Влияние температуры на влажность древесины

Если вы хотите провести точные измерения влажности древесины, вам необходимо понимать, как взаимодействуют температура окружающей среды, относительная влажность и влажность древесины.

Помимо этого,

Вам также необходимо понимать, как температура влияет на ваш измеритель влажности древесины. Это связано с тем, что штифтовые и бесштифтовые измерители по-разному подвержены влиянию температуры. Мы поговорим об этом подробнее немного позже. Но сначала давайте рассмотрим некоторые основы о температуре и содержании влаги в древесине.

• Как температура и влажность влияют на древесину?
• Относительная влажность и содержание влаги в древесине
• Как влага влияет на древесину
• Как температура влияет на ваш измеритель влажности древесины

Как температура и влажность влияют на древесину?

Прежде всего, что мы имеем в виду, когда говорим о влажности древесины? Давайте быстро рассмотрим ответ на этот вопрос, прежде чем продолжить.

Содержание влаги в древесине равно весу воды, присутствующей в древесине, деленному на вес древесины без воды, умноженному на 100, чтобы получить процент. Обратите внимание, что содержание влаги может превышать 100%, если вода, присутствующая в древесине, весит больше, чем сама древесина.

Теперь давайте поговорим о том, как температура и влажность влияют на древесину…

Относительная влажность воздуха оказывает большее влияние на содержание влаги, чем температура окружающей среды. Это происходит потому, что температура влияет только на косвенно влияет на влажность древесины посредством воздействия на относительную влажность.

Вот что мы имеем в виду…

Если бы мы провели испытание климат-контроля и поместили кусок дерева (скажем, кусок деревянного пола) в среду, где температура повышается и понижается, а уровень относительной влажности остается постоянным, то изменение показаний влажности было бы очень незначительным.

Однако, если тот же образец напольного покрытия поместить в среду, где температура остается постоянной, но относительная влажность увеличивается и уменьшается, показания измерения влажности будут соответственно увеличиваться и уменьшаться. Вы можете убедиться в этом сами, посмотрев на таблицу равновесного содержания влаги (EMC).

Итак, почему относительная влажность оказывает большее влияние на влажность древесины, чем температура? Давайте выясним.

Относительная влажность и содержание влаги в древесине

Древесина — гигроскопичный материал. Это просто причудливый способ сказать, что древесина постоянно реагирует на изменение климата окружающей среды, поглощая и выделяя влагу. Другими словами, древесина постоянно увлажняется и высыхает.

Вот как это работает…

Если ЭМС воздуха выше, чем у древесины, древесина будет поглощать влагу из воздуха до тех пор, пока эти два показателя не придут в равновесие. То есть до тех пор, пока и воздух, и древесина не будут иметь одинаковое содержание влаги. Обратное также верно.

Древесина будет выделять влагу в сухую среду до тех пор, пока воздух и древесина не будут в равновесии. Эта точка равновесия, в которой древесина не поглощает и не выделяет влагу (т.е. высыхает), называется EMC.

Таким образом, именно относительная влажность, а не температура, существенно изменяет содержание влаги в древесине.

Перед укладкой паркета, изготовлением шкафа или любым другим проектом древесине нужно время, чтобы адаптироваться к среде, в которой она будет в конечном итоге использоваться. Другими словами, ей нужно время, чтобы достичь ЭМС. Невыполнение этого требования может привести к деформациям, связанным с влажностью, поскольку древесина сжимается при уменьшении содержания влаги (высыхании) и разбухает при увеличении содержания влаги.

Мы более подробно рассмотрим это в следующем разделе. Но прежде чем мы это сделаем, давайте немного поговорим о том, как вода попадает в древесину.

Вода попадает в древесину через водяной пар, проходящий через клеточные просветы (т. е. полости), через молекулярную диффузию через клеточные стенки и через то, что называется капиллярным натяжением. Каждый, кто это читает, вероятно, видел капиллярное натяжение в действии.

Например, если вы свернете бумажное полотенце и засунете его в стакан с водой, вы увидите, как вода втянется в бумажное полотенце. Это происходит из-за капиллярного натяжения. Точно так же вода движется из корней дерева в ствол и в конечном итоге в листья.

Как влага влияет на древесину

Содержание влаги напрямую влияет на физические размеры древесины. Это происходит потому, что естественный процесс обмена с окружающей относительной влажностью, о котором мы говорили ранее, заставляет древесные волокна либо разбухать, либо сжиматься в размерах.

Если высушенная древесина не допускается правильно акклиматизироваться к месту, где он будет окончательно использован, этот естественный процесс обмена будет продолжаться даже после проект завершен.

Это может привести к появлению щелей, коробления, провисания, трещин или других проблем в зависимости от типа проекта.

Давайте поговорим об этом более подробно…

Древесина анизотропна.

Анизотропность означает, что по мере того, как древесина впитывает и выделяет воду, она сжимается и расширяется. различный направлениях по трем его плоскостям: тангенциальной, радиальной и продольной (т.е. вдоль волокон).

Например, при высыхании древесина в среднем усыхает на 8% вдоль тангенциальной плоскости. Однако усушка в радиальном направлении составляет в среднем всего около 4%. Наконец, усушка вдоль волокон составляет всего 0.2-0.4%.

Плотность древесины влияет на усадку и расширение.

Более плотные породы древесины демонстрируют большую усадку и расширение под воздействием влаги, чем породы с меньшей плотностью.

Бесплатная загрузка – 6 причин, по которым ваш проект по дереву провалился

Сухая древесина прочнее влажной.

Все виды древесины становятся прочнее при сушке. Древесина с влажностью 12-15% имеет примерно в два раза большую прочность на изгиб и сжатие, чем свежесрубленная древесина. Прочность на растяжение высушенной древесины достигает пика при влажности 6-12%.

Древесина не любит излишнюю сырость и высокий уровень влажности.

Древесина предпочитает сухие условия. Когда температура находится в диапазоне от 0 до 40 °C, а влажность древесины остается выше 20% в течение длительного периода времени, древесина начинает плесневеть. В таких ситуациях уровень относительной влажности обычно превышает 80%. Как только уровень относительной влажности в этих условиях превысит 90%, древесина также начнет гнить.

Однако при отрицательных температурах даже относительная влажность 85% не является проблемой, поскольку для роста грибка слишком холодно.

Как температура влияет на ваш измеритель влажности древесины

Если вы дочитали до этого места, у вас есть базовое понимание того, как взаимодействуют относительная влажность, температура и влажность древесины. Эти знания помогут вам точно измерить влажность древесины независимо от погодных условий.

Также наш Приложение Wood H2O поможет вам быстро определить правильный ЭМС для любого проекта по дереву. Это гарантирует, что ваш проект — каким бы он ни был — не испытает проблемы, связанные с влажностью после строительства или монтажа.

Теперь давайте поговорим о том, как температура влияет на ваш измеритель влажности древесины…

Штифтовые измерители влажности древесины

Штифтовые измерители чувствительны к изменениям температуры древесины из-за используемой в них технологии.

Штыревые измерители снимают показания влажности, пропуская электрический ток между кончиками штырей и измеряя сопротивление. Однако по мере повышения температуры древесины ее электрическое сопротивление уменьшается, и это, конечно, влияет на показания влажности.

Поэтому, если вы хотите получить точные показания, вам нужно будет скорректировать этот температурный перекос. Большинство штифтовых измерителей поставляются с инструкциями о том, как это сделать.

Измерители влажности древесины без штифта

Так как безштифтовые измерители влажности древесины не полагайтесь на электрическое сопротивление при определении влажности древесины, вам не нужно делать поправку на температуру (за исключением экстремальных температур).

Кроме того, относительная влажность воздуха не оказывает существенного влияния на показания влажности, полученные с помощью бесштифтовых измерителей, если только на измерителе нет конденсата. Даже поверхностная влажность на самой древесине не является проблемой для бесштифтовых измерителей Wagner, поскольку наша технология IntelliSense™ позволяет измерителю «видеть сквозь» нее.

Как вы видете…

Если вы хотите предотвратить проблемы, связанные с влажностью в ваших деревянных проектах, вам нужно будет снимать точные показания влажности. Однако снятие точных показаний влажности древесины зависит от понимания того, как взаимодействуют относительная влажность, температура, содержание влаги в древесине и технология вашего конкретного измерителя влажности.

Когда вы приступаете к следующему проекту по строительству или реконструкции, понимание содержания влаги в деревянных строительных стойках имеет решающее значение. Погрузитесь в нашу тематическую статью, 'Наблюдайте за содержанием влаги в деревянных строительных стойках», чтобы гарантировать, что ваши конструкции выдержат испытание временем, сохраняя целостность и безопасность.

Тони Морган

Тони Морган — старший технический специалист компании Wagner Meters, где он работает в команде по тестированию продукции, разработке, а также обслуживанию клиентов и обучению по продуктам для измерения влажности. Помимо 19-летнего опыта работы в ряде компаний, занимающихся электроникой, Тони имеет степень бакалавра в области менеджмента и степень старшего специалиста в области электронных технологий.

Последнее обновление: 23 октября 2024 г.