Уменьшить анизотропию помогают специальные пленкообразующие составы, которыми обрабатывают торцы бревенчатой конструкции. А контролировать показатель влажности помогают специальные приборы — влагометры, которые могут быть разной степени точности, переносными и стационарными.

Существуют три метода определения влажность пиломатериала. Это контактный (кондуктометрический), бесконтактный (диэлькометрический) и метод высушивания (термогравиметрический).

Термогравиметрический метод

Наибольшую точность дает методика высушивания, именно ее результат внесен в ГОСТ 17231-78 и считается официально признанными. Способ очень трудоемкий, занимает не менее пяти, а то и восьми часов. Суть в следующем:

• От изделия отпиливают небольшой образец на расстоянии дальше, чем 50 мм от края. Это связано с тем, что поверхностные слои древесины высыхают быстрее, чем середина. Поэтому нужен опытный образец с объема.
• После этого пробу взвешивают на лабораторных весах до 0,1 или 0,01 г и высушивают в сушильной камере при температуре 100 градусов С.
• Периодически образец достают и взвешивают. Все результаты записываются. Взвешивания продолжают до тех пор, пока два раза подряд не получится одно значение. Это означает, что образец потерял всю жидкость и его влажность равна нулю.

После получения полностью высушенного образца делают расчеты по формуле:

Wотн = ((m0 — m)/m)*100%,

где m0 – первоначальный вес, а m – конечный вес.

Из первоначального веса отнимают окончательную массу. Это число делят на окончательный вес и умножают на 100%. Результат — искомая влажность.

Контактное измерение

Влажность пиломатериала высчитывается на основании коэффициента электрического сопротивления. Игольчатые влагомеры преобразуют значение в единицу влажности и выводят результат на свой экран.

На фотографии — измерение влажности оцилиндрованного бревна от «Азбука Леса» контактным влагомером.

Для измерений в древесину вставляются металлические щупы и включают электрический ток. Чем больше длина зонда, тем точнее показание приборов.

К недостаткам игольчатых приборов относятся:

• Нарушение целостности пиломатериала в местах измерений.
• При влажности материала менее восьми процентов велика погрешность.

Бесконтактная методика

Вначале измерений подготавливают небольшой, максимально ровный участок на поверхности деревянного изделия Суть методики состоит в определении диэлектрической проницаемости исследуемого образца при помощи СВЧ излучения.

Прибор сравнивает полученное число с нормативным значением, которое есть в его памяти. Различие между эталоном и полученным значением – это влажность древесины. Главное преимущество метода – это отсутствие зависимости от температуры воздуха, статического электричества.

С помощью таких измерений можно проверить влажность образца по всей длине, и занимает это несколько минут. При использовании таких влагомеров не повреждается материал в месте контакта.

Недостатки метода:

• Погрешность, связанная с неоднородным распределением влажности и плотности по всему объему пиломатериала.
• Для недорогих моделей характерна небольшая глубина сканирования.

Визуальные методы

Эти народные способы не отличаются точностью. Но иногда и такой вариант может дать нужную информацию.

• Если на спиле появляется жидкость, это свидетельствует об излишней влажности пиломатериала. И, наоборот, если доска крошится при распиле, она пересушена.
• На строганной поверхности пиломатериала рисуют химическим карандашом. Если изображение становится фиолетовым, в пиломатериале много влаги.
• У сухого дерева стружка легко раскрашивается, а у сырого она эластичная.
• При ударе обухом топора по дереву глухой звук свидетельствует о большой влажности, а мягкий – о хорошей просушке.
• При хранении досок на свежем воздухе на торцах появляются капли смолы.Если при давлении смола крошится, то это сухое дерево.

Абсолютная влажность древесины

Рассмотрим понятия абсолютной и относительной влажности.
Возьмем деревянный брусок. Абсолютная влажность является отношением массы внутренней жидкости к массе полностью высушенного бруска. Величина высчитывается по формуле: W = (m – m0) / m0 x 100, где, (m) и (m0) – масса влажного и высушенного бруска. ГОСТ 17231-78 трактует данную величину просто как «влажность». Но это понятие неудобно использовать в расчетах, поскольку количество воды относится именно к сухой массе, а не к полному весу. В результате этого возникают расхождения: например 1000 г древесины содержит 200 г влаги, но абсолютная влажность высчитывается как 25%.

Определяем степень влажности

Чтобы правильно определить количество жидкости, мастера используют несколько способов. В бытовых условиях можно использовать электровлагометр. Принцип действия аппарата основан на изменении проводниковых способностей материала.

Опытный мастер всегда обзаведется таким необходимым прибором. Если Вы заинтересовались и хотели бы приобрести переносной карманный электровлагомер, то рекомендую посмотреть на интересную и недорогую модель.

Удобный карманный влагомер…

Некоторые мастера способны определить сухое или мокрое дерево, только посмотрев на него. Для этого нужны правильные знания о породе и плотности пиломатериала.

Относительная влажность древесины

Это более удобное понятие для расчётов, поскольку в нем отражается отношение массы внутренней жидкости к полной массе бруска. Формула расчёта – самая простая:

Wотн. = mводы / mобразца x 100.

Эту формулу используют в расчёте теплотехники для определения объема испаряемой из дров воды. Согласно ему, при влажности 20% в 1000 – граммовом бруске находится 200 грамм влаги и 800 гр сухих волокон– вполне логичный результат.

Что такое древесина естественной влажности

Каждый, кто хоть раз работал с древесиной, сталкивался с понятием «естественная влажность» и пытался понять, что же это все-таки такое. Сразу следует отметить, что она очень важна, поскольку от нее зависит, каким будет конечный результат работы, поэтому хороший специалист по строительству должен понимать, что такое дерево естественной влажности.

Древесина представляет собой природный материал, крайне чувствительный к любым скачкам температуры или уровня влаги. В соответствии с атмосферными условиями в ней происходят изменения процента жидкости. Это явление получило название гигроскопичность.

Факторы изменения влажности древесины

Выделяют три основных фактора, которые оказывают влияние на влажность дерева:

1. порода;
2. время года;
3. климат.

Уровень влажности в древесине может меняться как под воздействием климатических условий, так и в зависимости от ее породы. Специалисты считают, что наиболее восприимчивыми породами являются бук, груша и кемпас, а наиболее стабильными – мербау, бамбук, дуб и другие твердые материалы.

Время года так же влияет на содержание влаги в дереве, так как в зимний период оно становится более сухим. А вот, если срубить его весной или летом, то дерево необходимо будет просушить.

Разновидности влажности

Влажность является основной и важной характеристикой при выборе/подготовки древесины. Она классифицируется по определенным признакам, бывает:

• абсолютная (у каждого дерева она различна, для ее определения существует специальный ГОСТ);
• относительная.

Кроме того, выделяют следующие три вида:

1. естественная;
2. транспортная;
3. мебельная.

Данная классификация определяет использование деревянного материала в различных областях строительства. Например, естественная влажность древесины важна при сооружении опалубки или обрешетки, мебельная – при производстве мебели, транспортная – при изготовлении шпунта, пиломатериалов, в строительных целях и т.д. Для строительства следует использовать доски с транспортной влажностью (20%), так как они не подвергаются заражениям грибков и не деформируются. Если используется доска естественной влажности, то стоит помнить, что при интенсивной сушке она может испортиться.

Еще специалисты выделяют такие виды, как начальная (естественная) и конечная (равновесная).

Таблица плотности дерева различной влажности

Как определить уровень влаги

Для определения количества влаги в древесине строители пользуются различными способами. Самым распространенным и точным является измерение жидкости с помощью электровлагометра. Он есть практически у каждого хорошего мастера. Если иметь информацию о породе дерева и его плотности, то можно определить примерный уровень влажности на глаз. Но это подвластно только опытному специалисту.

Естественная и равновесная влажность

Занимаясь строительством важно понимать, что такое древесина естественной влажности. В каждом дереве есть определенный процент жидкости, который не изменяется после его сруба. Когда происходит высыхание, его ствол уменьшается в толщину и ширину. Если же не производить сушку дерева, то в процессе строительства доски и брусья могут уменьшиться в объеме, а значит, появятся щели, нарушится сплоченность конструкции. Нередко, естественную влажность еще называют начальной, так как, отталкиваясь от нее, мастер приходит к значению конечной, то есть того уровня влаги, который он хочет получить в конце сушки. Естественная влажность варьируется от 25 до 80%.

Принято еще выделять равновесную влажность, которая представляет собой одинаковое значение распределения жидкости, как в дереве, так и в окружающей среде. Например, паркетная доска или другой материал, использующийся внутри помещения должен обладать уровнем влаги — 6-8%.

Процесс сушки

Следует отметить, что при сушке вода из деревянной доски испаряется неравномерно. Сначала влага исчезает из верхних слоев, затем со всех последующих, внутри ствола всегда остается больше жидкости, чем снаружи. То есть полностью высушить дерево во всех его слоях, практически невозможно. Процесс сушки является одним из самых важных процессов при обработке дерева, осуществляется он сразу после его сруба. Он необходим для того, чтобы обезопасить доски от поражений и деформации при их транспортировке, хранении или изготовлении изделий, а также это улучшает качество склеивания.

Усушка древесины естественной влажности

Влажность пород древесины

Одним из факторов, влияющих на влажность, является порода дерева. Благодаря разной структуре волокон одни породы мгновенно реагируют на изменения внешней среды, впитывают и высвобождают воду. Другие – более устойчивы и очень медленно насыщаются влагой.

К наиболее активно впитывающим влагу породам относятся бук, груша, кемпас

Стабильными и устойчивыми к изменениям считаются дуб, мербау.

Более «сухие» породы при усушке имеют тенденцию к растрескиванию. Умеренно-влажные, такие как дуб, более устойчивы к таким явлениям, меньше изменяют свои свойства при изменении условий.

При спиле в обычных условиях влажность разных пород древесины имеет следующие средние значения:

Естественная влажностьк

Естественный показатель оценивается во время роста или сразу после спиливания древесина. Колеблется от 30 до 80%. Количество влаги зависит от вида дерева, его структуры и окружающей среды.

Таблица «Влажность свежесрубленной древесины»

Задача изготовителей материала – максимально высушить древесину, за счет чего та станет крепче, плотнее и меньше. Проще выводится влага из лиственных пород, ведь у них изначально уровень влажности меньше.

Важно сушить древесину так, чтобы влага испарялась равномерно. Это позволит добиться правильной формы, ведь часть с большим количеством воды значительно больше и тяжелее сухой.

Сухая древесина широко используется в изготовлении мебели и различных предметов интерьера. Она прочная и имеет высокие показатели эргономичности.

Влажность древесины для гранулирования пеллет

Пеллеты и топливные брикеты ценятся благодаря низкому уровню влажности в топливе. Уровень содержания влаги в нем составляет 8-12%. С такими характеристиками при сжигании образуется минимальное количество дыма.

Оптимальным уровнем влажности древесины для пеллетного производства является уровень 12-14%. Молотковые дробилки работают в том числе с щепой до 65% влажности, но при такой влажности невозможно измельчить материал до необходимой фракции, поэтому измельчение происходит в несколько этапов. Для доведения измельченных опилок до нужной кондиции используются комплексы с сушильными барабанами.

Естественная влажность

Вот мы и подошли к главному вопросу сегодняшней статьи — естественной влажности. Что же являет собой это определение. Для жизнедеятельности дерева необходима вода, естественно сразу после среза она останется практически неизменной. В процессе высыхания ствол уменьшается в объеме, но не вдоль волокон, а только в ширину и толщину.

Иногда объем досок или брусьев уменьшается настолько, что они теряют сцепление между собой, вследствие может образоваться большая щель. Именно по этой причине дерево с естественной влагой нужно осушить, лишь только потом приниматься за его обработку или использование в своих целях.

На самом деле нет обусловленных норм для определения естественной влажности. Она может варьироваться от 27 до 81%, и эта цифра будет зависеть от взаимосвязанных факторов, например, время года, место роста и порода.

Очень часто естественную влажность называют начальной. Отталкиваясь от нее идентифицируют понятие конечной влажности (в конечном результате после сушки), которую хочет получить мастер.

Сушильный комплекс для древесины от АЛБ Групп

Компания АЛБ Групп производит сушильные комплексы АВМ

для линий гранулирования и брикетирования древесных отходов. Основной элемент комплекса – сушильный барабан АВМ, который за один прогон может снизить влажность древесины мелкой фракции с уровня 50% до требуемых 8-12%. Сушка происходит в следствии ворошения сырья в барабане и циркуляции в нем горячего воздуха. Работа барабана АВМ обеспечивается подключением теплогенератора или топочного блока, к комплексу подключается дымоуловитель и аспирационная система.

Модели АВМ 0,65 и 1,5

с производительностью до 1200 и 2500 кг в час являются наиболее востребованным оборудованием для сушки измельченной древесины.

Узнайте больше о наших сушильных комплексах, позвонив по телефону+7

или оставив контактные данные в форме!

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

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

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 1000м3).

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.

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:

• Абсолютную – имеет разные значения для каждой породы дерева. Определяется влажность древесины по ГОСТу 8486-86.
• Относительную – измерения проводятся во влажном состоянии и подразделяются на свободную и связанную.

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

Кроме этого, влажность бывает:

• Естественная – 27–81%. Используется для различных подсобных работ: изготовления опалубки, стропил и обрешетки.
• Мебельная – 8–12%. Применяется в мебельном производстве и для получения клееного бруса.
• Транспортная – 18–22%. Используют для всех других видов работ, кроме перечисленных в первых двух пунктах: для производства пиломатериалов, строительства, шпунта.

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.

Особенности сушки

Настоящий мастер должен разбираться в том, как узнать влажность древесины подручными способами. Влага непрерывно циркулирует по стволу живого дерева – это позволяет поддерживать развитие. В каждую клеточку древесины попадает сок, содержащий полезные вещества. У свежесрубленной древесины равновесная влажность меняется из-за прекращения циркуляции. Свободное пространство заполняется водой. Есть несколько способов снизить процент жидкости, но наиболее эффективный – испарение.

В процессе сушки влажной древесины потери влаги неравномерны. Сначала она уходит из верхних слоёв. Вслед за капиллярной водой испаряется гигроскопическая. Как вы думаете, сколько процентов влаги остается внутри сухого материала? Значительно больше, чем снаружи. Высушить полностью все слои – практически невыполнимая задача.

Точка насыщения волокон древесины

Это показатель равновесной влажности, при котором свободная влага из древесины уже испарилась, а капиллярная осталась. Процент влажности в точке насыщения колеблется от 23 до 30. Зависит от породы древесины, внешних условий. Если показатель наличия влаги опустить ниже этой точки, то процесс сушки замедлится, материал начнет усыхать, смещаться, оседать. При естественном процессе сушки, верхние слои материала быстрее отдают свободную влагу и начинают отдавать связанную. В результате свойства заготовки меняются. Этот процесс вносит трудности в процесс сушки.

После достижения точки насыщения волокон, дальнейшее намокание и просушка заготовки уже не несет такого значения, как прежде.

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:

• Связанная – хранится в оболочке клеток, удерживается физико-химическими связями и сильно влияет на многие свойства древесины.
• Свободная – располагается в межклеточных пространствах и полостях клеток, сохраняется благодаря механическим связям, легко удаляется и мало влияет на качество материала.

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.