Влажность пиломатериала

Пиломатериалы

Жизненные процессы, происходящие в дереве, тесно связаны с продвиженим веществ, растворенных в воде. Обезвоживание древесины и коры приводит к отмиранию части и всего дерева. С недопотреблением дерева тесно связано состояние фотосинтеза, поддержание оптимального температурного режима и жизнедеятельность дерева. Между недопотреблением дерева и его продуктивностью установлена связь, которая характеризуется как коэффициент водопотребления. Он определяется по отношению израсходованной за определенный период воды к образованному за это время массы органического вещества. На создание 1 кг продукции фотосинтеза дуб расходует 340 кг воды, сосна - 300 кг, лиственница - 260 кг, ель - 230 кг. После рубки дерева роль воды в частях дерева меняется. Если в корнях она еще продолжает играть положительную роль - способствует развитию поросли, разложению древесины корней, то с потерей воды в срубленной древесине ствола начинаются разрушительные процессы: развитие гнилей, разрушение насекомыми, развитие трещин усушки. Потеря воды в заготовленной древесной зелени приводит к снижению содержания полезных веществ - каротина, хлорофилла, витаминов, белковых веществ.

Способы определения влажности обрезного пиломатериала в лесных товарах стандартизированы (ГОСТ 16483.7 - 91, и др.

Влажность (влаго-, водосодержание) пиломатериала обычно выражают отношением разницы в массе влажного и сухого пиломатериала к абсолютно сухому пиломатериалу, которую принято называть влажностью.

Существуют экспресс-методы определения влажности деревьев и пиломатериала с помощью различных типов влагомеров.

Пиломатериалы

Влажность в растущем дереве меняется в зависимости от условий местопроизрастания, положения в древостое, общей санитарной характеристики (категории состояния) дерева, наличия ран и биоповреждений, сезона года, времени суток. Исследованиями установлено, что в разных частях дерева по высоте сечения ствола влажность древесины также оказывается неодинаковой. Так, у здорового дерева ели среднегодовая влажность заболони составила 122%, при колебаниях летом от 80 до 120%; зимой - от 120 до 150%; летним утром она составляла 186%, в полдень •- 132%, вечером -150%. В то же время влажность спелодревесной части оставалась на одном и том же уровне (32-48%). Влажность ядра сосны в течение года также держится .на одном уровне.

Исследования показали, что влажность коры свёжесрубленного дерева сосны в среднем составляет 120%, ели - 112%, березы - 58%, в том числе корки соответственно 27%, 2! и 7%. По высоте дерева влажность заболони хвойных пород увеличивается, а ядра остается на одном уровне. Из-за отсутствия или малой доли ядра (спелой древесины), древесина молодых деревьев содержит влаги в несколько раз больше, чем .древесина деревьев в возрасте спелости. Высокая влажность увеличивает массу древесного сырья и, как следствие, затраты на его перевозку. Удорожается сушка пиломатериалов из-за больших энергетических затрат.

В древесине вода содержится в двух формах - в виде связанной (гигроскопической), и свободной (капиллярной). Первая находится в стенках клеток, определяя разбухание и усушку при изменении влажности. Вторая, капиллярная вода при сушке пиломатериала удаляется легче, чем связанная.

Максимальное количество связанной воды определяется либо пределом насыщения клеточных стенок, либо пределом гигроскопичности. Предел насыщения клеточных стенок - это максимальное содержание связанной воды в к неточных стенках при увлажнении древесины в воде. Предел гигроскопичности - это максимальная влажность клеточных стенок, достигаемая при сорбции (поглощении) паров воды из воздуха и характеризуется отсутствием воды в полостях клеток и равновесием влажности клеточных стенок с воздухом, приближающимся к насыщенному состоянию. При температуре воздуха 10-20°С предел гигроскопичности совпадает с пределом насыщения клеточных стенок, при 20°С и ниже 10°С постепенно снижается до 19-20%.

Предел насыщения клеточных стенок при расчетах принимают равным 30%, (хотя он у древесины разных пород колеблется в пределах от 22 до 53%.

ПиломатериалыПри выдерживании в воздухе со стабильной влажностью и температурой, древесина приобретает устойчивую влажность, называемую равновесной. Эта влажность зависит от различий в плотности различных пород и наличия ядра, связанного с содержанием смолистых веществ и закрытием пор. Устойчивая влажность массивной древесины при поглощении влаги (т.е. сорбции) бывает несколько меньшей, чем при удалении (т.е. десорбции). Эту разницу принято называть гистерезисом сорбции. Измельченная древесина (например, опилки, щепа) с большой удельной долей поверхностного соприкосновения с открытым воздухом таких различий при сорбции и десорбции не показывает, то есть у нее влажность совпадает с равновесной. У досок толщиной 15 мм и шириной более 100 мм гистерезис сорбции составляет 2,5%. Появление трещин по сухобокости и формирование табачных сучков у деревьев нарушает устоявшийся баланс влаги чаще в сторону повышения в глубоких частях древесины и развитие ядровых и ядрово-заболонных гнилей.

В среде перегретого пара с повышением давления равновесная влажность несколько повышается. Равновесная влажность приобретает значение нормализованной (12%) при температуре воздуха 20±2°С и влажности его 65±5%.

При длительном нахождении в воде древесина имеет влажность более 100% - считается мокрой, при влажности от 50 до 100% (сохранение влажности свежесрубленного дерева) - свежей, влажность 22% - транспортной. Древесина с влажностью от 15% до 20% называется воздушно-сухой, при выдерживании в отапливаемом помещении с влажностью 8 — 12% - комнатно-сухой, высушенная до 0% - абсолютно сухой.

ПиломатериалыПри высыхании древесины влага испаряется с поверхности и одновременно перемещается от внутренних слоев к поверхностным слоям. Но внутренние слои из-за более быстрого испарения с поверхности остаются более влажными. При использовании свежесрубленной древесины, с недостаточным сроком высушивания, влага во внутренних слоях остается достаточной для развития дереворазрушающих грибов. Такую влажность, а также увеличение влагосодержания древесины вследствие увлажняющейся деятельности дереворазрушающих грибов называют биогенной влажностью. Так, при разложении 1 м .куб. сухой древесины сосны грибом выделяется 156 л воды.

Влагопроводностью называется способность древесины проводить связанную воду. У свежесрубленной древесины она выше, чем длительно выдержанной в состоянии равновесной влажности. При старении древесины происходит уменьшение содержания гемицеллюлоз и снижение гигроскопичности. По этой причине деревянные церкви, построенные 50 - 100 лет назад, более сохранились, чем отремонтированные свежевысушенной древесиной.

При влажности древесины более 30%, выше предела насыщения клеточных стенок, скорость перемещения свободной воды определяет водопроводность.

Значения влагопроводности и водопроводности зависят от плотности и направления перемещения воды: вдоль волокон в 15-20 раз больше, чем в тангенциальном направлении, в 10 - 12 раз (у дуба) и 13 - 18 раз (у сосны) - в радиальном. Влагопроводность повышается при повышении температуры. Замерзание древесины препятствует передвижению воды.

Пиломатериалы

Узнайте больше про пиломатериалы перейти к рубрикатору