Drevo je jedným z najžiadanejších materiálov používaných v stavebníctve, výrobe nábytku, výrobe kočiarov a mnohých ďalších odvetviach národného hospodárstva. Hlavnými výhodami sú vysoká pevnosť, šetrnosť k životnému prostrediu, dobrá opracovateľnosť, chemická odolnosť. Jednou z dôležitých vlastností, ktoré treba brať do úvahy, je vlhkosť dreva. Ako to určiť a čo by malo byť pre rôzne druhy dreva, zvážime v tomto článku.
Typy vlhkosti
Drevo je prírodného pôvodu, preto je veľmi citlivé na kolísanie teploty vzduchu a atmosférického tlaku. V závislosti od stavu prostredia mení percento vlhkosti. Odborníci tvrdia, že drevo dýcha, absorbuje alebo uvoľňuje vzdušnú paru a tento jav sa nazýva hygroskopickosť. Všeobecne sa uznáva, že najdôležitejšou charakteristikou je vlhkosť, ktorá určuje pomer vlhkosti k sušine. Delí sa na:
- Absolútne – márôzne hodnoty pre každý typ stromu. Vlhkosť dreva sa určuje podľa GOST 8486-86.
- Relatívne - merania sa vykonávajú vo vlhkom stave a delia sa na voľné a viazané.
Okrem toho vzniká vlhkosť:
- Prírodné – 27 – 81 %. Používa sa na rôzne pomocné práce: výroba debnenia, krokiev a latí.
- Nábytok – 8 – 12 %. Používa sa pri výrobe nábytku a na výrobu lepených trámov.
- Doprava – 18 – 22 %. Používa sa na všetky ostatné typy prác, okrem tých, ktoré sú uvedené v prvých dvoch odsekoch: na výrobu reziva, stavebníctvo, štetovnice.
Na stavebné práce je najvhodnejšie drevo odvoz. Materiál s vlhkosťou okolo 20% sa ľahko spracováva, nedeformuje sa a nepodlieha hubovým infekciám.
Stupeň vlhkosti
Podľa stupňa vlhkosti dreva sa delí na tieto typy:
- Mokrý – obsahuje viac ako 100 % vlhkosti. Tento stav nastáva, keď je materiál vo vode dlhý čas.
- Čerstvo narezané – percento vlhkosti dreva sa v tomto prípade pohybuje od 50 do 100.
- Suché na vzduchu – uchovávané vonku po dlhú dobu. Jeho vlhkosť úplne závisí od prírodných podmienok a ročného obdobia, stupeň vlhkosti je 15–20 %.
- Vysušené v miestnosti – nachádzajú sa v obytných štvrtiach s obsahom vody maximálne 10 %.
- Absolútne suchý - prakticky žiadna vlhkosť, jeho obsah je 0%. V tompuzdro je často zdeformované.
Pre praktické využitie dreva je nevyhnutné poznať stupeň vlhkosti.
Čo je prirodzená vlhkosť?
Drevo je živý materiál, ktorý neustále rastie a dýcha. Voda je nevyhnutná pre jej život. Jeho obsah závisí od druhu, poveternostných podmienok a miesta, kde strom rastie. Ihneď po rezaní alebo pílení guľatiny má materiál vlhkosť, ktorá sa nazýva prirodzená. Presné normy pre túto hodnotu neexistujú. Pohybuje sa v rozmedzí 27 – 81 %. Drevo s prirodzenou vlhkosťou je často napadnuté hubami a baktériami a hnije. Výrezy sa neodporúča prepravovať na veľké vzdialenosti ihneď po vyrúbaní, po niekoľkých dňoch sa stanú nepoužiteľnými.
Materiál s prirodzenou vlhkosťou sa používa len na výstavbu málo odolných konštrukcií. Pred dlhodobou prepravou a následným použitím dreva sa vyrúbané polená podrobia atmosférickému alebo nútenému sušeniu. Až po tomto postupe ho možno bezpečne použiť na výrobu rôznych vzorov.
Vlastnosti obsahu vlhkosti v dreve
O tom, že vlhkosť vzduchu má významný vplyv na výrobky z dreva, vie už od pradávna každý. Je to viditeľné najmä pri náhlych zmenách obsahu vlhkosti vo vzduchu. Tento jav sa vysvetľuje zvláštnosťami obsahu vody v druhoch stromov.
Existujú dve formy, v ktorých sa nachádza v materiáli:
- Prepojené – uložené vbunkovej membrány, je držaný fyzikálno-chemickými väzbami a silne ovplyvňuje mnohé vlastnosti dreva.
- Voľný - nachádza sa v medzibunkových priestoroch a bunkových dutinách, je zachovaný vďaka mechanickým väzbám, ľahko sa odstraňuje a má malý vplyv na kvalitu materiálu.
Pri vysychaní dreva sa najskôr odparí voľná vlhkosť a až potom viazaná vlhkosť. Proces bude trvať, kým sa voda rovnomerne nerozloží v materiáli a nevyrovná sa relatívna vlhkosť vzduchu. To isté sa deje s absorpciou vlhkosti.
Vyvážený obsah vlhkosti dreva
Akékoľvek drevo je schopné absorbovať vodnú paru a vodu a uvoľňovať výslednú vlhkosť. Rovnovážna vlhkosť sa nastavuje v závislosti od obsahu vlhkosti a okolitej teploty a doby pôsobenia vzduchu. Tento koncept je spojený s úplne rovnomernou distribúciou vlhkosti, keď sa proces sušenia dreva zastaví a percento vlhkosti v dreve a prostredí sa vyrovná.
Ukazuje sa, že hygroskopická rovnováha klímy regiónu môže byť určená rovnovážnou vlhkosťou domu postaveného z prírodného dreva. Vlhkosť obsiahnutá v dreve, ako už bolo spomenuté, pozostáva z voľnej a zložky. Hranicou týchto pojmov je bod nasýtenia. Toto je stav dreva, keď je voľná kvapalina úplne odstránená a bunky zostávajú nasýtené vodou. Bez ohľadu na druh dreva sa obsah vlhkosti v bode nasýtenia považuje za rovný23 – 31 %.
Aká je štandardná vlhkosť?
Pre použitie reziva v stavebníctve je potrebné triediť ho podľa stupňa vlhkosti. Štandardná vlhkosť dreva sa predpokladá približne 15% a považuje sa za konštantnú hodnotu pre akýkoľvek druh dreva, o čo sa snažia všetci výrobcovia výrobkov z dreva. V tomto stave je materiál dokonale skladovaný, používaný na stavebné a dokončovacie práce. Koncepty rovnováhy a štandardnej vlhkosti sú známe každému profesionálovi pracujúcemu v drevárskom priemysle.
Nedostatočne vysušené drevo je skutočným prostredím pre rast plesní a húb, ktoré spôsobujú ich rozpad. Moderné sušiace zariadenie umožňuje dosiahnuť obsah vlhkosti 6%. V tomto prípade bude materiál ešte odolnejší voči rozkladu, odolný voči deformácii a trvácny.
Vlhkosť dreva
Hlavné deformačné vlastnosti dreva, ktorého vlhkosť sa mení, sú nasledovné:
- Zmršťovanie - charakterizované zmenšením objemu a lineárnych rozmerov dreva. Proces sušenia je spojený len s odstránením viazanej vody z dreva, voľná voda nemá žiadny vplyv. Pri rezaní guľatiny na dosky sa počíta so zmršťovaním materiálu.
- Deformácia – zmena tvaru reziva, ku ktorej dochádza pri sušení a nesprávnom skladovaní. Často je to spôsobené rozdielnym zmršťovaním v priečnom alebo pozdĺžnom smere.
- Absorpcia vlhkosti - schopnosťdrevený materiál absorbuje vlhkosť zo vzduchu. Táto vlastnosť nezávisí od druhu dreva a výrazne zhoršuje jeho vlastnosti, znižuje biologickú stabilitu. Na ochranu sú drevené povrchy natreté farbami a lakmi.
- Opuch - zväčšuje sa objem a lineárne rozmery, v dôsledku čoho sa zvyšuje množstvo viazanej vody v bunkách. K tomuto javu dochádza, keď sa polená splavujú na vode alebo sa drevo uchováva vo vlhkom vzduchu. Navyše, opuch naprieč vláknami je pozorovaný viac ako pozdĺž.
Vlastnosť dreva absorbovať tekutiny sa využíva pri impregnácii antiseptikami, varením na získanie celulózy, splavovaním dreva.
Špecifická hmotnosť dreva
Na určenie hmotnosti dreva sa používa veličina nazývaná hustota alebo merná hmotnosť. Vypočítava sa pomerom hmotnosti materiálu k jednotkovému objemu. Tento parameter je veľmi premenlivý a závisí od vlhkosti a druhu dreva, preto je zvykom používať jeho priemernú hodnotu. Na výpočet tejto hodnoty postupujte takto:
- Určte hmotnosť dreva vážením.
- Vypočítajte objem. Vypočítava sa podľa špeciálnej metódy, pričom sa berie do úvahy iba objem čistého dreva bez dutín, ktoré sa tvoria počas inštalácie.
Hustota sa zvyčajne vypočítava na základe prirodzeného obsahu vlhkosti konkrétneho materiálu. Špecifická hmotnosť akéhokoľvek dreva sa meria v kg/m3 a zapisuje sa do tabuľky.
Určenie hmotnosti prirodzene vlhkého dreva
Spotrebiteľ potrebuje poznať hmotnosť dreva na:
- Doprava zakúpených surovín - výber dopravy a platby za doručenie.
- Určenie hmotnosti hotovej konštrukcie - montáž základov a montáž podláh.
- Určenie miesta skladovania materiálu.
Výpočet hmotnosti materiálu, ktorý kupujete, je veľmi jednoduchý. Na to budete musieť z tabuľky určiť mernú hmotnosť konkrétneho dreva a vynásobiť ho počtom kociek zakúpeného materiálu.
Určenie stupňa vlhkosti v domácnosti
Určenie množstva vody, ktoré drevo obsahuje, sa dá vykonať rôznymi spôsobmi. V každodennom živote sa na meranie vlhkosti dreva často používa elektrický vlhkomer. Jeho pôsobenie je spojené so zmenou elektrickej vodivosti materiálu od jeho obsahu vlhkosti. V tele prístroja sú namontované ihly, do ktorých je privádzaný elektrický prúd. Na vykonanie merania ich stačí vložiť do skúmaného dreva a zapnúť ho do elektrickej siete. Hodnota vlhkosti sa zobrazuje na váhe presne v mieste vpichu ihiel. Nevýhodou elektrického vlhkomera je, že zisťuje vlhkosť len na konkrétnom mieste. Skúsení remeselníci, ktorí s drevom pracujú už dlho, vedia určiť obsah vody v ňom podľa jeho vzhľadu. Pritom sa berie do úvahy farba kôry, prítomnosť trhlín na konci a pozdĺž vlákien.
Metódy merania vlhkosti
V priemyselných podmienkach na určenie obsahu vlhkosti dreva použite priamu a nepriamu metódu. Priama metóda zahŕňa váhovú metódu stanovenia. K tomu z kontrolovanej dávkyvyberte určitý počet dosiek. Z každého sa odreže vzorka a odváži sa na váhe. Potom ho začnú sušiť v sušiarni a ďalej vážiť každé dve hodiny, kým sa hodnoty nezmenia. Potom sa pomocou všetkých údajov vypočíta výsledok pomocou špeciálneho vzorca. Táto metóda trvá veľmi dlho, asi deväť hodín, takže len zriedka praktizujú a prijímajú nepriamu metódu. Na to slúži prístroj na meranie vlhkosti dreva, ktorý je založený na meraní elektrickej vodivosti materiálu. Sonda konduktometrického zariadenia je trojihlová sonda. Je prilepený pozdĺž vlákien do celej hĺbky elektród.
Indikácie sa pozerajú na miliampérovú stupnicu, ktorá je odstupňovaná v percentách. Na meranie vlhkosti triesok sa používa štiepané sklo. Určitá časť stlačeného materiálu je v ňom umiestnená medzi dve elektródy vo forme kotúčov. Vlhkosť drevotrieskových dosiek sa zisťuje štvorihlovou sondou. Táto metóda sa ľahko používa, poskytuje rýchly výsledok, ale sú možné chyby, najmä pri vysokej vlhkosti materiálu. Ďalším prístrojom na meranie vlhkosti dreva je vlhkomer Testo 616. Umožňuje rýchlo zmerať obsah vody v dreve bez jeho zničenia. Hĺbka merania je 5 cm Údaje sú zobrazené ako percento suchej hmotnosti dreva. Zariadenie je veľmi pohodlné na získavanie údajov v dynamike, napríklad pri sušení stien alebo podláh.
Záver
Drevo je prírodný produkt a je veľmi citlivé na teplotu a vlhkosť. Vďaka svojej hygroskopickosti neustále mení obsah vlhkosti v dôsledku podmienok prostredia. Tento proces sa nazýva dýchanie stromu, môže absorbovať vodu zo vzduchu alebo ju uvoľniť. Podobným javom je reakcia na zmeny mikroklímy miestnosti. Pri konštantnom stave atmosféry (vzduchu) v uzavretom priestore nadobúda vlhkosť dreva konštantnú hodnotu, ktorá sa nazýva rovnováha.
