Определяем влажность древесины. Как определить влажность древесины Прибор для определения влажности дерева

Для качественной постройки или отделки крайне важно применять сухую древесину. В противном случае последствия могут быть самыми печальными. Трудно описать все неприятности, которые могут вас ожидать. Но может быть нанесен серьезный материальный ущерб.

Возможно ли определить в обычных условиях примерную влажность древесины?

Да, действительно, влажность можно определить, воспользовавшись специальным прибором влагомером. Однако есть народный способ практически точного определения влажности, и вот как это делается: на свежий скол кисточкой наносят раствор аптечного йода.

При условии, что дерево было заготовлено в холодное время года, и оно менее сырое, то прожилки окрасятся в темно-фиолетовый цвет, а если древесина более сырая, то срез приобретет желтоватый оттенок.

Также можно определить степень влажности по звуку, который издает дерево: нужно ударить обухом топора по торцу бревна, и послушать какой звук получится. Если он будет глухой, то древесина сырая, а если звонкий, то сухая. При этом нужно учитывать наличие сучков, которые могут усиливать это звучание.

Еще один визуальный способ определения влажности древесины заключается в ее определении по стружке. Если свежую стружку можно завязать в узел, то она сырая, а если при этом она ломается, то значит древесина сухая.

Определение плотности древесины

Также можно определить и плотность древесины по степени ее насыщения влагой. Для того чтобы подобрать несколько дубовых досок, их погружают на несколько часов в воду. Через некоторое время образцы взвешивают. Отбраковывается тот образец, который стал весить больше всех. Логика такова: раз он впитал больше всего воды, это значит что у него не такая плотная древесина, чем у других.

Когда дерево еще растет, то в его соках содержится несколько различных солей. После того как дерево срублено и высушено, образуются поры, куда в последствии поступает влага и воздух. Это может привести к загниванию материала.

Для борьбы с остатками солей деревянные заготовки, притопленные грузом, опускаются на дно реки в проточную воду, где в течение примерно 7 месяцев происходит полное вымывание солей. Такое бревно после сушки становится сверхпрочным.

1. Варианты выполнения измерений
2. Измерение по массе
3. Расчеты по полученным данным
4. Измерительные приборы

При выполнении строительных работ, для производства мебели и декоративных изделий берется сухая древесина, поскольку влажный материал «ведет» после обработки, что портит декор шкатулок, рамок для картин, фотографий. Подвергаются риску другие конструкции – двери, дверные косяки, полы, лестницы.

В связи с большими объемами, уровень влаги в древесине определить сложно, важен опыт специалиста – все замеры проводятся вручную, и работник может пропустить (случайно или умышленно) часть заготовок. А на крупных предприятиях по деревообработке делаются выборочные измерения, по которым выясняют, сколько процентов влажности у партии (5–20 штук, по полученным данным рассчитывается средний показатель). Определяется влажность древесины на предприятиях поэтапно .

Вполне вероятно, что часть может быть недостаточно сухой, а это вызовет сложности у специалистов, работающих с материалом – мастеров, мебельщиков. Нужна только сухая древесина, поэтому приходится самостоятельно определять ее состояние.

Методы выполнения

Существует всего 2 способа, чтобы узнать уровень воды в древесине:

Можно сделать это, используя инструменты. Для точных измерений пользуются специальным устройством – влагомером. Он предназначен для определения уровня содержания влаги в разных условиях и для любых материалов.

Измерить влажность древесины можно по ее массе, провести расчеты получается в домашних условиях.

Существует ГОСТ, допускающий уровень содержания влаги в древесине для определенных целей после обработки . (ГОСТ 17231-75 и ГОСТ 16483.7-71). Документы действуют на территории стран СНГ. В них регламентируются способы выбора пробников, методические указания по измерению влажности, анализ и трактовка полученной информации.

Сам процесс подготовки и работа просты: из партии отбираются образцы, которые помещаются в сушильный шкаф с заданными условиями. Это температура, влажность воздуха, другие факторы. После полного цикла работы шкафа образец достают и взвешивают, сравнивая влажность древесины до помещения туда и после. ГОСТ предусматривает допуски (погрешность допустимого отклонения от заданных значений).

Если заготовка долго лежала на складе (даже после сушки), то набирается равновесная влажность . Этот показатель для дерева является тем значением, которое имеет среда. Например, при длительном хранении на складе дерево наберет или отдаст влаги столько, что в итоге влажность бревен или досок будет равна этому показателю в помещении. Поэтому отдельно существует ГОСТ, который регламентирует норму влаги. Условия хранения материала должны соблюдаться.

Измерение по массе

Этот вариант наиболее точный, поэтому именно так определяют влажность по ГОСТу. Способ можно пименять дома. Он не требует специального оборудования. Однако необходимы знания физики и некоторых справочных данных по ГОСТу. Рекомендуется перед проведением измерений ознакомиться с ГОСТом, чтобы иметь представление о влажности, на что она влияет, какое значение имеет стандартное число, а также для получения справочных данных.

Метод основан на том, что любой материал имеет плотность. Разные породы дерева отличаются по этому показателю. При этом естественная плотность древесины значительно ниже, чем реальная – дерево впитывает влагу. Сухая древесина более легкая, чем влажная. Получив значения объема и массы заготовки, можно проверить или рассчитать влажность. Этот вариант надежней, чем простое использование влагомера.

Важно правильно взять исходные данные по плотности для расчетов, поскольку даже у одной и той же породы дерева, которое растет в различных климатических условиях, оно разное. Это дает погрешность.

Чтобы провести расчеты, необходимо взять заготовку 2х2х3 см, которую отрезают от краев доски на расстоянии около 0,3–0,5 метра.

Все равно, от какого края доски отрезан материал. Следующий этап – взвешивание. Его производить нужно на очень точных весах, чтобы получить показатель массы до 0,1 грамма. После этого рассчитывают объем и плотность материала.

Расчеты по полученным данным

Для сравнения с полученными расчетными данными берется естественная плотность древесины . Разница между расчетным и естественным значением будет указателем того, что дерево влажное. Для определения точного значения заготовку помещают в сушильный шкаф при температуре 100˚С (в быту можно использовать духовку) на четверть суток. После этого заготовка извлекается, повторно измеряется и взвешивается.

Расчеты выполняют следующим образом:

W = (m-m0)/m0 х100%, где: m – масса заготовки до сушильного шкафа, m0 – масса после извлечения из сушилки, W – значение влажности.

К недостаткам этого способа следует отнести длительное время получения и обработки информации, необходимость выбирать точные значения из справочных материалов (естественная плотность). Однако полученный результат будет точным.

Измерительные приборы

Чтобы определить влажность древесины, можно использовать устройство, которое позволяет узнать приблизительно, сколько процентов воды содержится в материале. Единственным требованием для подобных работ является наличие влагомера, который стоит довольно дорого. Большинство предприятий имеет в своем распоряжении такой прибор и, если договориться, то можно провести все измерения.

Принцип работы основан на явлении электрической проводимости в различных средах. Прибор имеет два игольчатых датчика, которые следует воткнуть в заготовку на одинаковую глубину, после чего через них проходит ток. При этом в современные приборы уже заложена норма сухого дерева, что позволяет проверить данные с установленными значениями для конкретной породы. Вся операция занимает около минуты.

К недостаткам этого метода стоит отнести высокую погрешность. У лучших приборов она составляет 1,5–2%, у большинства может доходить до 3–4%. Кроме того, сложно воткнуть иглы на одинаковую глубину, что дает существенные отклонения.

Одним из моих хобби является деревообработка, а при работе с натуральным деревом важна его влажность.
В данном обзоре расскажу о цифровом приборе для измерения влажности древесины.

Для большинства эта вещь бесполезная, но для столяра незаменимая.
В off-line такой прибор стоит… на вскидку первая же и что самое примечательное вид 1 в 1:-D помоему очень не скромно! хотя реально я их видел в магазинах по 800-1000 р.

Немного теории.
1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ.

Для определения влажности древесины существует несколько способов. Для определения влажности можно использовать специальный прибор - электровлагомер. Действие прибора основано на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами вводят в дерево и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается влажность древесины в том месте, где введены иглы. Широкое распространение получили электровлагомеры ЭВА-2М, определяющие влажность в диапазонах 7 - 60%.
Многие опытные столяры определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и другие физические свойства, можно определить влажность древесины по массе (взвешивая поочередно несколько одинаковых заготовок одной породы), по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам.

При обработке пиломатериала рубанком тонкая его стружка, сжатая рукой, легко сминается - значит, материал влажный. Если стружка ломается и крошится, это указывает на то, что материал достаточно сухой. При поперечных порезках острыми стамесками также обращают внимание на стружки. Если они крошатся или выкрошивается сама древесина заготовки, это значит, что материал слишком сухой.

На практике различают древесину: комнатно-сухую (с влажностью 8-12%), воздушно-сухую искусственной сушки (12-18%), атмосферно- сухую древесину (18-23%) и влажную (влажность превышает 23%).
Древесину только что срубленного дерева или находившуюся долгое время в воде, называют мокрой, ее влажность до 200%. Различают также эксплуатационную влажность, соответствующую равновесной влажности древесины в конкретных условиях.

о сушке пиломатериала можно прочитать подробнее в

Теперь о приборе…
выглядит он собственно как и на картинке в комплекте батарейка типа «Крона» 9V

Инструкция

Тестирование работоспособности проводилось на недавно закупленной обрезной доске 40мм x 200мм x 5 метров. На момент покупки лес был сырой, беглое тестирование показало влажность в районе 30 %.

Измерение влажности двух разных досок стопки

Измерение влажности одной доски в разных местах на небольшом расстоянии друг от друга. как видно результаты измерений на одном уровне.

Измерение влажности кожи пальца

По результатам измерений можно сказать что прибор не врет, хотя в некоторых местах показывал влажность 0% %-|

Резюме: покупкой доволен, по хорошему нужно провести поверку с фирменным прибором, но в целом уровень влажно показывает и это главное.

Прямой - по методике , косвенный - при помощи электрических . Первый способ - точный, второй способ - быстрый.

Определение влажности древесины по ГОСТ 17231-78 (ГОСТ 16483.7-71)

Способ первый - прямой (стандартный, дедовской, проверенный временем)

На данный момент, на территории России действуют два стандарта, оба регламентирующие одну и ту же методику определения влажности древесины:

1. ГОСТ 17231-78 Лесоматериалы колотые и круглые.
   Методы определения влажности
   Скачать (cкачиваний: 1226)
2. ГОСТ 16483.7-71 Древесина.
   Методы определения влажности
   Скачать (cкачиваний: 914)

Аналоги данных стандартов легко отыщутся в метрологии любой постсоветской страны. Оба документа (ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71) регламентируют порядок отбора образцов, методы испытаний и анализа для объективного определения влажности деревоматериалов, лесоматериалов и дров (всего того, откуда можно вырезать или отпилить образец для исследований). Методика определения влажности по ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71 предельно проста и заключается в систематическом отборе и последующем высушивании образцов испытуемого материала. При этом, исследуемый образец находится в сушильном шкафу до полного своего высыхания. После чего, производится взвешивание и сравнение веса исследуемой древесины до, и после высушивания.

Прим. Согласно ГОСТ 17231-78 и ГОСТ 16483.7-71, сухим считается такой образец, масса которого не изменилась более чем на 1% после выдерживания в сушильном шкафу в течение 24-х часов при температуре 101...103°С

Плюсы и минусы

ГОСТ-овские методы определения влажности древесины очень объективны, но имеют один большой недостаток - они громоздки и медлительны. Анализ древесины на влажность может растянуться до 3-х дней, пока сохнут образцы. Кроме того, для анализа на влажность требуется вырезать образец из массы исследуемого материала, что абсолютно неприемлемо для определения влажности древесины у готовых изделий

Определение влажности древесины влагомером

Способ второй - косвенный (быстрый и современный)

Чтобы не заморачиваться с утомительным отбором и просушкой образцов, гораздо проще и удобнее «ткнуть» в древесину влагомером. Влагомер - это специальный электрический прибор для определения влажности древесины. Действие влагомера основано на принципе изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности. У влагомера есть специальные иглы-электроды, которые нужно ввести в контакт с исследуемой древесиной и просто нажать на кнопку. Результат измерения тут же высветится на экране (или будет указан отклонением стрелки на нужную величину, если у прибора шкала рычажного типа).

Плюсы и минусы

Определение влажности древесины влагомером невероятно быстро и удобно, относится к неразрушающему методу контроля и, поэтому - идеально подходит для готовых изделий. Увы, электрические влагомеры дают большую погрешность

Погрешности измерений при определении влажности древесины

Погрешность при измерения влажности древесины составляют

1. По методике , не более 1%
2. При использовании электрического , в пределах 2...10%

Почему такая большая погрешность при использовании влагомеров:

1. Иглы-электроды проникают локально, только на глубину 5...15мм. Из-за этого получается поверхностное и местное изучение древесного материала. Как результат - большой процент погрешности, по сравнению со стандартными ГОСТ-овскими методами, где высушивание образцов происходит по всему объёму
2. Использование принципа изменения удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от её влажности даёт дополнительную погрешность . Потому что, величина удельного электрического сопротивления древесины зависит не только от её влажности, но и от её плотности и смолистости (для хвойных пород). А поскольку, древесины - очень переменчивая величина, то увеличивается вероятность погрешности при измерении древесины разных по плотности пород деревьев.
   Поэтому, для древесины каждой породы дерева имеется собственная шкала влажности . Электрические влагомеры настраиваются на плотность древесины какой-то одной породы, как правило - сосны. Для остальных пород дерева, производители влагомеров прикладывают таблицы или встраивают калькуляторы для пересчёта влажности.
   Но, даже такие ухищрения не позволяют снизить погрешность измерения меньше 2...3%, поскольку удельное электрическое сопротивление древесины напрямую зависит от плотности древесины, которая может сильно изменяться даже в пределах одной породы дерева
   см.

   Таблица удельного электрического сопротивления древесины в зависимости от породы дерева (наглядное пособие к объяснению, зачем нужны таблицы для пересчёта влажности в зависимости от породы дерева при использовании электрических влагомеров)

   Порода дерева	Удельное электрическое сопротивление (влажность 0%, 20°С, ОМ*см)
   	поперёк волокон	вдоль волокон
   Сосна	2,3*10 15	1,8*10 15
   Ель	7,6*10 16	3,8*10 16
   Ясень	3,3*10 16	3,8*10 15
   Граб	8,0*10 15	1,3*10 15
   Кедр	2,5*10 16	1,9*10 15
   Лиственница	8,6*10 15	3,3*10 15
   Прим. Данные таблицы найдены в Сети, их достоверность - неизвестна. Однако, даже поверхностного взгляда достаточно, чтобы понять, насколько может разниться величина удельного электрического сопротивления древесины, положенная в основу принципа работы электрического влагомера

3. Погрешность измерений в зависимости от породы дерева при определении влажности древесины влагомером уменьшается с ростом этой самой влажности и практически исчезает при показателе 100%. Это объясняется тем, что в напитанной водой древесине электрический ток идёт «напрямую» через воду, «игнорируя» при этом сопротивление

Единицы измерения величины влажности древесины

Каким-бы способом не была измерена влажность древесины - величина её всегда выражается в процентах от общей массы. Влажность древесины - это количественный показатель процентного содержания влаги в ней. Само собой разумеется, что влажность древесины не зависит от породы дерева.

Свободная и связанная влага в древесине

Основная часть влаги (воды) содержится в древесине во внутриклеточных и околоклеточных полостях и пустотах, каналах, трещинах и т.д. Но, кроме этого, молекулы воды содержатся в химически-связанном состоянии непосредственно в толще .

В зависимости от места расположения влаги в древесной массе, она (влага) разделяется на два вида - и

Свободная влага

Свободная влага - это влага, которая находится во внутриклеточном и междуклеточном пространстве, а также в полостях и пустотах древесины. Свободную влагу ещё называют «капиллярной». Свободная влага удерживается в древесной толще за счёт простых механических связей и легко удаляется из неё при обычной сушке. Свободная влага - это вода, которую древесина может впитывать в себя и затем отдавать при высушивании.

Связанная влага

Связанная влага - это специфический термин. Связанная влага - это влага, которая находится внутри материала стенок клеток древесины, непосредственно в самом

Дерево — доступный, экологически чистый материал, широко использующийся при строительстве и отделке зданий. Однако многие отказываются от него по той причине, что со временем древесина начинает коробиться, в конструкциях появляются щели. Происходит это по мере высыхания древесины. Избежать такой проблемы можно, если работать с сухим материалом. Нормы влажности пиломатериалов регламентируются рядом документов, в частности СНиП II-25-80.

Для того, чтобы получить качественное и надежное строение, необходимо использовать при строительстве только сухую древесину.

Но как узнать влажность древесины при покупке? На глаз это определить достаточно сложно. Лишь специалист с большим опытом по некоторым признакам может определить, влажная древесина или сухая, но и он не даст точного процентного соотношения. Некоторые выводы о влажности можно сделать при обработке пиломатериала. Если снятая рубанком стружка пластичная и гнется, то древесина сырая, если крошится — сухая. Строительные же нормативы требуют точной цифры, и для ее определения существует ряд методов, наиболее применяемыми из которых являются расчет по массе и вычисление с помощью специального прибора — влагомера.

Расчет влажности древесины по массе

Рисунок 1. Таблица плотности различных видов древесины.

Известно, что различные породы деревьев имеют различную плотность. Но плотность зависит не только от породы, но и от влажности пиломатериала: чем суше древесина, тем она легче. Данные по наиболее распространенным породам представлены в таблице на Рисунке 1. Зная объем и массу, можно подсчитать плотность, найти ее в таблице для данного дерева и таким образом определить влажность древесины. Это достаточно простой и быстрый способ определения влажности. Однако следует учитывать, что плотность деревьев даже одной породы, но произрастающих в разных климатических зонах, может варьироваться, поэтому погрешности в вычислениях избежать не удастся.

Для более точного определения влажности пиломатериала проводится исследование. Для испытания берется образец размером 20х20х30 мм. Проба отрезается от пиломатериала на расстоянии не менее 30-50 см от края доски. Она взвешивается на весах с точностью до 0,1 г и помещается в сушильный шкаф с температурой в 101-104° С. По истечении 6 часов проба достается из шкафа, повторно взвешивается и снова кладется в шкаф. Последующие взвешивания проводятся с периодичностью в 2 часа. Результаты взвешиваний заносятся в журнал. Если разница массы по итогам двух взвешиваний не превышает 0,1 г, то древесина считается абсолютно сухой.

Абсолютная влажность материала высчитывается по формуле:

W=(m-m 0)/m 0 ×100(%),

где W — влажность, m — масса образца при первом взвешивании, m 0 — масса того же образца после полного высушивания.

Необходимо рассмотреть, как определить влажность образца на примере. Можно допустить, что до просушки он весил 98,76 г, после просушки — 65,81 г. Тогда W=(98,76-65,81)/65,81х100=50,1%.

Для получения достоверного результата необходимо произвести исследование с несколькими пробами. Не рекомендуется выдерживать в сушильном шкафу более 20 часов образцы смолистых пород.

Этот способ определения влажности древесины соответствует ГОСТу 16483.7-71, но он занимает много времени и требует наличия специального лабораторного оборудования.

Определение влажности при помощи влагомера

Для определения влажности древесины можно использовать влагомер.

Научно-технический прогресс, проявляющийся во всех сферах человеческой деятельности, не остался в стороне и в отношении такого вопроса, как определение влажности древесины. Сегодня влагомером никого не удивить. Стоимость этого портативного прибора зависит от производителя, модели и набора функций, но она не настолько высока, чтобы отказаться от этого удобного приспособления. Влагомеры есть практически на любом складе, где хранятся или продаются пиломатериалы. А потому и измерение влажности превращается в минутное дело.

Принцип действия влагомера основан на измерении сопротивления при пропускании через древесину электрического тока. Прибор имеет игольчатые датчики, которые заглубляются в пиломатериал вдоль волокон. При нажатии кнопки замера через них пропускается ток, и результат, уже переведенный в показатель влажности, моментально высвечивается на дисплее. Погрешность измерения у современных влагомеров составляет не более 1,5%. При этом следует понимать, что результат достоверен только для того места, где углублены иголки. Чтобы судить о состоянии пиломатериала в целом, необходимо произвести как можно больше замеров по всей длине и ширине доски.

Ряд моделей имеет длинный проводник, соединяющий прибор с игольчатыми датчиками. Это позволяет измерять влажность древесины дистанционно при ее сушке в камере. При этом датчики вставляются в доски, расположенные в середине штабеля. Сам прибор помещается вне камеры. При замерах необходимо делать поправки на температуру. Дистанционный способ удобен для контролирования процесса сушки древесины, но следует признать, что зачастую он дает искаженные результаты. Это происходит по двум причинам: из-за нагревания иголок датчиков, которые передают его древесине в местах заглубления, и из-за нарушения плотного контакта датчиков вследствие усыхания древесины.

В тех случаях, когда крайне нежелательно даже минимальное повреждение древесины, например, если речь идет о деталях для мебели, определить влажность древесины можно бесконтактным влагомером. Он не имеет иголок, а просто прикладывается к поверхности пиломатериала. Принцип действия прибора основан на измерении длины электромагнитных волн, которая будет отличаться в зависимости от влажности. При измерении таким влагомером следует определять древесину по породе.

Сушка древесины

Влажная древесина — еще не приговор. Ее вполне можно довести до пригодного к работе состояния даже без сушки в камере. Более того, атмосферная просушка рекомендуется для любого приобретенного пиломатериала.

Сводится к ее правильному хранению. Для этого оборудуется место на сквозняке, защищенное навесом от осадков и попадания прямых солнечных лучей. Последнее условие связано с тем, что под солнцем поверхность досок быстро нагревается и просушивается, а нижняя остается влажной. Из-за этого возникает напряжение, древесина коробится и трескается.

Под штабели устанавливаются лаги высотой не менее 0,5 м от уровня земли. Поверхность основания должна иметь строго горизонтальную ориентацию. Во избежание прогиба досок расстояние между точками опоры не должно превышать 1,5 м. Между рядами досок перпендикулярно им размещаются прокладочные доски из хвойных пород толщиной в 25-40 мм, а через 1,0-1,5 м — прокладки толщиной в 100-150 мм. Это обеспечит лучшую циркуляцию воздуха. Нельзя складировать в один штабель доски, имеющие разную влажность: древесина гигроскопична, и сухие пиломатериалы будут набирать влагу от влажных.

Время, необходимое для просушки до показателя 18-22 % влаги, варьируется от 9 до 40 дней. Оно зависит от климатических условий, времени года и толщины материала.