Как изменить влажность древесины

В процессе роста дерево наполняется водой из земли через корни. Так оно впитывает питательные вещества, способствующие развитию. Затем, когда ствол срубают на заготовки, часть влаги остаётся с ним. Влажность древесины не должна превышать 22%. Ниже 15% высушить естественным способом ее не получится, поскольку внешняя среда тоже питает материал жидкостью. Показатель количества влаги влияет на свойства древесины, на то, как она будет вести себя при обработке. Чрезмерное количество воды приводит к появлению плесени и гниению.

Естественная влажность

Показатель используют для определения количества воды внутри ствола сразу после спиливания или во время роста. Он определяет качество сушки древесных материалов. Естественная влажность древесины считается изначальной величиной, на основе которой начинают вести расчеты по сушке материала. Если показатель определён неверно, есть риск недосушить или пересушить пиломатериал.

Сколько процентов воды содержится в стволе определяют следующие факторы:

• строение древесины;
• пористость;
• окружающая среда.

Показатели естественной влажности древесины колеблются от 30 до 80% и меняются в зависимости от типа материала. От них отталкиваются перед тем, как определить оптимальный режим сушки для достижения нужного качества сухой заготовки.

Порода	Влажность, %
Ядра	Заболони	Средняя
Береза	—	70-90	78
Дуб	50-80	70-80	70
Ель	30-40	100-120	91
Лиственница	30-40	100-120	82
Осина	—	80-100	90
Сосна	30-40	100-120	88
Ясень	35-40	35-40	38
Пихта	—	—	101
Кедр	—	—	92

У лиственных пород естественная влажность древесины ниже, чем у хвойных. Это связано со строением древесины. В ели содержится до 90% влаги, в пихте в пределах 92%. Для сравнения в ясеневой древесине всего 36%. Кроме этого, на процент воды в материале влияет состояние окружающей среды. Зимой растения переходят в “спящий режим” и практически не потребляют питательных веществ из земли. Поэтому влажность в летний период намного превышает зимние показатели. Также у свежесрубленной древесины процент влаги значительно выше, чем у давних заготовок.

Задача тех, кто занимается обработкой пиломатериала — снизить влажность до минимально возможного процента. Это делается для того, чтобы заготовки обрели необходимую твердость, прочность. Износ у изделий материал которых прошел процесс сушки успешно существенно ниже.

Влажность также влияет и на размер заготовок. Чем больше усыхает материал, тем меньше по габаритам он становится. Правильная сушка должна быть организована таким образом, чтобы влага испарялась равномерно. Тогда вес и размер заготовки будет стандартным, а сам материал приобретет необходимые свойства. Новейшие способы сушки древесины снижают процент влажности до 6. Этот показатель также зависит от породы, структуры дерева, времени года.

Для строительства сильно высушенная древесина не используется, поскольку она может дать трещину. Количество воды в материале для этих целей снижается следующими способами:

• Самостоятельное досушивание. Приобретается готовый распил естественной влажности, и раскладывается на участке штабелями. Между рядами досок делаются зазоры с помощью брусков, чтобы воздух свободно циркулировал. Опору надо ставить не реже, чем через 1,5 метра друг от друга, и материал не прогнется. Чтобы дождь или другие осадки не испортили древесину, сверху конструкцию укрывают пленкой или рубероидом. Естественную сушку лучше проводить в теплое время года. Материалы размещаются в тени, под навесом. Тонкие по ширине доски просохнут быстрее, чем толстые. Конструкция устанавливается на прокладки из хвойных веток или защитного материала.
• Покупка готового материала. В этом случае продавец уже подготовил доски и высушил их естественным способом самостоятельно.
• Если требуется понизить количество влаги до 15% и ниже, то применяют камерную сушку в закрытом помещении. Такие материалы будут дороже стоить, так как при обработке потребуется большая трата ресурсов. И для строительства такую древесину лучше не использовать, она может дать трещину.

Идеальное применение сухой древесины — мебель и предметы интерьера.

Равновесная влажность

Чтобы пиломатериал хранился продолжительное время и не сгнил, его необходимо правильно высушить. Для проведения процедуры понадобится показатель равновесной влажности древесины. Он достигается путем длительного нахождения пиломатериалов в определенной внешней среде. При изменении внешних условий меняется и равновесная влажность.

Равновесная влажность древесины при различном температурно-влажностном режиме зимовников
Месяц	Во внешней среде	В зимовниках
Температура воздуха, С	Влажность воздуха, %	Равновесная влажность древесины, %	Температура воздуха, С	Влажность воздуха, %	Равновесная влажность древесины, %
Апрель	8,8	59	11,4	5,9	79	15,7
Май	17,0	49	9,3	8,3	86	16,7
Июнь	20,6	53	10,0	10,5	92	21,0
Июль	18,0	54	10,3	12,4	90	20,9
Август	16,4	69	13,1	11,6	87	19,5
Сентябрь	14,3	72	13,0	11,8	84	16,1
Октябрь	6,3	63	9,0	5,9	68	11,6
Ноябрь	-4,1	85	17,4	-4,1	65	10,6

Избыточное количество влаги в породе негативно влияет на состояние готового изделия и портит заготовки. Пиломатериал под воздействием воды плесневеет, в нем заводится грибок. Древесина по структуре пористая и впитывает влагу легко. Также легко от нее и избавляется, уменьшаясь или увеличиваясь в размерах. В результате при неправильных расчетах показателя, некоторые участки деревянного строения могут начать выпирать со временем или осесть. А потом, под воздействием внешней среды вновь сгладятся.

Степень влажность у хвойных и лиственных пород отличается. Для четкой сортировки пиломатериала его разделяют на 3 степени по процентному соотношению воды в составе:

• Сырая древесина. Содержит более 35% влаги.
• Полусухая. В диапазоне от 25 до 35%.
• Сухая. Менее 25%.

Далее представлена таблица равновесной влажности древесины в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха:

t, С	Относительная влажность воздуха, %
35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	98
0 до 5	7,1	7,9	8,7	9,5	10,4	11,3	12,4	13,5	14,9	16,5	18,5	21,0	24,3	26,9
10	7,1	7,9	8,7	9,5	10,3	11,2	12,3	13,4	14,8	16,4	18,4	20,9	24,2	26,8
15	7,0	7,8	8,6	9,4	10,2	11,1	12,1	13,3	14,6	16,2	18,2	20,7	24,1	26,8
20	6,9	7,7	8,5	9,2	10,1	11,0	12,0	13,1	14,4	16	17,9	20,5	23,9	26
25	6,8	7,6	8,3	9,1	9,9	10,8	11,7	12,9	14,2	15,7	17,7	20,2	23,6	26,3
32	6,7	7,4	8,1	8,9	9,7	10,5	11,5	12,6	13,6	15,1	17,0	19,5	22,9	25,6
40	6,5	7,2	7,9	8,7	9,5	10,3	11,2	12,3	13,6	15,1	17,0	19,5	22,9	25,6
45	6,3	7,0	7,7	8,4	9,2	10,0	11,0	12	13,2	14,7	16,6	19,1	22,4	24,7
50	6,1	6,8	7,5	8,2	8,9	9,7	10,6	11,7	12,9	14,4	16,2	18,6	22,0	24,7
55	5,9	6,6	7,2	7,9	8,7	9,4	10,3	11,3	12,5	14,0	15,8	18,2	21,5	24,2
60	5,7	6,3	7,0	7,7	8,4	9,1	10,0	11,0	12,1	13,6	15,3	17,7	21,0	23,7

При естественной сушке показатель снижается до 30%. При этом меняются габариты и масса материала. Для ускорения процесса применяются технологии, позволяющие в короткий период снизить его до 7-18%.

Свободная и связанная влага

Когда дерево срублено и лежит на складе, влага по стволу распределяется равномерно. Прежде чем это произойдет должен пройти достаточно большой промежуток времени. Сразу после спила влажность повышена, достигает в среднем 60%. Влага внутри ствола делится на:

• гигроскопическую (свободную), которая задерживается в волокнах;
• капиллярную (связанную), содержащуюся в клетках растения.

В процессе сушки из ствола выходит только свободная влага. Капиллярная остается. Ее в древесине всего примерно 23%. Если пиломатериал срубили недавно, то влажность будет распределяться неравномерно по длине ствола. Самый высокий процент наблюдается в комлевой части, чем ближе к верхушке, тем процент становится ниже. Еще есть зависимость количества влаги в древесине у некоторых пород от близости к ядру. У одних она повышается при приближении к сердцевине, у других, наоборот, понижается.

Таблица показателей влажности пиломатериала:

Тип древесины	Показатель влажности, %	Комментарий
Мокрая	Выше 100	Приобретается, если материал долго пролежит в воде.
Свежесрубленная	50-100	Дерево свалили недавно
Воздушно-сухая	15-20	Характерна для материала, который долго хранился на воздухе.
Камерной сушки	8-12	Пиломатериал продолжительное время находится в отапливаемом помещении
Абсолютно сухая	0	Древесина высушивается в специальной машине

Когда вода распределяется равномерно по всей структуре древесины и не превышает показатель 15 % — это называется стандартная влажность. В таком состоянии заготовку можно использовать для обработки и подготовки к работам (отделочным, строительным). Материал хорошо хранится, но восприимчив к погодным условиям, при выпадении осадков может промокнуть и показатель количества влаги изменится.

Для производства качественной древесины необходимо использовать оба понятия (стандартной и равновесной влажности). Надо понимать, что при эксплуатации готового изделия на улице, под воздействием разных температурных режимов, ее свойства могут меняться. Поэтому изделие необходимо защитить пропиткой.

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.

Порода	Коэфициент усушки (Ку) и разбухания (Кр) в направлениях
Объемном	Радиальном	Тангенциальном
Ку	Кр	Ку	Кр	Ку	Кр
Лиственница	0,52	0,61	0,19	0,20	0,35	0,39
Сосна	0,44	0,51	0,17	0,18	0,28	0,31
Кедр	0,37	0,42	0,12	0,12	0,26	0,28
Береза	0,54	0,64	0,26	0,28	0,31	0,34
Бук	0,47	0,55	0,17	0,18	0,32	0,35
Ясень	0,45	0,52	0,18	0,19	0,28	0,35
Дуб	0,43	0,50	0,18	0,19	0,27	0,29
Осина	0,41	0,47	0,14	0,15	0,28	0,30

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

Абсолютная влажность древесины

Физическая величина, которая отображает количество влаги заготовки по отношению к количеству влаги в совершенно сухом материале. Показатель абсолютной влажности древесины при расчетах обозначают знаком — W. Влажность совершенно сухой древесины считается равной 0%. Высчитывается эта величина для расчета параметров стройматериалов. В процессе сушки вес пиломатериала постоянно уменьшается. Если влажность в атмосфере повысилась — показатель начнет расти. Этот процесс затормаживается, когда достигается точка насыщения волокон. В это время вес заготовки перестанет падать. Это состояние называется абсолютно сухим, его показатель считается идеальным и берется за основу при других расчетах.

Формула абсолютной влажности:

W = (mc-mo)/mo× 100

где mс и mo — это масса влажной свежесрубленной (mc) и масса сухой (mo) заготовки.

По ГОСТу это понятие трактуется как просто влажность. Иногда, при расчетах возникают ошибки, поскольку учитывается абсолютно сухая масса древесины, неполный вес.

Порода древесины	Плотность кг/м3	Коэфициент усушки (числитель) и разбухания (знаменатель), %
при 12 %-ной влажности	в абсолютно сухом состоянии	условная	объемных	радиальных	тангенциальных
береза	630	600	500	0,54/0,56	0,26/0,28	0,31/0,34
бук	670	640	530	0,47/0,55	0,17/0,18	0,32/0,35
дуб	690	650	550	0,43/0,50	0,18/0,19	0,27/0,29
ель	445	420	360	0,43/0,50	0,16/0,17	0,28/0,31
липа	495	470	400	0,49/0,58	0,22/0,23	0,30/0,33
лиственница	660	630	520	0,52/0,61	0,19/0,20	0,35/0,39
ольха	520	490	420	0,43/0,49	0,16/0,17	0,28/0,30
осина	495	470	400	0,41/0,47	0,14/0,15	0,28/0,30
пихта карказская	435	410	350	0,46/0,54	0,17/0,18	0,31/0,34
пихта сибирская	375	350	300	0,39/0,44	0,11/0,11	0,28/0,31
сосна кедровая	435	410	350	0,37/0,42	0,12/0,12	0,26/0,28
сосна обыкновенная	500	470	400	0,44/0,51	0,17/0,18	0,28/0,31

Показатель выражается в процентах и посчитать его можно следующими способами:

• исходя их влажной и сухой массы заготовки;
• пользуясь данными о количестве влаги в граммах и весе заготовки.

Чтобы расчет оказался верным, требуется произвести практические манипуляции.

1. От заготовки отрезается образец пиломатериала.
2. Свежеспиленный образец взвешивается, данные фиксируются.
3. Далее, он высушивается до абсолютно сухого состояния и взвешивается повторно.
4. Фиксируется фактическая разница между двумя показателями. Так получается масса воды внутри образца.

Далее, по формуле:

W = mв/mо × 100

где mв — масса воды, а mо — масса образца в обычном состоянии, высчитывается относительная влажность.

Так можно определить процент влаги по отношению ко всей массе имеющихся пиломатериалов.

Влажность пород древесины

От породы дерева зависит реакция пиломатериала на атмосферные явления, способность впитывать влагу и испарять ее. Одни деревья более устойчивы к влаге, другие абсолютно не переносят влажного климата и обработки при помощи воды, третьи быстро наполняются и легко сушатся.

Порода древесины	Удельный вес (плотность древесины в т./м3)
Влажность	Свеж.	70 %	25 %	15 %	10 %
Сосна	0,82	0,72	0,54	0,51	0,47
Ель	0,76	0,64	0,47	0,45	0,42
Береза	0,87	0,89	0,67	0,64	0,60
Осина	0,76	0,71	0,53	0,50	0,47
Ольха	0,81	0,75	0,55	0,53	0,49
Дуб	0,99	0,99	0,74	0,72	0,67
Лиственница	0,94	0,93	0,70	0,67	0,63
Клен	1,05	0,99	0,74	0,70	0,68
Липа	0,75	0,71	0,54	0,50	0,49
Пихта сибирская	0,68	0,54	0,40	0,38	0,35
Пихта кавказская	0,72	0,62	0,46	0,44	0,41
Кедр	0,76	0,62	0,46	0,44	0,41
Бук	0,92	0,89	0,71	0,68	0,64
Вяз	0,94	0,88	0,69	0,66	0,61
Ясень	0,96	0,93	0,73	0,69	0,64
Граб	1,06	1,13	0,84	0,81	0,67

Менее всех подвержены изменениям при влажном климате дуб и мербау. Бук и груша впитывают воду активно и также легко высушиваются. Теми же свойствами обладает кемпас.

Те рыхлые по структуре деревья, которые легко сушатся, могут быстро пересушиться и тогда на них появятся трещины, сколы. Плотные породы, менее подверженные воздействию влаги, не меняют своих свойств под воздействием воды. У хвойных пород изначально древесина более влажная, чем у лиственных. Причем показатель растет ближе к центральной части ствола, а у лиственных деревьев по всему стволу одинаковые проценты.

В некоторых столярных работах используют воду, чтобы придать материалу необходимую форму. Это называется столярной влажностью, и ее показатель колеблется в пределах 6-8%. При таких условиях материал проще точить, резать, шлифовать и пр. Сухая древесина проще склеивается, не подвержена загниванию, слабо коробится.

Если материал изначально мокрый или свежесрубленный с высоким процентом влаги, его необходимо немного подсушить перед транспортировкой, иначе он просто может не доехать до пункта назначения. Транспортная влажность пиломатериалов составляет 18-20%. Перед тем как погрузить такой пиломатериал и отправить транспортом, его вылеживают на улице примерно 2,5 месяца. Для ускорения процесса были придуманы специальные сушильные камеры, и сушка сократилась до 5 дней. После достижения необходимых показателей древесина становится устойчивой к атмосферным проявлениям и сохраняет свои габариты до прибытия на дальнейшую обработку.

Способы определения степени влажности

Методы, с помощью которых можно измерить влажность древесины, зависят от типа материала и атмосферной среды. Для каждой породы определены собственные стандарты измерения.

Основными способами определения степени считаются весовой и электронный. Между собой показатели могут незначительно отличаться, но разница несущественная.

Способ 1. Весовой

Чтобы померить количество влаги в образце потребуется пила, доска, линейка и точные весы.

Этапы:

1. С середины доски берется пробный образец древесины. Для этого при помощи пилы отрезается кусок небольшого размера 1-2 см шириной. Важно: образец берется из средней части доски, в центре концентрация влаги оптимальна. По краям пиломатериал обычно суше, так как влага испаряется оттуда в самом начале сушки.
2. Образец очищается от коры или других лишних элементов и измеряется на весах. Полученный результат записывается. Например, значение М0 будет указывать на изначальную массу образца.
3. Образец отправляют в специальный сушильный аппарат под воздействие нагрева до 100 градусов по Цельсию. Там брусок высушивается до абсолютно сухого состояния.
4. Следующее контрольное взвешивание проводится спустя 5 часов. Значение массы образца записывается как М1. Последующие весовые показатели снимаются с перерывом в два часа.
5. Сушить образец необходимо до тех пор, пока цифра на весах не начнет показывать одно и то же значение. Значит, результат достигнут и образец стал совершенно сухим. Последний показатель обозначается как МС.
6. При помощи формулы:

W = (М0 — МС):(МС × 100%)

где W — искомая влажность, М0 — первый вес, МС — последний вес.

Чтобы получить достоверный результат рекомендуется провести процедуру с несколькими пробами.

Способ 2. Электрический

Для первого способа потребуется немалое количество времени, так как сушка занимает несколько часов, а выполнять ее потребуется много раз. Электронный способ более простой, быстрый и требует меньше усилий. Результат же окажется гораздо точнее чем в предыдущем методе.

Для того чтобы узнать процент естественной влажности древесины применяют электрический прибор — влагомер. Его работа основывается на показаниях сопротивления пиломатериала электрическим импульсам. Наличие водяных молекул в древесине меняет значение сигнала тока и определяет процент.

Для измерения иглы-электроды влагомера вставляются в заготовку напротив друг друга. По ним проводится слабый разряд, и прибор определяет процент наличия влаги на конкретном отрезке. Для более точных данных рекомендуется проверить значения на нескольких отрезках заготовки.

Описанные выше способы проводятся при помощи технических приборов. Но деревообработкой человечество занимается уже миллионы лет и раньше могли определять влажность древесины без влагомеров.

Приходилось обходиться собственными силами. Простые методы определения естественной влажности древесины:

1. Согнуть в пальцах стружку после распила. Если она отпружинит и выпрямится, значит дерево было сырым. Если превратится в крошку – сухим.
2. Ударить по стволу тяжелой деревянной палкой. Глухим звуком отзовется сырая древесина. Сухая имеет тонкий и звонкий “голос”.
3. Понадобится простой карандаш. На торце, где только что спилили дерево провести линию карандашом. Материал с высокой влажностью заставит линию посинеть через некоторое время, сухой — оставит как было.
4. У сухого пиломатериала торцы имеют трещины. Влажный такого не допускает.
5. Если по бревну провести острым металлическим предметом, то останется царапина. У сухого материала она останется сухой.
6. При работе с ручной пилой сухое бревно начинает крошиться, а влажное пускает воду в разрез. Оба варианта к распилу не пригодны.

Определить влажность древесины в домашних условиях довольно просто, однако точного показателя без влагомера добиться практически невозможно.

К народным методам как узнать влажность древесины,относятся следующие:

• По цвету древесины. Темный оттенок и вскипевшая смола на месте свежего распила говорит о том, что дерево сухое. Светлый оттенок и — высокая влажность.
• На ощупь. Поверхность твердая, занозистая, по весу доска легкая — значит сухая.
• С помощью дрели. Просверлить в образце отверстие глубиной 3-4 см и задержать в нем сверло на несколько секунд. Если задымится — материал сухой, ничего не случилось — средняя влажность. А если появилась стружка из отверстия — мокрый.

Современные приборы для определения влажности древесины дают точный и быстрый результат. Делятся они на игольчатые и бесконтактные. Настраиваются для работы с разными видами древесины (мультимер), размер имеют небольшой, легко помещаются в карман. Некоторые способны измерять показатель влажности у сыпучего материала (стружка, опилки). При помощи приборов проводят измерения крупные деревообрабатывающие компании, которым необходимо контролировать процесс на всех этапах.

Наименьшей влажностью до спиливания обладает сухостой. Это поврежденные деревья, которые больше не получают влаги из земли. Используется такой материал нечасто, так как подвержен вредителям. Влажное дерево не используется при строительстве и производстве. Самые сухие материалы идут на изготовление мебели и предметов интерьера. Оптимальная влажность для строительства 15-20%. Для всего остального 10-15%.

Древесина представляет собой один из самых распространенных и при этом востребованных вид строительного и отделочного материала, который обладает высокими практическими характеристиками и долговечностью.

Является теплым видом материалов, который применяется для строительства и отделки различных по назначению и значимости объектов, как частного, так и общественного назначения. Но при этом дерево является и самым капризным в плане воздействия на него влагой.

Влажность древесины является негативным фактором, который может оказать неблагоприятное влияние на строительство. Дело в том, что при чрезмерном количестве воды пиломатериал начинает плесневеть, покрываться синевой, а также в нем начинает развиваться грибок. Влажность, являясь процентным показателем, выражает долю содержания воды на общий объем древесины. Этот показатель является больше погодным индикатором, чем естественно структурным.

Чтобы понять, на что влияет влажность древесины, необходимо знать, из-за чего она возрастает в материале и как влияет на структуру. Древесина, являясь пористым материалом, легко впитывает воду и точно также легко избавляется из нее, то расширяясь, то сужаясь в размерах. В результате этого, находясь в составе какой-либо конструкции, готовое строение будет деформироваться, края досок будут то выпирать, то вновь сглаживаться.

Степень влажности дерева хвойных и лиственных пород

Кроме вышеизложенного также существуют степени влажности древесины хвойных пород и лиственных. Чтобы правильно сортировать пиломатериал, его принято разделять на различные степени влажности:

• влажность сухой древесины составляет менее 25%;
• показатель полусухой древесины равнее от 25 до 35%;
• сырая древесина содержит в своем объеме более 35%.

В условиях естественной сушки древесина теряет до 30% влажности, изменяя как вес, так и размеры. При этом влажность древесины в начальном состоянии до сушки находится в пределах 50-60%. Чтобы снизить ее ускоренными методами пользуются различными технологиями, позволяющими доводить показатель до приемлемых 7-18%.

Разновидности влажность древесины

Чтобы этот показатель снизить до минимума и сделать пиломатериал устойчивым к действию влаги, его необходимо подвергать тщательной сушке в специальных камерах и при определенных условиях. Нормальная влажность древесины характеризует приемлемое состояние при определенной температуре и соответственно влажности окружающее среды.

Влажность древесины зависит от ее текстуры и строения волокон, при этом зависимость может быть различной, что также подвержено влиянию окружающей средой. Например, сосна, являясь очень пористой древесиной, легче всего набирает воду, а дуб, являясь более плотным, менее. Дело в том, что в сосне поры более крупные по сравнению с дубом или ясенем, что значительно усложняет и ее выход.

Влажность сухой древесины разных пород

Так же в изделиях всех пород древесины применяется следующие категории влажности:

• Столярная — 6-8%
• Погонажная — 12-15%
• Транспортная — 18-22%

Существует понятие для определения уровня влажности – «равновесная».

Это состояние, при котором обмен влагой между древесиной и средой прекращается. Но из-за постоянной смены климата равновесная влажность не является постоянной величиной. Она регулярно изменяется и усложняет процесс сушки пиломатериала. При любых изменениях температуры и влажности воздуха те же изменения происходят и с древесиной, приводя то к ее расширению, то к усыханию.

Существует также понятие «максимальная влажность древесины».

Это такое состояние древесины, при котором она уже не впитывает в себя воду, максимально увеличившись в размерах. Чтобы его достичь, необходимо чтобы в окружающей среде также была влажность 100%.

Но такие состояния к пиломатериалу не могут быть отнесены, так как чрезмерная вода в нем оказывает пагубное действие на структуру древесины.

---

Для определения параметров пиломатериала и уровня его качества существуют следующие показатели:

• Абсолютная влажность – величина, характеризующая отношение массы влаги, содержащейся в образце, к массе абсолютно сухой древесине. Это и есть та самая влажность различных пород древесины, выражающаяся в % и которую хотят достичь заготовители пиломатериалов. Но также абсолютная влажность представляет собой больше теоретическим показателем, который используется для общего представления.
• Для практических расчетов был придуман другой показатель, получивший название относительная влажность. Она же является рабочей. В этом случае показатель измеряется отношением количества имеющейся влаги к общей массе образца. На практике, абсолютная влажность обычно больше, чем относительная на 5%.

Влияние влажности на свойства пиломатериала

---

Многих интересует, как влияет влажность на свойства древесины. А выражается это разными признаками:

• При повышении уровня содержания влажности древесина увеличивается в размерах по ширине значительно и по длине в меньшей степени.
• При одновременном повышении влажности сопровождаемой высокой температурой древесина приобретает гибкие свойства, что позволяет из нее изготавливать различные фигурные изделия.
• Длительное воздействие влаги на пиломатериал сопровождается ее постепенным разрушением и развитием процесса гниения.

Чтобы узнать, какова влажность древесины внутри и снаружи, можно воспользоваться специальными приборами, проведя измерения.

Влажность — один из наиболее существенных факторов, влияющих на прочность объемный вес и другие свойства древесины.
В древесине — капиллярно-пористом теле различают влагу свободную, или капиллярную, заполняющую полости клеток, сосудов и межклеточные пространства, и так называемую гигроскопическую влагу, находящуюся в стенках клеток.

В свежесрубленной и мокрой (сплавной) древесине имеется свободная и гигроскопическая влага, в сухой древесине только гигроскопическая. В растущем дереве влага распределена неравномерно: больше всего ее в комлевой (нижней) части и меньше в вершинной, а в поперечном сечении у ядровых хвойных пород воды в 2—3 раза больше в заболони, чем в ядре. В свежесрубленной древесине влажность колеблется от 35 до 100%, иногда и более.

Суммарный объем пор в древесине довольно велик и составляет от 50 до 80% ее объема. От пористости зависит объемный вес древесины.
Например, в древесине ели (с объемным весом 0,40 г/см3) объем пор составляет 70%, а в древесине дуба (с объемным весом 0,70 г/см3) — около 50%.
При пропитке древесины каким-либо раствором заполнить весь объем пор нельзя, так как часть пор замкнута и внутрь этих пор жидкость не проникает.

Типы влажности для древесины

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.

Существует несколько типов влажности древесины:

• Мокрая. К этому разряду относят дерево, которое долгое время подвергалось воздействию воды — она составляет 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 — его число находится в пределах 9–13%.
• Воздушно-сухая. К такому типу относится древесина, которая длительное время хранилась на свежем воздухе — ее показатель находится в пределах 15–20%.
• Абсолютно сухая. Таких показателей можно добиться только при помощи сушки — количество воды в этом случае равняется 0.

Способ определения влажности

Влажность древесины непрерывно изменяется и в зависимости от окружающей среды либо увеличивается, либо уменьшается. Если свежесрубленную древесину положить в воду, то она впитает в себя еще некоторое количество воды. При длительном пребывании на воздухе (относительно сухом) свежесрубленна или мокрая древесина теряет влагу (свободную и часть гигрс скопической).
лажность определяют по стандартному методу, высушивая образец древесины при температуре 100—105° до постоянного веса. Вычисляют влажность по формуле:

W = G1 — G2 / G2 х 100

W — влажность древесины в процентах; G1—вес образца древесины до высушивания; G2 — постоянный вес образца после высушивания при 100—105°.
Влажность лесоматериалов следующая: свежесрубленной древесины—35% и более; мокрой (сплавной) древесины — обычно выше влажности свежесрубленной древесины; воздушно-сухой древесины — 15—20 %; комнатно-сухой древесины — 8—13%.

Древесину с влажностью, близкой к 0%, полученную в лаборатории высушиванием до постоянного веса при 100—105° в сухом воздухе, принято называть абсолютно сухой.
Условная стандартная влажность составляет 15%, к ней приводят все показатели физико-механических свойств при испытаниях древесины.

Состояние древесины, при котором она содержит только гигроскопическую влагу (т. е. стенки клеток максимально насыщены влагой, в то время как их полости заполнены воздухом) соответствует предельной влажности (Wrиrp) или так называемой точке насыщения волокон. В практике сушки момент достижения древесиной точки насыщения волокон имеет большое значение, так как с этим связаны и самый процесс сушки и начало изменения всех физико-механических свойств древесины, зависящих от влажности.
Точка насыщения волокон колеблется для разных пород в пределах от 25 до 35% и в среднем соответствует около 30% влажности.

Наиболее употребительным, включенным во все существующие стандарты испытаний является Бесовой метод определения влажности, который по ОСТ заключается в следующем. Из сортимента, влажность которого необходимо определить, вырезается проба не ближе 0,5 м от торца и 5 мм от боковых поверхностей.

В срубленной же древесины влага является резко отрицательным фактором, оказывающим сильное влияние на ее свойства, и линь для отдельных операций временное присутствие влаги является необходимым (гнутье).

Соотношение влаги в растущем дереве по месецам.

Таблица влажности древесины

Порода	Влажность в % (средняя по всему сечению)
янв.	февр	март	апр	май	июнь	июль	авг	сент	окт	ноя	дек
Сосна	83	86	89	92	85	84	85	80	84	92	94	97
Ель	103	105	101	89	83	85	83	78	90	84	82	103
Береза	82	86	82	76	92	70	59	60	71	78	82	84
Сосна	118	107	104	102	91	72	72	64	73	91	91	105

Вода может содержаться в древесины в двух главных формах:

1. свободная, или капиллярная, заполняющая пустоты внутри древесины (полость клеток, межклетные пространства),
2. связанная или гигроскопическая, пропитывающая стенки клеток (между фибриллами).

В заболони растущего дерева вода присутствует в обеих формах, в ядре же она только насыщает стенки клеток. Соотношение влаги в растущем дереве характеризуется данными (приведенными в табл. 2)

Из этих данных видно, что максимум влаги дерево содержит зимой (декабрь — январь), минимум же влажности падает на лето (май—август). У ядровых и спелодревесных пород влажность заболони резко отличается от влажности ядра и спелой древесине, в заболонных же породах влага распределена по всему поперечному сечению ствола почти равномерно, что видно из следующих данных тех же авторов (средняя годовая влажность в %):

Порода	Заболонь	Ядро или спел. дерево
Сосна	112	33
Ель	122	40
Береза	71	83
Осина	92	91

Электрический метод определения влажности

Установить показатель влажности древесного сырья можно определить 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. Хорошо повторить замер в нескольких местах.

Влагопроводность

Влагопроводность древесины зависит от направления. Радиальная влагопроводность сосны и особенно ясеня больше тангентальной (по Арциховской); при этом с повышением температуры влагопроводность увеличивается, что имеет весьма большое значение для камерной сушки.

В силу влагопоглощения накопляется связанная влага, что влечет за собой явление, обратное усушке, то есть разбухание, которое подчиняется тем же законам, что и усушка.

Наименьшее разбухание наблюдается вдоль волокон, наибольшее — поперек волокон в тангентальном направлении.

Способность древесины к разбуханию используется при изготовлении бочек, деревянных судов, деревянных труб, при отделке поверхностей (случайные вмятины от ударов могут быть устранены смачиванием и местным нагревом, вследствие чего под влиянием разбухания и увеличения упругости искривленные волокна выпрямляются) и пр.

Предельное количество воды, могущее быть поглощенным при данных условиях, определяется водоемкостью, а скорость поглощения характеризуется водопроводностью.

При погружении древесины в воду вначале заполняются капиллярные пространства (сосуды), причем состояние насыщения наступает через очень длительный промежуток времени. Лиственные породы напитывается влагой быстрее хвойных, причем в первом случае большое значение имеет состояние сосудов (закупорены тиллами или нет).

Водоемкость и водопроводность зависит от многих факторов и прежде всего от объемного веса: с уменьшением объемного веса водоемкость возрастает. Имеющиеся в — хвойных смолистые, а в лиственных — каме-деобразные вещества уменьшают водоемкость.

Большое различие в водоемкости и водопроводности наблюдается между ядром и заболонью: закупорка водопроводяших элементов ядра резко снижает названные свойства.

Водоемкость зависит также от температуры, увеличиваясь с понижением последней (по Dunlap). Форма и размеры сортимента или детали также имеют существенное значение. Поглощение воды происходит главным образом через торцевые поверхности, следовательно водопроводность вдоль волокон (направление движения влаги в растущем дереве) будет наибольшей.

Поперек волокон водопроводность чрезвычайно малая и при достаточной толщине слоя практически не имеет значения. Различие между радиальной и тангентальной водопроводностью нельзя считать установленным, так как произведенные до сего времени исследования дали противоречивые результаты.

Гигроскопичность — способность древесины в колебании влажности

Гигроскопичность характеризует способность сухой древесины поглощать из воздуха влагу, находящуюся в нем в виде водяных паров, а также способность влажной древесины легко отдавать влагу более сухому окружающему ее воздуху.

Вследствие гигроскопичности происходят постоянные колебания влажности древесины и связанные с этим изменения веса, размеров и формы материала. Поглощение древесиной влаги из воздуха зависит в первую очередь от температуры и относительной влажности воздуха. Между содержанием влаги в древесине и относительной влажностью воздуха наблюдается вполне определенная зависимость: при изменении влажности воздуха древесина стремится восстановить нарушенное равновесие, испаряя влагу или впитывая ее из окружающего воздуха.

Зная заранее, в каких условиях будет находиться древесина (например, в помещении с определенной влажностью и температурой воздуха), можно определить «равновесную» (устойчивую) влажность материала, пользуясь диаграммой t—ф—W. На этой диаграмме по вертикали отложена относительная влажность воздуха ф, по горизонтали — его температура t; наклонные линии соответствуют влажности древесины W.

Диаграмма зависимости влажности древесины от температуры и относительной влажности воздуха.

Пример: требуется определить влажность древесины, находящейся в помещении, в котором температура воздуха tcp=20° и относительная влажность воздуха tсp =60%. На диаграмме находим соответствующие две прямые и точку их пересечения, расположенную около наклонной линии, соответствующей влажности W=11%.

Так как изменение влажности влечет за собой изменение объема древесины, то необходимо стремиться понизить ее гигроскопичность.
Наиболее простая и часто применяемая мера защиты древесины от влияния меняющейся влажности воздуха — нанесение на ее поверхность защитного слоя (краски, лака и т. п.). Однако в неблагоприятных условиях защитное действие покрытий кратковременно. Поэтому такую обработку через определенные промежутки времени необходимо повторять.

В процессе роста дерево наполняется водой из земли через корни. Так оно впитывает питательные вещества, способствующие развитию. Затем, когда ствол срубают на заготовки, часть влаги остаётся с ним. Влажность древесины не должна превышать 22%. Ниже 15% высушить естественным способом ее не получится, поскольку внешняя среда тоже питает материал жидкостью. Показатель количества влаги влияет на свойства древесины, на то, как она будет вести себя при обработке. Чрезмерное количество воды приводит к появлению плесени и гниению.

Естественная влажность

Показатель используют для определения количества воды внутри ствола сразу после спиливания или во время роста. Он определяет качество сушки древесных материалов. Естественная влажность древесины считается изначальной величиной, на основе которой начинают вести расчеты по сушке материала. Если показатель определён неверно, есть риск недосушить или пересушить пиломатериал.

Сколько процентов воды содержится в стволе определяют следующие факторы:

• строение древесины;
• пористость;
• окружающая среда.

Показатели естественной влажности древесины колеблются от 30 до 80% и меняются в зависимости от типа материала. От них отталкиваются перед тем, как определить оптимальный режим сушки для достижения нужного качества сухой заготовки.

У лиственных пород естественная влажность древесины ниже, чем у хвойных. Это связано со строением древесины.  В ели содержится до 90% влаги, в пихте в пределах 92%. Для сравнения в ясеневой древесине всего 36%. Кроме этого, на процент воды в материале влияет состояние окружающей среды. Зимой растения переходят в “спящий режим” и практически не потребляют питательных веществ из земли. Поэтому влажность в летний период намного превышает зимние показатели. Также у свежесрубленной древесины процент влаги значительно выше, чем у давних заготовок.

Задача тех, кто занимается обработкой пиломатериала — снизить влажность до минимально возможного процента. Это делается для того, чтобы заготовки обрели необходимую твердость, прочность. Износ у изделий материал которых прошел процесс сушки успешно существенно ниже.

Влажность также влияет и на размер заготовок. Чем больше усыхает материал, тем меньше по габаритам он становится. Правильная сушка должна быть организована таким образом, чтобы влага испарялась равномерно. Тогда вес и размер заготовки будет стандартным, а сам материал приобретет необходимые свойства. Новейшие способы сушки древесины снижают процент влажности до 6. Этот показатель также зависит от породы, структуры дерева, времени года.

Для строительства сильно высушенная древесина не используется, поскольку она может дать трещину. Количество воды в материале для этих целей снижается следующими способами:

• Самостоятельное досушивание. Приобретается готовый распил естественной влажности, и раскладывается на участке штабелями. Между рядами досок делаются зазоры с помощью брусков, чтобы воздух свободно циркулировал. Опору надо ставить не реже, чем через 1,5 метра друг от друга, и материал не прогнется. Чтобы дождь или другие осадки не испортили древесину, сверху конструкцию укрывают пленкой или рубероидом. Естественную сушку лучше проводить в теплое время года. Материалы размещаются в тени, под навесом. Тонкие по ширине доски просохнут быстрее, чем толстые. Конструкция устанавливается на прокладки из хвойных веток или защитного материала.
• Покупка готового материала. В этом случае продавец уже подготовил доски и высушил их естественным способом самостоятельно.
• Если требуется понизить количество влаги до 15% и ниже, то применяют камерную сушку в закрытом помещении. Такие материалы будут дороже стоить, так как при обработке потребуется большая трата ресурсов. И для строительства такую древесину лучше не использовать, она может дать трещину.

Идеальное применение сухой древесины — мебель и предметы интерьера.

Равновесная влажность

Чтобы пиломатериал хранился продолжительное время и не сгнил, его необходимо правильно высушить. Для проведения процедуры понадобится показатель равновесной влажности древесины. Он достигается путем длительного нахождения пиломатериалов в определенной внешней среде. При изменении внешних условий меняется и равновесная влажность.

Избыточное количество влаги в породе негативно влияет на состояние готового изделия и портит заготовки. Пиломатериал под воздействием воды плесневеет, в нем заводится грибок. Древесина по структуре пористая и впитывает влагу легко. Также легко от нее и избавляется, уменьшаясь или увеличиваясь в размерах. В результате при неправильных расчетах показателя, некоторые участки деревянного строения могут начать выпирать со временем или осесть. А потом, под воздействием внешней среды вновь сгладятся.

Степень влажность у хвойных и лиственных пород отличается. Для четкой сортировки пиломатериала его разделяют на 3 степени по процентному соотношению воды в составе:

• Сырая древесина. Содержит более 35% влаги.
• Полусухая. В диапазоне от 25 до 35%.
• Сухая. Менее 25%.

При естественной сушке показатель снижается до 30%. При этом меняются габариты и масса материала. Для ускорения процесса применяются технологии, позволяющие в короткий период снизить его до 7-18%.

Свободная и связанная влага

Когда дерево срублено и лежит на складе, влага по стволу распределяется равномерно. Прежде чем это произойдет должен пройти достаточно большой промежуток времени. Сразу после спила влажность повышена, достигает в среднем 60%. Влага внутри ствола делится на :

• гигроскопическую (свободную), которая задерживается в волокнах;
• капиллярную (связанную), содержащуюся в клетках растения.

В процессе сушки из ствола выходит только свободная влага. Капиллярная остается. Ее в древесине всего примерно 23%. Если пиломатериал срубили недавно, то влажность будет распределяться неравномерно по длине ствола. Самый высокий процент наблюдается в комлевой части, чем ближе к верхушке, тем процент становится ниже. Еще есть зависимость количества влаги в древесине у некоторых пород от близости к ядру. У одних она повышается при приближении к сердцевине, у других, наоборот, понижается.

Таблица показателей влажности пиломатериала

Тип древесины	Показатель влажности, %	Сноска
Мокрая	Выше 100	Приобретается, если материал долго пролежит в воде.
Свежесрубленная	50-100	Дерево свалили недавно
Воздушно-сухая	15-20	Характерна для материала, который долго хранился на воздухе.
Камерной сушки	8-12	Пиломатериал продолжительное время находится в отапливаемом помещении
Абсолютно сухая	0	Древесина высушивается в специальной машине

Когда вода распределяется равномерно по всей структуре древесины и не превышает показатель 15 % — это называется стандартная влажность. В таком состоянии заготовку можно использовать для обработки и подготовки к работам (отделочным, строительным). Материал хорошо хранится, но восприимчив к погодным условиям, при выпадении осадков может промокнуть и показатель количества влаги изменится.

Для производства качественной древесины необходимо использовать оба понятия (стандартной и равновесной влажности). Надо понимать, что при эксплуатации готового изделия на улице, под воздействием разных температурных режимов, ее свойства могут меняться. Поэтому изделие необходимо защитить пропиткой.

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.

Абсолютная влажность древесины

Физическая величина, которая отображает количество влаги заготовки по отношению к количеству влаги в совершенно сухом материале. Показатель абсолютной влажности древесины при расчетах обозначают знаком — W. Влажность совершенно сухой древесины считается равной 0%. Высчитывается эта величина для расчета параметров стройматериалов. В процессе сушки вес пиломатериала постоянно уменьшается. Если влажность в атмосфере повысилась — показатель начнет расти. Этот процесс затормаживается, когда достигается точка насыщения волокон. В это время вес заготовки перестанет падать. Это состояние называется абсолютно сухим, его показатель считается идеальным и берется за основу при других расчетах.

Формула абсолютной влажности:

W = (m_c-m_o)/m_o× 100

где m_с и m_o  — это масса влажной свежесрубленной (m_c) и масса сухой (m_o) заготовки.

По ГОСТу это понятие трактуется как просто влажность. Иногда, при расчетах возникают ошибки, поскольку учитывается абсолютно сухая масса древесины, неполный вес.

Относительная влажность древесины

Является ориентировочным показателем. При расчетах за основу берется фактический вес имеющейся заготовки в отношении к абсолютно сухой. Так определяется относительная влажность во всем имеющемся в наличии материале.

Показатель выражается в процентах и посчитать его можно следующими способами:

• исходя их влажной и сухой массы заготовки;
• пользуясь данными о количестве влаги в граммах и весе заготовки.

Чтобы расчет оказался верным, требуется произвести практические манипуляции.

1. От заготовки отрезается образец пиломатериала.
2. Свежеспиленный образец взвешивается, данные фиксируются.
3. Далее, он высушивается до абсолютно сухого состояния и взвешивается повторно.
4. Фиксируется фактическая разница между двумя показателями. Так получается масса воды внутри образца.

Далее, по формуле:

W = m_в/m_о ×  100

где m_в — масса воды, а m_о — масса образца в обычном состоянии, высчитывается относительная влажность.

Так можно определить процент влаги по отношению ко всей массе имеющихся пиломатериалов.

Влажность пород древесины

От породы дерева зависит реакция пиломатериала на атмосферные явления, способность впитывать влагу и испарять ее. Одни деревья более устойчивы к влаге, другие абсолютно не переносят влажного климата и обработки при помощи воды, третьи быстро наполняются и легко сушатся.

Менее всех подвержены изменениям при влажном климате дуб и мербау. Бук и груша впитывают воду активно и также легко высушиваются. Теми же свойствами обладает кемпас.

Те рыхлые по структуре деревья, которые легко сушатся, могут быстро пересушиться и тогда на них появятся трещины, сколы. Плотные породы, менее подверженные воздействию влаги, не меняют своих свойств под воздействием воды. У хвойных пород изначально древесина более влажная, чем у лиственных. Причем показатель растет ближе к центральной части ствола, а у лиственных деревьев по всему стволу одинаковые проценты.

В некоторых столярных работах используют воду, чтобы придать материалу необходимую форму. Это называется столярной влажностью, и ее показатель колеблется в пределах 6-8%. При таких условиях материал проще точить, резать, шлифовать и пр. Сухая древесина проще склеивается, не подвержена загниванию, слабо коробится.

Если материал изначально мокрый или свежесрубленный с высоким процентом влаги, его необходимо немного подсушить перед транспортировкой, иначе он просто может не доехать до пункта назначения. Транспортная влажность пиломатериалов составляет 18-20%. Перед тем как погрузить такой пиломатериал и отправить транспортом, его вылеживают на улице примерно 2,5 месяца. Для ускорения процесса были придуманы специальные сушильные камеры, и сушка сократилась до 5 дней. После достижения необходимых показателей древесина становится устойчивой к атмосферным проявлениям и сохраняет свои габариты до прибытия на дальнейшую обработку.

Усредненная естественная влажность пиломатериалов

Класс растений	Название породы	Усредненный % влажности
Хвойные	Пихта	100
Ель	91
Сосна обычная	88
Сосна кедровая	92
Лиственница	82
Лиственные плотные	Ясень маньчжурский	79
Ясень обыкновенный	36
Граб	60
Береза	78-68
Бук	64
Дуб	50
Вяз	80
Лиственные рыхлые	Ольха	84
Осина	82
Тополь	92
Ива	85
Липа	60

Влажность древесины для гранулирования пеллет

Топливо особо ценится тогда, когда оно сделано из совершенно сухой древесины. В пеллетах и топливных брикетах показатель влаги снижен до минимума. Средние показатели варьируются от 8 до 12 %. Дыма при сжигании образуется гораздо меньше, чем у пиломатериалов с более высокой влажностью.

Средним показателем влажности для производства пеллетов считается 12-14%. Молотковыми дробилками можно создать щепу даже из материала влажностью 65%. Но такие материалы при высокой естественной влажности сложно поддаются дроблению. Поэтому для изготовления пеллетов используются целые технологические комплексы. Они включают в себя сушилку, которая помогает в результате добиться опилок нужной кондиции. Машина работает при помощи горячего воздуха и ворошит сырье до тех пор, пока влажность не снизится до требуемых 8-12%.

Способы определения степени влажности

Методы, с помощью которых можно измерить влажность древесины, зависят от типа материала и атмосферной среды. Для каждой породы определены собственные стандарты измерения.

Основными способами определения степени считаются весовой и электронный.  Между собой показатели могут незначительно отличаться, но разница несущественная.

Способ 1. Весовой

Чтобы померить количество влаги в образце потребуется пила, доска, линейка и точные весы.

Этапы:

1. С середины доски берется пробный образец древесины. Для этого при помощи пилы отрезается кусок небольшого размера 1-2 см шириной. Важно: образец берется из средней части доски, в центре концентрация влаги оптимальна. По краям пиломатериал обычно суше, так как влага испаряется оттуда в самом начале сушки.
2. Образец очищается от коры или других лишних элементов и измеряется на весах. Полученный результат записывается. Например, значение М₀ будет указывать на изначальную массу образца.
3. Образец отправляют в специальный сушильный аппарат под воздействие нагрева до 100 градусов по Цельсию. Там брусок высушивается до абсолютно сухого состояния.
4. Следующее контрольное взвешивание проводится спустя 5 часов. Значение массы образца записывается как М₁. Последующие весовые показатели снимаются с перерывом в два часа.
5. Сушить образец необходимо до тех пор, пока цифра на весах не начнет показывать одно и то же значение. Значит, результат достигнут и образец стал совершенно сухим. Последний показатель обозначается как М_С.
6. При помощи формулы:

W = (М₀ — М_С):(М_С × 100%)

где W — искомая влажность, М₀ — первый вес, М_С — последний вес.

Чтобы получить достоверный результат рекомендуется провести процедуру с несколькими пробами.

Способ 2. Электрический

Для первого способа потребуется немалое количество времени, так как сушка занимает несколько часов, а выполнять ее потребуется много раз. Электронный способ более простой, быстрый и требует меньше усилий. Результат же окажется гораздо точнее чем в предыдущем методе.

Для того чтобы узнать процент естественной влажности древесины применяют электрический прибор — влагомер. Его работа основывается на показаниях сопротивления пиломатериала электрическим импульсам. Наличие водяных молекул в древесине меняет значение сигнала тока и определяет процент.

Для измерения иглы-электроды влагомера вставляются в заготовку напротив друг друга. По ним проводится слабый разряд, и прибор определяет процент наличия влаги на конкретном отрезке. Для более точных данных рекомендуется проверить значения на нескольких отрезках заготовки.

Описанные выше способы проводятся при помощи технических приборов. Но деревообработкой человечество занимается уже миллионы лет и раньше могли определять влажность древесины без влагомеров. Приходилось обходиться собственными силами. Простые методы определения естественной влажности древесины:

1. Согнуть в пальцах стружку после распила. Если она отпружинит и выпрямится, значит дерево было сырым. Если превратится в крошку – сухим.
2. Ударить по стволу тяжелой деревянной палкой. Глухим звуком отзовется сырая древесина. Сухая имеет тонкий и звонкий “голос”.
3. Понадобится простой карандаш. На торце, где только что спилили дерево провести линию карандашом. Материал с высокой влажностью заставит линию посинеть через некоторое время, сухой — оставит как было.
4. У сухого пиломатериала торцы имеют трещины. Влажный такого не допускает.
5. Если по бревну провести острым металлическим предметом, то останется царапина. У сухого материала она останется сухой.
6. При работе с ручной пилой сухое бревно начинает крошиться, а влажное пускает воду в разрез. Оба варианта к распилу не пригодны.

Определить влажность древесины в домашних условиях довольно просто, однако точного показателя без влагомера добиться практически невозможно.

К народным методам как узнать влажность древесины,относятся следующие:

• По цвету древесины. Темный оттенок и вскипевшая смола на месте свежего распила говорит о том, что дерево сухое. Светлый оттенок и — высокая влажность.
• На ощупь. Поверхность твердая, занозистая, по весу доска легкая — значит сухая.
• С помощью дрели. Просверлить в образце отверстие глубиной 3-4 см и задержать в нем сверло на несколько секунд. Если задымится — материал сухой, ничего не случилось — средняя влажность. А если появилась стружка из отверстия — мокрый.

Современные приборы для определения влажности древесины дают точный и быстрый результат. Делятся они на игольчатые и бесконтактные. Настраиваются для работы с разными видами древесины (мультимер), размер имеют небольшой, легко помещаются в карман. Некоторые способны измерять показатель влажности у сыпучего материала (стружка, опилки). При помощи приборов проводят измерения крупные деревообрабатывающие компании, которым необходимо контролировать процесс на всех этапах.

Наименьшей влажностью до спиливания обладает сухостой. Это поврежденные деревья, которые больше не получают влаги из земли. Используется такой материал нечасто, так как подвержен вредителям. Влажное дерево не используется при строительстве и производстве. Самые сухие материалы идут на изготовление мебели и предметов интерьера. Оптимальная влажность для строительства 15-20%. Для всего остального 10-15%.

Влажность древесины — руководство по измерению относительной, естественной, равновесной и абсолютной влажности

Дерево – натуральный материал, который на протяжении всей своей жизни впитывает влагу. Пока дерево растет, оно с каждым годом набирает все больше воды из почвы и осадков. После того, как его срубают, начинается процесс сушки. Однако полностью избавить древесину от влаги невозможно, т.к. материал все равно продолжает взаимодействовать с окружающей средой.

Под влажностью в строительстве подразумевают соотношение процента воды к проценту сухой древесины. Выделяют несколько видов влажности. А для ее определения применяют как расчетные, так и механические методы.

Естественная влажность древесины

Данный параметр применяется для измерения влажности на еще растущем или свежесрубленном дереве. На основе показателя естественной влажности выбирается способ сушки лесоматериала. При ошибочном определении данного параметра дерево можно не досушить или пересушить.

Естественная влажность колеблется в промежутке от 30% до 80 % и зависит от следующих факторов:

• Условий среды, в котором росло дерево – зимой влажность дерева ниже, чем летом, т.к. в холодное время года растение «спит» и не поглощает воду из почвы;
• Строения ствола — лиственные породы имеют более низки уровень влажности, чем хвойные;
• Пористости;
• Породы: влажность березы составляет 78%, дуба – 70%, сосны – 88%, пихты – 101%.

Главная задача компаний, которые занимаются лесозаготовкой – максимально снизить естественную влажность дерева. В противном случае строительные материалы теряют в износостойкости.

Кроме того, высушенные заготовки меньше по весу и габаритам. При этом пересушенная древесина очень хрупкая и малопригодна к строительству, т.к. на ней быстро появляются трещины.

Чтобы привести естественную влажность к показателю в 15% применяют следующие методы:

1. Раскладывают доски на открытом участке на небольшом расстоянии друг от друга. Зазор необходим для всесторонней циркуляции воздуха. Чтобы осадки не мешали сушке, конструкцию сверху накрывают пленкой или рубероидом. Снизу настилают еловые ветки или влагостойкий материал. Естественную сушку лучше производить в тени или под навесом. Иначе палящее солнце быстро пересушит дерево, и оно потрескается.
2. Камерная сушка в закрытом пространстве позволяет уменьшить естественную влажность ниже 15%. Такой процесс трудозатратнее первого, поэтому материал будет стоить дороже. Стоит учитывать, что доска камерной сушки мало подходит для строительства. Ее лучше использовать для изготовления мебели.

Равновесная влажность

Данный параметр замеряется в процессе продолжительного хранения. Определяется путем длительного пребывания материала в определенных условиях. Поскольку дерево легко впитывает влагу при изменении условий окружающей среды, данный показатель постоянно меняется.

Переизбыток влаги приводит к загниванию дерева, появлению грибка и плесени. Кроме того, заготовки, впитывая или отдавая воду увеличиваются и уменьшаются в размерах соответственно.

Неверные расчеты уровня равновесной влажности приводят к неверным расчетам нужного количества стройматериалов.

По проценту влажности выделяют следующие виды лесозаготовок:

• Сухие – влажность ниже 25%;
• Полусухие – влажность от 25 до 35%;
• Сырая – влажность выше 35%.

Абсолютная влажность

Абсолютную влажность обозначают знаком – W. Равна она соотношению количества влаги к количеству сухой древесины. Абсолютная влажность сухой древесины равна нулю.

Для расчета из массы свежесрубленной древесины вычитают массу сухой, полученную разность делят на массу сухой заготовки и умножают на сто.

Относительная влажность

Показатель неточный. Расчет выстраивается исходя из соотношения фактического веса материала к сухому.

Чтобы высчитать данный показатель необходимо:

1. Отрезать небольшой образец.
2. Взвесить его и зафиксировать данные.
3. Высушить заготовку и вновь произвести замеры.
4. Вычесть из первой величины вторую. Получается масса воды в образце.
5. Затем разделить массу воды на массу образца при спиле и умножить получившуюся величину на 100. Получившаяся цифра – процент абсолютной влажности.

Влажность различных пород

Влажность пиломатериалов зависит от породы дерева. Определенные породы впитывают влагу быстрее, соответственно процент естественно влажности у них выше. Другие быстро впитывают воду и быстро высыхают.

Дуб мало впитывает воду, поэтому процент влажности у него ниже. Груша и бук быстро впитывают и отдают воду.

Деревья, имеющие пористую структуру быстрее насыщаются влагой и более подвержены механическим повреждениям и появлению трещин.  Хвойные деревья более влажные, чем лиственные. При этом процент естественной влажности у лиственных одинаков по всей структуре ствола. А у хвойных % влаги выше к ядру.

Процент влажности у различных пород (таблица)

Порода	% влажности
Ель	90
Сосна обыкновенная	87
Кедровая сосна	91
Лиственница	81
Береза	70
Дуб	52
Бук	65
Осина	83
Тополь	90
Липа	62

Способы определения влажности

Выбор способа определения влажности зависит от окружающей среды и породы дерева. Однако чаще всего применяют весовой и электрический способы.

Весовой

Для определения понадобятся:

• Пила;
• Линейка;
• Доска;
• Точные весы.

Из середины доски необходимо вырезать кусок размером 2-3 см. Важно взять образец именно из средней части, т.к. по краям показатель влажности будет ниже.

Затем образец требуется очистить от остатков коры и других загрязнений, а затем взвесить. Результат зафиксировать.

В сушильном аппарате доска высушивается при температуре 100°С до полного высыхания.

1. Спустя 4-6 часов после сушки образец повторно взвешивается и показатель фиксируется. Затем его оставляют в естественных условиях еще на 2-3 часа. Взвешивают.
2. Оставляют еще на такой же промежуток. Взвешивания бруска производят такое количество раз, пока показатели на весах не будут одинаковыми. Фиксируется данная цифра.
3. Затем из первого веса вычитают последний, и получившуюся разность делят на последний вес умноженный на 100%.

Для более точного определения влажности процедуру нужно повторить на нескольких образцах.

Электрический

Электрический способ занимает меньше времени, чем весовой, а показатель будет более точным.

Для измерения потребуется специальный прибор влагомер. Он измеряет сопротивление лесозаготовки электрическим импульсам.

Концы проводов устанавливаются в различных частях доски напротив друг друга.

Влагомер показывает процент влажности на одном отрезке. Чтобы показатели были точными, замеры требуется произвести на нескольких образцах.

Фото лучших породо древесины