Как определить сухая доска. Методы определения влажности древесины

Для использования древесины для наружных или внешних работ, необходимо определить её влажность. Существует несколько способов «как определить влажность древесины». Можно определить на глаз, а можно с помощью специальных приборов. Если пренебречь данной характеристикой, то впоследствии можно столкнуться с неприятной ситуацией, такой как деформирование или превращения в крошку.

Без проведения лабораторных экспериментов невооруженным глазом нетрудно заметить степень влажности материала. Если при распиле начинает выступать влага, то это говорит о высокой степени влажности, так как на поверхность выступают её излишки. Такое дерево непригодно для использования. Если же дерево, наоборот, начинает при распиле крошиться, то это знак пересохшего материала, что также негодно для последующей обработки.

Установление значения влажности древесины также можно производить методом взвешивания. Для этого метода требуется образец для проведения опыта. Сначала образец кладут на точные весы и записывают результаты измерения. Затем, для его просушки, образец помещают в духовую печь, разогретую до ста градусов, на час. После этого повторяют взвешивание. Эта операция продолжается до остановки изменения материала, что означает его полную просушку. После окончания эксперимента производится расчет влажности. Для этого из начального веса вычитают конечный. Затем полученный результат делят на вес сухого материала. Полученный результат необходимо умножить на сто процентов и получится процент влаги, содержащейся в доске.

Существуют и электроприборы, показывающие уровень влажности, называемые электровлагомеры. Они основаны на изменении электропроводимости материала. Иглы прибора вводят в древесину и направляют туда ток. После этого прибор выводит значение степени влажности.

Практически любую древесину придают сушке. Высушенная древесина более прочна и долговечна, не подвергается процессам гниения и меньше деформируется.

Существуют и народные методы определения просушенности древесины. Проведя линию на строганной стороне химическим карандашом. Если линия не приобретет фиолетовый цвет, то древесина сухая. Сухая древесина имеет хрупкую стружку, а сырая - эластичную. Звук от стука по деревянному материалу также укажет на степень влажности. У сырой - звук глухой, а у сухой - мягкий и мелодичный. При сушке деревянных досок, на их концах выступает смола. Если при надавливании на эту смолу, она начинает крошиться, то это признак сухости древесины.

Подводя итоги, можно сделать следующий вывод: качество древесины во многом зависит от степени её влажности. Чем суше материал, тем он прочнее и более устойчив к гниению. Поэтому при выборе древесины необходимо учитывать этот факт.

Древесина - это натуральный материал, который очень восприимчив к изменениям уровня влажности и температурного режима. Главное свойство древесины - ее гигроскопичность, то есть способность менять уровень влажности согласно окружающим условиям. Такой процесс называется "дыханием" дерева, при этом оно может впитывать пары воздуха (сорбция) или выделяет их (десорбция). Подобные действия являются реакцией на изменения в микроклимате здания. Если состояние окружающей не меняется, то влажность древесины будет стремиться к постоянному значению, которое называют равновесной (или устойчивой) влажностью.

02 июня

В производстве изделий из древесины важно использовать сырье определенной влажности. Чтобы точно определить степень сушки сырья используется влагомер древесины. Компактный помощник помогает избежать брака при производстве, а при строительстве дома из бруса обезопасить от покупки недоброкачественного материала. Как применяется прибор, его устройства и виды обсудим в этом небольшом обзоре.

Виды приборов

До появления влагомера определить влажность древесины можно было только при помощи ГОСТа. Процесс занимал время и проходил в несколько этапов. От изделия откалывали небольшой кусочек, и путем сложных лабораторных исследований и сравнения показателей определялась точная влажность. С появлением современных устройств минусы ушли на второй план.

Влагомеры для древесины — это компактные устройства, которые за несколько секунд позволяют определить влажность сырья. Работает устройство от удельного сопротивления дерева разной степени просушки к электроразряду.

Измерители влажности древесины имеют плюсы:

скорость процедуры;
нет необходимости повреждать сырье.

погрешность прибора может достигать 2-10%, что значимо для камерной сушки;
высокая цена на некоторые влагомеры.

Погрешность в показателях объясняется различной плотностью материала, которая также влияет на сопротивление к электроразряду. Различают универсальные приборы, например, влагомер мг4д и для конкретного вида материалов: бетона, дерева.

Все устройства в зависимости от модификации подразделяются на виды:

игольчатые;
поверхностных замеров;
глубинные;
бесконтактные.

Рассмотрим каждый из видов, с точки зрения целесообразности их приобретения, для использования в работе и дома.

Компактные устройства с небольшой металлической иглой, которая втыкается в материал. Замеры осуществляются только при температуре воздуха выше +1 градуса. При минусовой температуре возрастает процент погрешности измерения. Точность влагомера 2%. Для точности показателей прокол делается в нескольких местах изделия.

Компактный, легко помещается в карман.
Невысокая погрешность.

Повреждает изделие.
Практически не определяет влажность меньше 5%.

Из популярных моделей выделяются: CEM DT-1329, Benetech GM610.

Поверхностного измерения

Влагомер для древесины поверхностного измерения имеет две небольшие металлические иглы, которые погружаются внутрь, практически не повреждает сырье. Процент погрешности показателей не более 0,2-0,5%. Модель предназначается специально для работы с деревянной доской.

Невысокая погрешность.
Небольшой размер.

Нет возможности измерить материал сечением более 20 мм.
Погрешность увеличивается при работе в температуре ниже 0 градусов.

Среди моделей выделяются: ASTM F2170, ЕМ4806.

Глубинного измерения (щуповые)

Профессиональные массивные влагомеры с высокой точностью показаний влажности. Подходят для работы с брусом, оцилиндрованным и простым бревном, досками большого сечения. А также применяется для определения влажности в наваленных горой опилках и щепе.

Определяет количество воды по всей структуре дерева, но требует аккуратности в работе. При поломке иглы, извлечь ее из материала будет проблематично. Устройство имеет невысокую погрешность, в пределах 0,5% и работает при любых температурах. Подходит для деревообрабатывающей компании.

Точность показателей по всей структуре сырья.
Возможность работать с материалом любой плотности и размера.

Массивный прибор не подходит для домашнего использования.
Высокая цена.

Среди популярных моделей выделяются: DampMaster Pro, GMH 3830.

Бесконтактный (диэлькометрический)

Небольшой прибор для измерения влажности деревянных изделий, которые нельзя повреждать: ламинат, паркетная доска, фанера. Датчик располагается прямо на приборе или закрепляется поверх изделия.

Компактность.
Не повреждает изделие.

Работает с диапазоном определенных видов древесины.
Высокий процент погрешности.

Из популярных моделей выделяется Hydro Pro.

Обзор популярных моделей

Рассмотрим подробнее стоимость и технические характеристики моделей влагомеров, которые получили положительные отзывы от профессионалов и любителей.

ЕМ4806

Компактный влагомер от производителя STIHL для поверхностного измерения влажности в древесине и бетонных растворах.Универсальный щуповый измеритель с электронным датчиком. Используется для замера влаги в древесине, бетоне на глубине до 40 см.Бесконтактный прибор от Российского производителя Condtrol. Применяется для замеров влаги в материале на глубине до 3,5 см. Подходит для работы с древесиной и бетоном. Датчик находится в самом устройстве, которое прикладывается к измеряемой поверхности.

Предел измерения влаги — от 2 до 65%;
Вес — 200 г.
Работает при температуре — от +4 до +40;
Погрешность измерения — в пределах 1%.
Стоимость прибора — 15 690 р.

Вывод

Для домашнего использования подойдут недорогие игольчатые или приборы для поверхностного измерения. Для делопроизводства целесообразнее приобрести щуповое или бесконтактное устройство. Цена на них выше, но зато они более функциональны и позволяют работать с различными видами древесины.

Для качественной постройки или отделки крайне важно применять сухую древесину. В противном случае последствия могут быть самыми печальными. Трудно описать все неприятности, которые могут вас ожидать. Но может быть нанесен серьезный материальный ущерб.

Возможно ли определить в обычных условиях примерную влажность древесины?

Да, действительно, влажность можно определить, воспользовавшись специальным прибором влагомером. Однако есть народный способ практически точного определения влажности, и вот как это делается: на свежий скол кисточкой наносят раствор аптечного йода.

При условии, что дерево было заготовлено в холодное время года, и оно менее сырое, то прожилки окрасятся в темно-фиолетовый цвет, а если древесина более сырая, то срез приобретет желтоватый оттенок.

Также можно определить степень влажности по звуку, который издает дерево: нужно ударить обухом топора по торцу бревна, и послушать какой звук получится. Если он будет глухой, то древесина сырая, а если звонкий, то сухая. При этом нужно учитывать наличие сучков, которые могут усиливать это звучание.

Еще один визуальный способ определения влажности древесины заключается в ее определении по стружке. Если свежую стружку можно завязать в узел, то она сырая, а если при этом она ломается, то значит древесина сухая.

Определение плотности древесины

Также можно определить и плотность древесины по степени ее насыщения влагой. Для того чтобы подобрать несколько дубовых досок, их погружают на несколько часов в воду. Через некоторое время образцы взвешивают. Отбраковывается тот образец, который стал весить больше всех. Логика такова: раз он впитал больше всего воды, это значит что у него не такая плотная древесина, чем у других.

Когда дерево еще растет, то в его соках содержится несколько различных солей. После того как дерево срублено и высушено, образуются поры, куда в последствии поступает влага и воздух. Это может привести к загниванию материала.

Для борьбы с остатками солей деревянные заготовки, притопленные грузом, опускаются на дно реки в проточную воду, где в течение примерно 7 месяцев происходит полное вымывание солей. Такое бревно после сушки становится сверхпрочным.

Прямой - по методике , косвенный - при помощи электрических . Первый способ - точный, второй способ - быстрый.

Определение влажности древесины по ГОСТ 17231-78 (ГОСТ 16483.7-71)

Способ первый - прямой (стандартный, дедовской, проверенный временем)

На данный момент, на территории России действуют два стандарта, оба регламентирующие одну и ту же методику определения влажности древесины:

ГОСТ 17231-78 Лесоматериалы колотые и круглые.
Методы определения влажности
Скачать (cкачиваний: 1226)
ГОСТ 16483.7-71 Древесина.
Методы определения влажности
Скачать (cкачиваний: 914)

Аналоги данных стандартов легко отыщутся в метрологии любой постсоветской страны. Оба документа (ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71) регламентируют порядок отбора образцов, методы испытаний и анализа для объективного определения влажности деревоматериалов, лесоматериалов и дров (всего того, откуда можно вырезать или отпилить образец для исследований). Методика определения влажности по ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71 предельно проста и заключается в систематическом отборе и последующем высушивании образцов испытуемого материала. При этом, исследуемый образец находится в сушильном шкафу до полного своего высыхания. После чего, производится взвешивание и сравнение веса исследуемой древесины до, и после высушивания.

Прим. Согласно ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71, сухим считается такой образец, масса которого не изменилась более чем на 1% после выдерживания в сушильном шкафу в течение 24-х часов при температуре 101...103°С

Плюсы и минусы

ГОСТ-овские методы определения влажности древесины очень объективны, но имеют один большой недостаток - они громоздки и медлительны. Анализ древесины на влажность может растянуться до 3-х дней, пока сохнут образцы. Кроме того, для анализа на влажность требуется вырезать образец из массы исследуемого материала, что абсолютно неприемлемо для определения влажности древесины у готовых изделий

Определение влажности древесины влагомером

Способ второй - косвенный (быстрый и современный)

Чтобы не заморачиваться с утомительным отбором и просушкой образцов, гораздо проще и удобнее «ткнуть» в древесину влагомером. Влагомер - это специальный электрический прибор для определения влажности древесины. Действие влагомера основано на принципе изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности. У влагомера есть специальные иглы-электроды, которые нужно ввести в контакт с исследуемой древесиной и просто нажать на кнопку. Результат измерения тут же высветится на экране (или будет указан отклонением стрелки на нужную величину, если у прибора шкала рычажного типа).

Плюсы и минусы

Определение влажности древесины влагомером невероятно быстро и удобно, относится к неразрушающему методу контроля и, поэтому - идеально подходит для готовых изделий. Увы, электрические влагомеры дают большую погрешность

Погрешности измерений при определении влажности древесины

Погрешность при измерения влажности древесины составляют

По методике , не более 1%
При использовании электрического , в пределах 2...10%

Почему такая большая погрешность при использовании влагомеров:

Иглы-электроды проникают локально, только на глубину 5...15мм. Из-за этого получается поверхностное и местное изучение древесного материала. Как результат - большой процент погрешности, по сравнению со стандартными ГОСТ-овскими методами, где высушивание образцов происходит по всему объёму

Использование принципа изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности даёт дополнительную погрешность . Потому что, величина удельного электрического сопротивления древесины зависит не только от её влажности, но и от её плотности и смолистости (для хвойных пород). А поскольку, древесины - очень переменчивая величина, то увеличивается вероятность погрешности при измерении древесины разных по плотности пород деревьев.
Поэтому, для древесины каждой породы дерева имеется собственная шкала влажности . Электрические влагомеры настраиваются на плотность древесины какой-то одной породы, как правило - сосны. Для остальных пород дерева, производители влагомеров прикладывают таблицы или встраивают калькуляторы для пересчёта влажности.
Но, даже такие ухищрения не позволяют снизить погрешность измерения меньше 2...3%, поскольку удельное электрическое сопротивление древесины напрямую зависит от плотности древесины, которая может сильно изменяться даже в пределах одной породы дерева
см.

Таблица удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от породы дерева (наглядное пособие к объяснению, зачем нужны таблицы для пересчёта влажности в зависимости от породы дерева при использовании электрических влагомеров)

Порода дерева	Удельное электрическое сопротивление (влажность 0%, 20°С, ОМ*см)
	поперёк волокон	вдоль волокон
Сосна	2,3*10 15	1,8*10 15
Ель	7,6*10 16	3,8*10 16
Ясень	3,3*10 16	3,8*10 15
Граб	8,0*10 15	1,3*10 15
Кедр	2,5*10 16	1,9*10 15
Лиственница	8,6*10 15	3,3*10 15
Прим. Данные таблицы найдены в Сети, их достоверность - неизвестна. Однако, даже поверхностного взгляда достаточно, чтобы понять, насколько может разниться величина удельного электрического сопротивления древесины, положенная в основу принципа работы электрического влагомера

Погрешность измерений в зависимости от породы дерева при определении влажности древесины влагомером уменьшается с ростом этой самой влажности и практически исчезает при показателе 100%. Это объясняется тем, что в напитанной водой древесине электрический ток идёт «напрямую» через воду, «игнорируя» при этом сопротивление

Единицы измерения величины влажности древесины

Каким-бы способом не была измерена влажность древесины - величина её всегда выражается в процентах от общей массы. Влажность древесины - это количественный показатель процентного содержания влаги в ней. Само собой разумеется, что влажность древесины не зависит от породы дерева.

Свободная и связанная влага в древесине

Основная часть влаги (воды) содержится в древесине во внутриклеточных и околоклеточных полостях и пустотах, каналах, трещинах и т.д. Но, кроме этого, молекулы воды содержатся в химически-связанном состоянии непосредственно в толще .

В зависимости от места расположения влаги в древесной массе, она (влага) разделяется на два вида - и

Свободная влага

Свободная влага - это влага, которая находится во внутриклеточном и междуклеточном пространстве, а также в полостях и пустотах древесины. Свободную влагу ещё называют «капиллярной». Свободная влага удерживается в древесной толще за счёт простых механических связей и легко удаляется из неё при обычной сушке. Свободная влага - это вода, которую древесина может впитывать в себя и затем отдавать при высушивании.

Связанная влага

Связанная влага - это специфический термин. Связанная влага - это влага, которая находится внутри материала стенок клеток древесины, непосредственно в самом

Определяем влажность древесины

Что бы определить влажность древесины, можно использовать один из двух способов. В быту используют специальные устройства – электровлагомеры. Устройство работает по принципу изменения электропроводимости древесины (изменяется от влажности). Иглы электровлагомера, с подключенными проводами, вводят в дерево и пропускают через него электрический ток, в этот момент на шкале устройства можно увидеть степень влажности древесины в том месте, где проводится замер.

Некоторые резчики с большим опытом работы могут определить влажность древесины на глаз. Также, зная плотность и другие физические свойства разных типов древесины – можно определить её влажность по массе, при наличии трещин вдоль волокон или на торце – по короблению. По цвету древесины, цвету коры и её величине – определяется свежесрубленная или спелая древесина, а также её влажность.

Если при обработке дерева п/м рубанком, стружка легко сжимается рукой – материал влажный, если же при сжатии стружка крошится и ломается – материал достаточно сухой. Также нужно обращать свое внимание при поперечных порезах стамесками: если крошится деревянная заготовка – материал слишком сухой.

Деревянная заготовка, которая очень легко режется – очень влажная, а на месте пореза будет заметен влажный след. Отметим, что получить качественную древесную заготовку достаточно сложно, поскольку коробление, растрескивание и других деформаций при сушке не избежать.

Сушка дерева

Сухая древесина является более прочной, долговечной, лучше отделывается, легко склеивается, не подвергается загниванию, не так сильно коробится. Любая древесина, в независимости от породы, он тонко чувствует изменение влажности окружающей её среды. Это свойство является одним из самых главных недостатков лесоматериалов. В теплых и отапливаемых помещениях она коробится и усыхает, а при повышенной влажности – очень быстро вбирает в себя воду и начинает разбухать. Оптимальная влажность древесины на улице является 18%, а в помещении – до 10%.

На сегодняшний день существует много различных методов сушки древесины. Самым доступным и простым является естественный вид сушки – воздушный (атмосферный). Сушка должна проходить в тени, на сквозняке и под навесом. При сушке на солнце, поверхность быстро нагревается и высыхает, а вот внутренняя часть заготовки остается сырой. В результате чего появляются трещины (из-за разницы напряжений).

Брусы, доски и другие п/м необходимо укладывать в штабеля на деревянные, металлические или другие подставки высотой от 50 см. Доски необходимо укладывать внутренними пластями к верху, во избежание коробления.

Если доски при сушке положить на кромки, то процесс будет более быстрым, поскольку будет лучшее проветривание и, соответственно влага будет, быстрее испарятся. Однако существует значительный недостаток – доски больше коробятся, особенно с повышенной влажностью. При заготовлении живых и свежесрубленных деревьев, после укладки необходимо уплотнить их тяжелым грузом во избежание сильного коробления.

При естественной сушке, всегда будут образовываться трещины на торцах. Для избегания растрескивания торцов, их необходимо хорошо закрасить маслянной краской или же пропитать битумом или горячей олифой, это защитит поры древесины. Обработку торцов необходимо проводить сразу же после поперечных распилов в разрез. При очень влажной древесине необходимо просушить торцы паяльной лампой и потом начинать закрашивать.

Кряжи (стволы) обязательно нужно очистить от коры (окорить), лишь у торцов должны остаться пояски-муфты до 25 см в ширину для избегания растрескивания. Очищать кору необходимо для ускорения высыхания и защиты от жуков. Древесина, оставленная с корой, в теплом помещении и с повышенным уровнем влажности очень быстро начнет загнивать и поражаться грибками.

После сушки атмосферным методом при теплой погоде, влажность древесины будет составлять от 12 до 18 %.

Существуют и другие способы сушки дерева.

Способ выпаривания

Выпаривание (запаривание) использовали ещё в давние времена. Заготовки распиливали на части, учитывая размеры изделия, затем закладывали обыкновенный чугун и подсыпали опилки от такой же древесины, заливали водой и оставляли в протопленной и остывающей печи при температуре 60-70 градусов. В результате таких действий происходит процесс «выщелачивания» (выпаривание древесины) – заготовка теряет все свои естественные соки, окрашивается и принимает густо-шоколадные оттенки, с довольно ярко выраженным природным рисунком. Такую заготовку легче обрабатывать, а после сушки – будет, на много меньше коробится и трескаться.

Метод парафинирования

Деревянную заготовку опускают в раствор парафина и оставляют в печи на несколько часов при температуре в 40 градусов. Далее древесине дают несколько дней просохнуть, в результате чего она обладает теми же свойствами, как и после запарки: тонированная поверхность с четким рисунком текстуры, не коробится, не трескается.

Метод запирания в льняном масле

Посуда, изготовленная из пропаренной в льняном масле древесины, имеет водостойкие качества, и практически не трескается даже при повседневном использовании. Данный способ применяется до сих пор. Заготовку помещают в емкость, заливают льняным маслом и пропаривают на слабом огне.