Il legno è uno dei materiali più richiesti utilizzati nell'edilizia, nella produzione di mobili, nella costruzione di carrozze e in molti altri settori dell'economia nazionale. I principali vantaggi sono l'elevata resistenza, il rispetto dell'ambiente, la buona lavorabilità, la resistenza chimica. Una delle proprietà importanti che devono essere prese in considerazione è il contenuto di umidità del legno. Come determinarlo e cosa dovrebbe essere per i diversi tipi di legno, considereremo in questo articolo.
Tipi di umidità
Il legno è di origine naturale, quindi è molto sensibile alle fluttuazioni della temperatura dell'aria e della pressione atmosferica. A seconda dello stato dell'ambiente, cambia la percentuale di umidità. Gli esperti dicono che il legno respira, assorbe o rilascia vapore d'aria e questo fenomeno è chiamato igroscopicità. È generalmente accettato che la caratteristica più importante sia l'umidità, che determina il rapporto tra umidità e sostanza secca. È suddiviso in:
- Assoluto - havalori diversi per ogni tipo di albero. L'umidità del legno è determinata secondo GOST 8486-86.
- Relativo - le misurazioni vengono eseguite allo stato umido e sono divise in libere e rilegate.
Oltre a questo, c'è umidità:
- Naturale - 27-81%. Utilizzato per vari lavori ausiliari: realizzazione di casseforme, travi e listelli.
- Mobili - 8-12%. Viene utilizzato nella produzione di mobili e per ottenere travi incollate.
- Trasporti - 18-22%. Utilizzato per tutti gli altri tipi di lavoro, ad eccezione di quelli elencati nei primi due paragrafi: per la produzione di legname, edilizia, palancole.
Per i lavori di costruzione, il legno più adatto è il trasporto. Il materiale con un contenuto di umidità di circa il 20% è facilmente lavorabile, non si deforma e non è soggetto ad infezioni fungine.
Grado di umidità
Secondo il grado di umidità del legno, si divide nelle seguenti tipologie:
- Wet - contiene più del 100% di umidità. Questa condizione si verifica quando il materiale è presente in acqua per molto tempo.
- Taglio fresco: la percentuale di umidità del legno in questo caso varia da 50 a 100.
- Asciugato all'aria - tenuto all'aperto per lungo tempo. La sua umidità dipende completamente dalle condizioni naturali e dalla stagione, il grado di umidità è 15–20%.
- Stanza asciutta - situata in aree residenziali con un contenuto d'acqua non superiore al 10%.
- Assolutamente asciutto - praticamente senza umidità, il suo contenuto è dello 0%. In ciòcaso, è spesso deformato.
Conoscere il grado di umidità è necessario per l'uso pratico del legno.
Cos'è l'umidità naturale?
Il legno è una materia viva che cresce e respira costantemente. L'acqua è essenziale per la sua vita. Il suo contenuto dipende dalla specie, dalle condizioni meteorologiche e dal luogo in cui cresce l'albero. Immediatamente dopo aver tagliato o segato un tronco, il materiale ha umidità, che si chiama naturale. Non esistono norme esatte per questo valore. Varia tra il 27 e l'81%. Il legno con umidità naturale è spesso infetto da funghi e batteri e marcisce. Si sconsiglia di trasportare i tronchi per lunghe distanze subito dopo l'abbattimento, dopo alcuni giorni diventano inutilizzabili.
Il materiale con umidità naturale viene utilizzato solo per la costruzione di strutture a bassa responsabilità. Prima del trasporto a lungo termine e del successivo utilizzo del legno, i tronchi abbattuti vengono sottoposti ad essiccazione atmosferica o forzata. Solo dopo questa procedura può essere utilizzato in sicurezza per la produzione di vari modelli.
Caratteristiche del contenuto di umidità nel legno
Tutti sanno fin dall'antichità che l'umidità dell'aria ha un impatto significativo sui prodotti in legno. Ciò è particolarmente evidente con improvvisi cambiamenti nel contenuto di umidità nell'aria. Il fenomeno è spiegato dalle peculiarità del contenuto d'acqua nelle specie arboree.
Ci sono due forme in cui si trova nel materiale:
- Linked - memorizzato inmembrana cellulare, è trattenuta da legami fisico-chimici e influenza fortemente molte proprietà del legno.
- Libero - situato negli spazi intercellulari e nelle cavità cellulari, si conserva grazie ai legami meccanici, si rimuove facilmente e ha scarso effetto sulla qualità del materiale.
Quando il legno si asciuga, prima di tutto l'umidità libera evapora e solo dopo di essa - l'umidità si lega. Il processo durerà fino a quando l'acqua non sarà distribuita uniformemente su tutto il materiale ed eguaglierà l'umidità relativa dell'aria. Lo stesso accade con l'assorbimento dell'umidità.
Contenuto di umidità del legno in equilibrio
Qualsiasi legno è in grado di assorbire il vapore acqueo e l'acqua e rilasciare l'umidità risultante. L'umidità di equilibrio viene stabilita in base al contenuto di umidità, alla temperatura ambiente e alla durata dell'esposizione del legno all'aria. Questo concetto è associato a una distribuzione dell'umidità completamente uniforme, quando il processo di essiccazione del legno si interrompe e la percentuale di umidità nel legno e nell'ambiente diventa uguale.
Si scopre che l'equilibrio igroscopico del clima della regione può essere determinato dall'umidità di equilibrio di una casa costruita in legno naturale. L'umidità contenuta nel legno, come accennato in precedenza, è costituita da elementi liberi e componenti. Il confine di questi concetti è il punto di saturazione. Questo è lo stato del legno quando il liquido libero è completamente rimosso e le cellule rimangono sature di acqua. Indipendentemente dal tipo di legno, il contenuto di umidità al punto di saturazione è considerato uguale23–31%.
Qual è l'umidità standard?
Per l'uso del legname in edilizia, è necessario selezionarlo in base al grado di umidità. Si presume che il contenuto di umidità standard del legno sia di circa il 15% ed è considerato un valore costante per qualsiasi tipo di legno, a cui tutti i produttori di prodotti in legno aspirano. In questo stato, il materiale è perfettamente immagazzinato, utilizzato per lavori di costruzione e finitura. I concetti di equilibrio e umidità standard sono familiari a qualsiasi professionista che lavora nell'industria del legname.
Il legno non sufficientemente essiccato è un ambiente reale per la crescita di muffe e funghi, causandone la rottura. Le moderne apparecchiature di asciugatura consentono di ottenere un contenuto di umidità del 6%. In questo caso, il materiale sarà ancora più resistente alla decomposizione, alla deformazione e durevole.
Proprietà di umidità del legno
Le principali proprietà deformanti del legno, il cui contenuto di umidità cambia, sono le seguenti:
- Ritiro - caratterizzato da una diminuzione del volume e delle dimensioni lineari del legno. Il processo di essiccazione è associato solo alla rimozione dell'acqua legata dal legno, l'acqua libera non ha alcun effetto. Quando si segano i tronchi nelle tavole, si tiene conto del ritiro del materiale.
- Deformazione - un cambiamento nella forma del legname che si verifica durante l'essiccazione e lo stoccaggio improprio. Spesso ciò è dovuto al diverso ritiro in direzione trasversale o longitudinale.
- Assorbimento dell'umidità - capacitàmateriale in legno per assorbire l'umidità dall'aria. Questa proprietà non dipende dal tipo di legno e ne pregiudica notevolmente le proprietà, riducendo la biostabilità. Per protezione, le superfici in legno sono rivestite con pitture e vernici.
- Rigonfiamento - il volume e le dimensioni lineari aumentano, di conseguenza aumenta la quantità di acqua legata nelle cellule. Questo fenomeno si verifica quando i tronchi vengono trasportati sull'acqua o il legno viene tenuto in aria umida. Inoltre, il rigonfiamento attraverso le fibre si osserva più che lungo.
La proprietà del legno di assorbire i liquidi viene utilizzata quando lo si impregna di antisettici, si cuoce per ottenere cellulosa, si fa rafting del legno.
Peso specifico del legno
Per determinare il peso del legno, viene utilizzata una quantità chiamata densità o peso specifico. È calcolato dal rapporto tra la massa del materiale e il volume unitario. Questo parametro è molto variabile e dipende dall'umidità e dal tipo di legno, quindi è consuetudine utilizzarne il valore medio. Per calcolare questo valore procedere come segue:
- Determina la massa del legno pesando.
- Calcola il volume. Viene calcolato secondo un metodo speciale, tenendo conto solo del volume di legno pulito senza vuoti che si formano durante l'installazione.
La densità viene solitamente calcolata in base al contenuto di umidità naturale di un particolare materiale. Il peso specifico di qualsiasi legno è misurato in kg/m3 e inserito nella tabella.
Determinazione del peso dell'umidità naturale del legno
Il consumatore deve conoscere il peso del legno per:
- Trasporto delle materie prime acquistate - la scelta del trasporto e il pagamento per la consegna.
- Determinazione del peso della struttura finita - posa delle fondamenta e posa dei solai.
- Determinare dove conservare il materiale.
Calcolare il peso del materiale che acquisti è molto semplice. Per fare ciò, dovrai determinare il peso specifico di un particolare legno dal tavolo e moltiplicarlo per il numero di cubi di materiale acquistato.
Determinazione del grado di umidità in casa
La determinazione della quantità di acqua contenuta nel legno può essere effettuata in diversi modi. Nella vita di tutti i giorni, un misuratore di umidità elettrico viene spesso utilizzato per misurare il contenuto di umidità del legno. La sua azione è associata a un cambiamento nella conduttività elettrica del materiale dal suo contenuto di umidità. Gli aghi sono montati nel corpo del dispositivo, a cui viene fornita una corrente elettrica. Per effettuare la misura è sufficiente inserirli nel legno in studio e accenderlo alla rete elettrica. Il valore dell'umidità viene visualizzato sulla scala esattamente nel punto in cui sono inseriti gli aghi. Lo svantaggio del misuratore di umidità elettrico è che determina l'umidità solo in un determinato luogo. Artigiani esperti che lavorano da molto tempo con il legno possono determinare il contenuto d'acqua in esso contenuto dal suo aspetto. Per questo si tiene conto del colore della corteccia, della presenza di crepe all'estremità e lungo le fibre.
Metodi di misurazione dell'umidità
In condizioni industriali, per determinare il contenuto di umidità del legno, utilizzare un metodo diretto e indiretto. Il metodo diretto include il metodo di determinazione del peso. Per fare questo da un batch controllatoscegli un certo numero di schede. Un campione viene tagliato da ciascuno e pesato su una bilancia. Quindi iniziano ad asciugarlo in forno, continuando a pesarlo ogni due ore fino a quando le letture diventano le stesse. Quindi, utilizzando tutti i dati, il risultato viene calcolato utilizzando una formula speciale. Questo metodo richiede molto tempo, circa nove ore, quindi raramente si esercitano e adottano un metodo indiretto. Per fare ciò, utilizzare un dispositivo per misurare il contenuto di umidità del legno, che si basa sulla misurazione della conduttività elettrica del materiale. La sonda del dispositivo conduttometrico è una sonda a tre aghi. È bloccato lungo le fibre per l'intera profondità degli elettrodi.
Le indicazioni guardano la scala dei milliampere, che è graduata in percentuale. Un vetro diviso viene utilizzato per misurare il contenuto di umidità dei trucioli. Una certa porzione del materiale compresso viene posta al suo interno tra due elettrodi sotto forma di dischi. Il contenuto di umidità dei pannelli di particelle è determinato con una sonda a quattro aghi. Questo metodo è facile da usare, dà un risultato rapido, ma sono possibili errori, soprattutto con un alto contenuto di umidità del materiale. Un altro strumento per misurare l'umidità del legno è l'igrometro Testo 616. Consente di misurare rapidamente il contenuto d'acqua del legno senza distruggerlo. La profondità di misurazione è di 5 cm I dati vengono visualizzati come percentuale del peso a secco del legno. Il dispositivo è molto comodo per ottenere dati in dinamica, ad esempio quando si asciugano pareti o pavimenti.
Conclusione
Il legno è un prodotto naturale ed è molto sensibile alla temperatura e all'umidità. A causa della sua igroscopicità, cambia costantemente il suo contenuto di umidità a causa delle condizioni ambientali. Questo processo è chiamato respirazione di un albero, può assorbire l'acqua dall'aria o rilasciarla. Un fenomeno simile è una reazione ai cambiamenti nel microclima della stanza. Con uno stato costante dell'atmosfera (aria) in uno spazio chiuso, il contenuto di umidità del legno assume un valore costante, chiamato equilibrio.
