Доска естественной влажности: основные понятия и определения, степени влажности и их практическое значение, способы сушки

Доска для строительных работ должна быть высушена в соответствие нормам ГОСТ и СНиП, однако производится она из древесины естественной влажности. Об этом сырье мы и хотим рассказать в данной статье.

Влажность древесины

Основные понятия и определения

Чтобы говорить о влажности доски, необходимо внести некоторую ясность и напомнить об основных определениях и их значениях. Итак, доску производят из древесины различных пород, которая является натуральным материалом с особой структурой, одной из особенностей которой является гигроскопичность.

Гигроскопичность – это способность материалов впитывать влагу в виде пара из окружающего воздуха, в котором он присутствует так или иначе, если не была произведена искусственная сушка воздуха в помещении. Процесс проникновения и растворения влаги достаточно сложен, зависит от особенностей мембран клеточных стенок, и описывать его здесь смысла нет, важно знать сам факт и иметь его в виду.

Максимальное количество абсолютной влажности, которая может быть достигнута благодаря этому эффекту, составляет примерно 30 % и в некоторой степени зависит от породы и пористости.

Кроме гигроскопичности, существует такое понятие как водопоглощение. Это способность всасывать жидкую воду при непосредственном контакте материала с жидкостью. Водопоглощение происходит во время дождя и таяния снега, плавания поленьев в водоемах и т.д. Вода попадает через поры и всасывается посредством капиллярного подсоса, давления и других физических явлений.

Когда влажность воздуха падает, происходит десорбция, или выделение влаги наружу до достижения нового сбалансированного соотношения между количеством пара внутри и снаружи дерева.

Этот процесс часто называют эффектом дыхания древесины (адсорбция – вдох, десорбция – выдох). Состояние баланса между внутренней и внешней средой принято назвать равновесной влажностью дерева.

Также следует учесть, что дерево по своей структуре анизотропно – то есть проявляет различные свойства в зависимости от направления. В силу этой анизотропности влага намного быстрее перемещается вдоль продольной оси ствола или вдоль волокон, тогда как поперек волокон она проходит медленно и более тяжело. Из-за этого основная часть жидкости выходит через торцы спиленного растения.

Теперь необходимо разобраться с такими понятиями, как абсолютная и относительная влажность. Абсолютной влажностью называют отношение массы воды, находящейся в структуре материала, к массе абсолютно сухой древесины, представленной в процентах.

Относительной влажностью называют отношение массы воды, заключенной в дереве, к массе мокрого дерева, также представленной в процентах. Как вы могли догадаться, относительная влажность всегда меньше абсолютной в процентном и числовом выражении.

Идем дальше. Гигроскопичная (клеточная) влага называется связанной и сосредоточена в стенках древесных клеток. Она удаляется труднее и сильнее влияет на свойства и геометрию деревянных изделий.

Свободная влага попадает через поры и находится в межклеточном пространстве, а также в полости самих клеток. Она удаляется проще и серьезного влияния на свойства материала, в сравнении со связанной влагой, не оказывает, хотя также определяет качество и характеристики пиломатериала.

Подытожим сказанное:

• древесина обладает такими свойствами, как гигроскопичность и водопоглощение. Оба эти свойства влияют на процесс и являются причиной накопления влаги в материале, однако имеют различную физическую природу;
• кроме поглощения и накопления, наблюдается эффект потери жидкости, который называется десорбцией и вызывает усушку. Конкретный процесс, происходящий в данный момент (адсорбция или десорбция), зависит от температуры и влажности окружающей среды, свойств, породы и влажности пиломатериала или живого растения;
• когда параметры окружающей среды и материала становятся примерно одинаковыми, говорят о равновесной влажности дерева. В этом состоянии процессы поглощения или выделения воды сводятся к минимуму;
• структура древесины анизотропная, и жидкость заметно активнее перемещается вдоль направления волокон или оси ствола, по причине чего намного быстрее испаряется через торцы спиленного бревна или готового бруса;
• влажность бывает относительной и абсолютной. Разницу между этими терминами можно узнать, прочитав данный раздел. Наиболее важное практическое значение имеет относительная величина;
• влага, находящаяся в древесной ткани, бывает связанной и свободной. Наибольшее влияние оказывает количество и динамика изменения количества связанной влаги, избавляться от которой намного сложнее и дольше, чем от свободной.

Важно!
Для работы с пиломатериалом нужно обязательно знать и разбираться в параметрах и процессах, связанных с влажностью.
Эта характеристика оказывает огромное и даже определяющее влияние на многие качественные, технические и практические показатели деревянных деталей и изделий.

Степени влажности и их практическое значение

Существует деление доски по степени её влажности. В относительных единицах различают такие виды:

Наименование степени	Значение
Сырая доска	Более 23 %
Полусухой пиломатериал	От 18 до 23 %
Воздушно-сухая	В пределах 12 – 18 %
Сухая доска	От 6 до 12 %

От степени сухости зависят многие параметры, такие как:

• размеры;
• податливость для обработки;
• прочность;
• гибкость;
• стойкость к коррозии;
• качество фиксации клеем;
• долговечность и т.д.

Идеальным считается доведение деревянного сырья до равновесной влажности, при которой процессы усушки и разбухания прекращаются.

Усушка – это уменьшение геометрических размеров деталей во время потери воды материалом. Разбухание, соответственно, связано с увеличением геометрии при наборе жидкости в результате адсорбции. Учитывая сказанное, можно сделать вывод о важности данного параметра для практических строительных и производственных целей.

Приведем простой пример: вас привлекла цена невысушенной вагонки, вы её приобрели и обшили помещение изнутри. С течением времени вагонка усохла и уменьшилась в размерах, в результате чего между досками образовались заметные щели, что испортило весь вид отделки. В половой доске такие щели могут достигать одного и более сантиметров.

Для использования в фасадных работах, напротив, сухой пиломатериал не подойдет, так как он начнет разбухать, и при плотной укладке возникнет разрушение и прочие явления ухудшения качества конструкции.

Кроме всего прочего, вес доски естественной влажности будет сильно отличаться от высушенного сырья. Если вы спросите, сколько весит куб доски естественной влажности, то для сосны это значение составит около 800 кг против 500 кг высушенного товара.

При этом она будет более гибкой и мягкой, а ее поверхность – более шероховатой.

Важно!
Сырая деревянная доска сильно подвержена биологической коррозии: она становится излюбленным субстратом для плесневых грибов, гнилостных бактерий и прочих вредителей.
Поэтому даже для транспортировки желательно снизить количество жидкости в древесных тканях.

Способы сушки

Чтобы придать сырью необходимые свойства, его следует высушить. Для этого применяют множество различных способов, мы перечислим лишь самые значимые и эффективные. Итак, для озвученных целей используют следующие методы удаления влаги:

Способ сушки	Методика
Камерная	Сырье штабелями помещают в специальную камеру, где обдувают нагретым сушильным агентом. Наиболее распространенный промышленный способ, хорошо поддающийся регулировке
Атмосферная	Производится на открытом воздухе под навесом. Наиболее подходит для работы своими руками, однако часто носит подготовительный характер для транспортировки, зависит от сезона и сильно продлевает то, сколько сохнет пиломатериал
Жидкостная	Дерево нагревают в гидрофобных маслах. Значительно сокращает сроки
Кондуктивная	Производится прямым контактом тонкого шпона, фанеры или доски с нагретыми пластинами из металла
Радиационная	Осуществляется излучением тепла в ИК-диапазоне. Подходит для шпона и фанеры
Ротационная	Вода удаляется вращением за счет центробежной силы при достижении высоких показателей ускорения – не менее 12G
Вакуумная	За счет значительного падения давления смещается точка кипения влаги. Применяется как вспомогательный метод
Конвективно-диэлектрическая	Кроме тепловых вентиляторов бревна подвергают воздействию токов высокой частоты. Один из наиболее эффективных методов
Вакуумно-диэлектрическая	ТВЧ сопровождается понижением давления и смещением точки кипения жидкости. Отличается высокой скоростью сушки
Индукционная	Между штабелями уложены стальные сетки, которые нагреваются электромагнитным полем промышленной частоты 50 Гц

Важно!
Правильно подобранный метод сушки оказывает определяющее влияние на качество и дальнейшую применимость древесины и изделий из нее.

Вывод

Влажность дерева – один из важнейших показателей качества, назначения, стоимости и ряда технических параметров материала. Смотрите видео в этой статье и узнавайте больше нового и интересного на тему подготовки и обработки товарного леса. Если у вас все же остались вопросы – задайте их в комментариях, мы на них с радостью ответим!