Влажность древесины: основные термины и стандарты качества

Влажностью древесины называют содержание влаги в древесине относительно её абсолютно сухого веса. Измеряется влажность в процентах (%). Различают абсолютную и относительную влажность. Абсолютная влажность определяется отношением массы воды к массе сухой древесины, умноженной на 100%. Относительная влажность рассчитывается как отношение массы влаги к общей массе влажной древесины, также выраженное в процентах.

История возникновения

Впервые понятие влажности древесины появилось много веков назад, когда древние мастера обратили внимание на связь между содержанием влаги и прочностью деревянных изделий. Изначально считалось, что лучше использовать древесину сразу после заготовки, однако практика показала, что свежеспилённые стволы склонны к быстрому разложению и деформации. Со временем человечество пришло к пониманию важности предварительной сушки древесины перед использованием.

Современные подходы к определению влажности сложились лишь в середине XX века, когда были созданы первые точные приборы для измерения содержания влаги. Эти разработки стали основой для формирования государственных стандартов, регулирующих оптимальный уровень влажности древесины.

Классификация

По происхождению влаги:

• Связанная вода — содержится внутри стенок клеток древесины и прочно удерживается химическими связями.

• Свободная вода — заполняет полости клеток и межклеточное пространство.

По состоянию древесины:

• Свежеспиленная: Древесина непосредственно после спиливания, характеризуется высокой влажностью (до 100% и выше), требует обязательного высыхания перед использованием.

• Атмосферно-сухая: Подвергшаяся естественной сушке до равновесия с окружающей средой, влажность колеблется от 12 до 20%, зависит от климатических условий региона.

• Камерно-сушёная: Прошедшая принудительное высушивание в специальных камерах, оптимальна для большинства видов работ (влажность около 8–12%).

• Абсолютно сухая: Полностью лишённая влаги древесина, используется редко, так как достижение такой степени сухости затруднительно и экономически невыгодно.

Характеристика

Признаки и критерии оценки:

Методы определения влажности — это различные способы измерения содержания влаги в материалах или атмосфере. Среди наиболее распространённых методов выделяют следующие три категории:

• Лабораторный метод (гравиметрический)
  Этот способ основан на измерении массы образца до и после высушивания. С помощью высокоточных весов определяют массу материала до начала процесса сушки, затем образец подвергают сушке до полного удаления влаги, после чего снова взвешивают. Разница между массой влажного и сухого образцов позволяет вычислить влажность материала. Данный метод является стандартным лабораторным способом оценки влажности и обеспечивает высокую точность измерений.
• Электрический метод (влагомер)
  Данный подход заключается в применении специальных приборов — влагомеров, которые работают на основе изменения электрических характеристик материалов в зависимости от уровня влажности. Влажность определяется путем анализа изменений электрического сопротивления или ёмкости исследуемого материала. Электрические методы позволяют быстро получить результат и удобны в условиях производственного контроля качества продукции.
• Инфракрасный метод (сенсорное определение)
  Метод инфракрасной спектроскопии применяется для быстрого выявления степени увлажнённости различных поверхностей. Инфракрасные датчики фиксируют излучение определённой длины волны, отражённое поверхностью объекта. Чем больше влаги содержится в материале, тем сильнее изменяется спектр поглощённого излучения. Этот метод отличается высокой скоростью проведения замера и активно используется в промышленности и строительстве для оперативного мониторинга влажности строительных конструкций и изделий.

Воздействие на свойства древесины

От уровня влажности зависят многие важные свойства древесины:

• Механические свойства: Чем выше влажность, тем ниже прочность и твёрдость древесины. Высушенная древесина демонстрирует повышенную устойчивость к ударам и статическому воздействию нагрузок.

• Физико-химические свойства: Влажная древесина обладает большей теплопроводностью и меньшими теплоизоляционными свойствами. Сухая древесина эффективнее защищает помещения от холода.

• Эксплуатационные свойства: Низкая влажность продлевает срок службы древесины, уменьшает возможность образования плесени и насекомых вредителей.

Поэтому правильное регулирование влажности древесины — важнейшее условие для успешной эксплуатации деревянных конструкций и изделий.

Нормы и стандарты

В Российской Федерации приняты различные нормативные акты, регулирующие допустимую влажность древесины:

• ГОСТ 16588-91 — определяет методы испытаний древесины по влажности и плотностям;

• ГОСТ 6782.1-75 — регламентирует показатели влажности для некоторых групп пиломатериалов;

• СП 64.13330.2017 — включает положения о контроле влажности при возведении деревянных построек.

Допустимые пределы влажности древесины устанавливаются отдельно для каждой группы продуктов:

• Брус строганный: уровень влажности строго ограничен и должен составлять максимум 12%.
• Шпон и облицовочные плиты: содержание влаги должно находиться ниже уровня 10%, иначе древесина будет склонна к деформации.
• Поручни, перила, ограждения: рекомендуемая влажность — от 8% до 12%; этот диапазон оптимален для сохранения прочностных характеристик изделий.
• Мебельный щит, ступени лестниц: показатель влажности должен приближаться к значению примерно 10%, чтобы обеспечить долговечность и устойчивость конструкции.

Способы устранения или минимизации

Существуют разные методы для регулирования влажности древесины:

• Естественная сушка: простое размещение заготовленных пиломатериалов под навесом, позволяющее воздуху постепенно удалить влагу;

• Камерная сушка: технология быстрой сушки древесины в специальных камерах, ускоряющая удаление влаги при помощи контролируемого нагрева и вентиляции;

• Антисептическая обработка: нанесение защитных покрытий, уменьшающих впитываемость влаги и повышающих долговечность древесины.

Выбор метода зависит от характера будущей эксплуатации и исходного уровня влажности древесины.

Применение указанных мер позволяет минимизировать негативные последствия чрезмерной влажности.

Практическое значение

Контроль влажности важен для любого этапа производственного процесса, начиная от заготовки и заканчивая монтажом готовой продукции. Например, недопустимо использовать мокрый брус при монтаже кровли или изготовлении лестничного пролёта, иначе конструкция будет повреждена из-за последующей усадки и коробы.

Особое внимание уделяется обеспечению необходимой влажности при производстве высококлассных мебельных щитов и дверей, поскольку малейшие отклонения приводят к изменению габаритов и утрате функциональности изделия.

Примеры проявления

Вот некоторые наглядные примеры отрицательного влияния высокой влажности древесины:

• Неправильное высушивание мебели приводит к тому, что шкафы и столы быстро теряют первоначальную форму и функциональность;

• Недостаточная сушка лестничных ступеней вызывает быструю коррозию и потерю привлекательности;

• Отсутствие достаточного контроля влажности бревенчатого домостроительства провоцирует быстрое появление трещин и уменьшение жёсткости конструкции.

Правильный подход к выбору и хранению древесины позволит избежать таких неприятностей.

Заключение

Управление влажностью древесины — важная задача для любого профессионала в сфере деревообработки и столярного дела. Только точный контроль над уровнем влажности способен обеспечить высокие потребительские свойства изделий и гарантировать их долгосрочную эксплуатацию. Грамотное использование стандартов и современных технологий сушки позволит повысить эффективность работы и сократить расходы на устранение возможных дефектов.