При строительстве деревянного дома из бревна возникает немало вопросов. Один из них касается влажности древесины. Что это? Какой она должна быть? Давайте разбираться.
Что такое влажность древесины?
Древесина состоит из множества капилляров, наполненных влагой, из-за чего структура материала получается неоднородной, пористой. Соотношение веса влаги, содержащейся внутри, к массе полностью сухой древесины, называют влажностью.
При усушке древесина теряет жидкость, ее объем уменьшается. Вдоль волокон, то есть по длине брус, бревна, доски не меняются, а в направлении поперек волокон (ширина изделия) наблюдается значительное изменение. Коэффициент усушки связан с породой древесины, количеством свободной и связанной влаги. Это указано в таблице, расположенной ниже. 
Существуют два вида внутренней влаги:
- Свободная - находится в порах и капиллярах.
- Связанная - жидкость внутри клеток.
Между ними расположена «точка насыщения волокон». Это понятие характеризуется состоянием, когда удалена вся свободная влага из древесины, а внутри клеток жидкость осталась. Влажность разных пород в таком положении в равна от 22 до 35 %. Для расчетов берется средний показатель – 28%.
Физические размеры пиломатериалов меняются в диапазоне от 0% до 28%. При дальнейшем изменении влажности объем не меняется.Есть еще понятие «равновесной влажности». Она устанавливается внутри пиломатериалов естественным путем во время эксплуатации. Также надо понимать, что показатель равновесия меньше, чем точка насыщения. Он тесно связан с температурой и влажностью воздуха. Подробные значения смотрите в таблице.
Если проанализировать данные, то можно понять, что в отапливаемых помещениях он равен 8-10%, на улице – 12-14 %. Таким образом, сырые пиломатериалы будут терять в объеме внутри дома, а сухие — увеличиваться (разбухать) на улице. В целом, пиломатериалы для внутренней отделки должны иметь влажность 6-8%, а для наружных работ - 11-12%.
Методы измерения влажности
Древесина относится к анизотропным материалам. У этой группы веществ свойства зависят от направления волокон - вдоль и поперек прочность и теплопроводность различны. Также дереву присуща гигроскопичность – способность впитывать и отдавать влагу в больших количествах.
Именно анизотропия и гигроскопичность становятся причинами появления напряжений внутри пиломатериала, которые приводят к растрескиванию и возникновению межвенцовых зазоров во время усадки деревянного дома из бревна.
Уменьшить анизотропию помогают специальные пленкообразующие составы, которыми обрабатывают торцы бревенчатой конструкции. А контролировать показатель влажности помогают специальные приборы - влагометры, которые могут быть разной степени точности, переносными и стационарными.
Существуют три метода определения влажность пиломатериала. Это контактный (кондуктометрический), бесконтактный (диэлькометрический) и метод высушивания (термогравиметрический).
Термогравиметрический метод
Наибольшую точность дает методика высушивания, именно ее результат внесен в ГОСТ 17231-78 и считается официально признанными. Способ очень трудоемкий, занимает не менее пяти, а то и восьми часов. Суть в следующем:
- От изделия отпиливают небольшой образец на расстоянии дальше, чем 50 мм от края. Это связано с тем, что поверхностные слои древесины высыхают быстрее, чем середина. Поэтому нужен опытный образец с объема.
- После этого пробу взвешивают на лабораторных весах до 0,1 или 0,01 г и высушивают в сушильной камере при температуре 100 градусов С.
- Периодически образец достают и взвешивают. Все результаты записываются. Взвешивания продолжают до тех пор, пока два раза подряд не получится одно значение. Это означает, что образец потерял всю жидкость и его влажность равна нулю.
После получения полностью высушенного образца делают расчеты по формуле:
Wотн = ((m0 - m)/m)*100%,
где m0 – первоначальный вес, а m – конечный вес.
Из первоначального веса отнимают окончательную массу. Это число делят на окончательный вес и умножают на 100%. Результат — искомая влажность.
Контактное измерение
Влажность пиломатериала высчитывается на основании коэффициента электрического сопротивления. Игольчатые влагомеры преобразуют значение в единицу влажности и выводят результат на свой экран.
На фотографии - измерение влажности оцилиндрованного бревна от «Азбука Леса» контактным влагомером.
Для измерений в древесину вставляются металлические щупы и включают электрический ток. Чем больше длина зонда, тем точнее показание приборов.
К недостаткам игольчатых приборов относятся:
- Нарушение целостности пиломатериала в местах измерений.
- При влажности материала менее восьми процентов велика погрешность.
Бесконтактная методика
Вначале измерений подготавливают небольшой, максимально ровный участок на поверхности деревянного изделия Суть методики состоит в определении диэлектрической проницаемости исследуемого образца при помощи СВЧ излучения.
Прибор сравнивает полученное число с нормативным значением, которое есть в его памяти. Различие между эталоном и полученным значением – это влажность древесины. Главное преимущество метода – это отсутствие зависимости от температуры воздуха, статического электричества.
С помощью таких измерений можно проверить влажность образца по всей длине, и занимает это несколько минут. При использовании таких влагомеров не повреждается материал в месте контакта.
Недостатки метода:
- Погрешность, связанная с неоднородным распределением влажности и плотности по всему объему пиломатериала.
- Для недорогих моделей характерна небольшая глубина сканирования.
Визуальные методы
Эти народные способы не отличаются точностью. Но иногда и такой вариант может дать нужную информацию.
- Если на спиле появляется жидкость, это свидетельствует об излишней влажности пиломатериала. И, наоборот, если доска крошится при распиле, она пересушена.
- На строганной поверхности пиломатериала рисуют химическим карандашом. Если изображение становится фиолетовым, в пиломатериале много влаги.
- У сухого дерева стружка легко раскрашивается, а у сырого она эластичная.
- При ударе обухом топора по дереву глухой звук свидетельствует о большой влажности, а мягкий – о хорошей просушке.
- При хранении досок на свежем воздухе на торцах появляются капли смолы.Если при давлении смола крошится, то это сухое дерево.
Влажность бревна на разных этапах строительства
У срубленного дерева максимальная влажность. Для некоторых пород и дерева, которое долго находилось в воде, она даже больше ста процентов.
Влажность материала связана с особенностями породы древесины и места измерения. У всех хвойных деревьев влажность в периферийной части (заболони) выше, чем в ядре. У лиственных — одинакова по всему объему. Влажность свежеспиленной древесины представлена в таблице.
| Порода | Влажность, % | ||
| ядро | заболонь | 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 |
-
При поступлении заготовок на производство влажность уменьшается до 70-80%, что связано с тем, то после рубки проходит некоторое время. И древесина теряет небольшой процент влаги под воздействием атмосферных факторов. Начальная влажность не имеет большого значения, упор делается на качество бревна – отсутствие следов гниения, количество сучков, кривизну заготовки.
- После окончания рубки или оцилиндровки бревна влажность пиломатериала составляет 20 -22%. Этот показатель называют транспортной влажностью.
- После окончания сборки сруба влажность бревна равна 18-20%. Этот показатель называют эксплуатационной влажностью. Она уменьшится до равновесной в процессе усадки.
-
Влажность клееного бруса после окончания сборки составляет 14-16%
Бревно или брус камерной сушки сразу имеют равновесную влажность 10-12%.
Начинать отделку сруба можно при влажности бревна 10-12%. В этом случае достигнута равновесная влажность. Ее показатель одинаков для всех пород древесины. При этом дом из лиственницы будет сохнуть на 60% дольше, чем срубы из сосны или кедра.
Все ГОСТы, действующие в России, указаны ниже.
Наша компания «Азбука Леса» строит деревянные дома из бревна под ключ с 2002 года. Мы гарантируем высокое качество леса правильной влажности!
