La fusta és un dels materials més demandats utilitzats en la construcció, la fabricació de mobles, la construcció de carruatges i molts altres sectors de l'economia nacional. Els principals avantatges són l' alta resistència, el respecte al medi ambient, la bona mecanització, la resistència química. Una de les propietats importants que cal tenir en compte és el contingut d'humitat de la fusta. Com determinar-lo i què hauria de ser per als diferents tipus de fusta, ho tindrem en compte en aquest article.
Tipus d'humitat
La fusta és d'origen natural, per la qual cosa és molt sensible a les fluctuacions de la temperatura de l'aire i la pressió atmosfèrica. Subjecte a l'estat de l'ambient, canvia el percentatge d'humitat. Els experts diuen que la fusta respira, absorbeix o allibera vapor d'aire i aquest fenomen s'anomena higroscopicitat. Generalment s'accepta que la característica més important és la humitat, que determina la relació entre la humitat i la matèria seca. Es subdivideix en:
- Absolut - tédiferents valors per a cada tipus d'arbre. La humitat de la fusta es determina segons GOST 8486-86.
- Relatiu: les mesures es realitzen en estat humit i es divideixen en lliures i lligats.
A més d'això, hi ha humitat:
- Natural - 27-81%. S'utilitza per a diferents treballs auxiliars: encofrat, bigues i llistons.
- Mobles - 8-12%. S'utilitza en la producció de mobles i per a l'obtenció de bigues encolades.
- Transport - 18-22%. S'utilitza per a tots els altres tipus de treballs, excepte els enumerats als dos primers paràgrafs: per a la producció de fusta, construcció, palplanques.
Per a la construcció, la fusta més adequada és el transport. El material amb un contingut d'humitat d'aproximadament el 20% es processa fàcilment, no es deforma i no està subjecte a infeccions per fongs.
Grau d'humitat
Segons el grau d'humitat de la fusta, es divideix en els següents tipus:
- Humit: conté més del 100% d'humitat. Aquesta condició es produeix quan el material està present a l'aigua durant molt de temps.
- Recentment tallat: el percentatge d'humitat de la fusta en aquest cas oscil·la entre 50 i 100.
- Assecat a l'aire: conservat a l'aire lliure durant molt de temps. La seva humitat depèn completament de les condicions naturals i de l'estació, el grau d'humitat és del 15 al 20%.
- Habitació seca: ubicada en zones residencials amb un contingut d'aigua no superior al 10%.
- Absolutament sec - pràcticament sense humitat, el seu contingut és del 0%. En aquestcas, sovint es deforma.
Conèixer el grau d'humitat és necessari per a l'ús pràctic de la fusta.
Què és la humitat natural?
La fusta és un material viu que creix i respira constantment. L'aigua és essencial per a la seva vida. El seu contingut depèn de l'espècie, les condicions meteorològiques i el lloc on creix l'arbre. Immediatament després de tallar o serrar un tronc, el material té humitat, que s'anomena natural. No existeixen normes exactes per a aquest valor. Varia entre el 27 i el 81%. La fusta amb humitat natural està sovint infectada amb fongs i bacteris, i es podreix. No es recomana transportar els troncs a llargues distàncies immediatament després de la tala, ja que al cap d'uns dies es tornen inutilitzables.
El material amb humitat natural només s'utilitza per a la construcció d'estructures de baixa responsabilitat. Abans del transport a llarg termini i l'ús posterior de la fusta, els troncs talats se sotmeten a un assecat atmosfèric o forçat. Només després d'aquest procediment es pot utilitzar amb seguretat per a la fabricació de diversos dissenys.
Característiques del contingut d'humitat a la fusta
Tothom sap des de l'antiguitat que la humitat de l'aire té un impacte important en els productes de fusta. Això es nota especialment amb canvis sobtats en el contingut d'humitat de l'aire. El fenomen s'explica per les peculiaritats del contingut d'aigua de les espècies arbòries.
Hi ha dues formes en què es troba al material:
- Enllaçat - emmagatzemat amembrana cel·lular, està subjecta per enllaços fisicoquímics i afecta fortament moltes propietats de la fusta.
- Lliure - situat als espais intercel·lulars i cavitats cel·lulars, es conserva a causa dels enllaços mecànics, s'elimina fàcilment i té poc efecte sobre la qualitat del material.
Quan la fusta s'asseca, en primer lloc, la humitat lliure s'evapora i només després - la humitat lligada. El procés durarà fins que l'aigua es distribueixi uniformement per tot el material i iguali la humitat relativa de l'aire. El mateix passa amb l'absorció d'humitat.
Contingut d'humitat de la fusta en equilibri
Qualsevol fusta és capaç d'absorbir el vapor d'aigua i l'aigua i alliberar la humitat resultant. L'equilibri d'humitat s'estableix en funció del contingut d'humitat i de la temperatura ambient i de la durada de l'exposició de la fusta a l'aire. Aquest concepte s'associa a una distribució uniforme de la humitat, quan el procés d'assecat de la fusta s'atura, i el percentatge d'humitat de la fusta i de l'entorn s'iguala.
Resulta que l'equilibri higroscòpic del clima de la regió es pot determinar per la humitat d'equilibri d'una casa construïda amb fusta natural. La humitat continguda a la fusta, com s'ha esmentat anteriorment, consta de lliure i component. El límit d'aquests conceptes és el punt de saturació. Aquest és l'estat de la fusta quan el líquid lliure s'elimina completament i les cèl·lules romanen saturades d'aigua. Independentment del tipus de fusta, es considera que el contingut d'humitat al punt de saturació és igual23–31%.
Quina és la humitat estàndard?
Per a l'ús de la fusta a la construcció, cal classificar-les segons el grau d'humitat. S'assumeix que el contingut d'humitat estàndard de la fusta és d'aproximadament el 15% i es considera un valor constant per a qualsevol tipus de fusta, que tots els fabricants de productes de fusta busquen. En aquest estat, el material està perfectament emmagatzemat, utilitzat per a treballs de construcció i acabats. Els conceptes d'equilibri i humitat estàndard són familiars per a qualsevol professional que treballi a la indústria de la fusta.
La fusta poc seca és un entorn real perquè creixin floridures i fongs, la qual cosa fa que es descomposi. Els equips d'assecat moderns us permeten aconseguir un contingut d'humitat del 6%. En aquest cas, el material serà encara més resistent a la descomposició, resistent a la deformació i durador.
Propietats d'humitat de la fusta
Les principals propietats deformants de la fusta, el contingut d'humitat de la qual canvia, són les següents:
- Encongiment - caracteritzat per una disminució del volum i les dimensions lineals de la fusta. El procés d'assecat només s'associa amb l'eliminació de l'aigua lligada de la fusta, l'aigua lliure no té cap efecte. Quan es tallen troncs en taulers, es tenen en compte la contracció del material.
- Deformació: un canvi en la forma de la fusta que es produeix durant l'assecat i l'emmagatzematge inadequat. Sovint això es deu a una contracció diferent en la direcció transversal o longitudinal.
- Capacitat d'absorció d'humitatmaterial de fusta per absorbir la humitat de l'aire. Aquesta propietat no depèn del tipus de fusta i perjudica molt les seves propietats, reduint la bioestabilitat. Com a protecció, les superfícies de fusta estan recobertes amb pintures i vernissos.
- Inflor: el volum i les dimensions lineals augmenten, com a resultat, la quantitat d'aigua lligada a les cèl·lules augmenta. Aquest fenomen es produeix quan els troncs es posen en balsa sobre l'aigua o la fusta es manté a l'aire humit. A més, s'observa inflor a través de les fibres més que al llarg.
La propietat de la fusta d'absorbir líquids s'utilitza en la impregnació d'antisèptics, la cocció per obtenir cel·lulosa, el ràfting de la fusta.
Pes específic de la fusta
Per determinar el pes de la fusta, s'utilitza una quantitat anomenada densitat o gravetat específica. Es calcula mitjançant la relació entre la massa del material i la unitat de volum. Aquest paràmetre és molt variable i depèn de la humitat i del tipus de fusta, per la qual cosa s'acostuma a utilitzar el seu valor mitjà. Per calcular aquest valor procediu de la següent manera:
- Determineu la massa de fusta pesant.
- Calculeu el volum. Es calcula segons un mètode especial, tenint en compte només el volum de fusta neta sense buits que es formen durant la instal·lació.
La densitat es calcula normalment en funció del contingut d'humitat natural d'un material concret. La gravetat específica de qualsevol fusta es mesura en kg/m3 i s'introdueix a la taula.
Determinació del pes de la fusta natural d'humitat
El consumidor ha de conèixer el pes de la fusta per:
- Transport de matèries primeres comprades: l'elecció del transport i el pagament del lliurament.
- Determinació del pes de l'estructura acabada - instal·lació de la fonamentació i instal·lació de terres.
- Determinar on s'emmagatzema el material.
Calcular el pes del material que compres és molt fàcil. Per fer-ho, haureu de determinar la gravetat específica d'una fusta concreta de la taula i multiplicar-la pel nombre de cubs de material comprat.
Determinació del grau d'humitat a casa
La determinació de la quantitat d'aigua que conté la fusta es pot fer de diferents maneres. A la vida quotidiana, sovint s'utilitza un mesurador d'humitat elèctric per mesurar el contingut d'humitat de la fusta. La seva acció està associada a un canvi en la conductivitat elèctrica del material pel seu contingut d'humitat. Les agulles estan muntades al cos del dispositiu, al qual es subministra corrent elèctric. Per dur a terme la mesura, n'hi ha prou d'introduir-los a la fusta objecte d'estudi i encendre-la a la xarxa elèctrica. El valor d'humitat es mostra a l'escala exactament al lloc on s'insereixen les agulles. El desavantatge del mesurador d'humitat elèctric és que determina la humitat només en un lloc determinat. Els artesans experimentats que han estat treballant la fusta durant molt de temps poden determinar el contingut d'aigua en ella pel seu aspecte. Per a això es té en compte el color de l'escorça, la presència d'esquerdes al final i al llarg de les fibres.
Mètodes de mesura de la humitat
En condicions industrials, per determinar el contingut d'humitat de la fusta, utilitzeu un mètode directe i indirecte. El mètode directe inclou el mètode de determinació del pes. Per fer-ho des d'un lot controlattriar un nombre determinat de taulers. Es talla una mostra de cadascun i es pesa en una bàscula. Aleshores comencen a assecar-lo al forn, continuant-lo pesant cada dues hores fins que les lectures es tornin iguals. A continuació, utilitzant totes les dades, el resultat es calcula mitjançant una fórmula especial. Aquest mètode triga molt de temps, unes nou hores, de manera que poques vegades practiquen i adopten un mètode indirecte. Per fer-ho, utilitzeu un dispositiu per mesurar el contingut d'humitat de la fusta, que es basa en mesurar la conductivitat elèctrica del material. La sonda del dispositiu conductomètric és una sonda de tres agulles. S'enganxa al llarg de les fibres fins a tota la profunditat dels elèctrodes.
Les indicacions tenen en compte l'escala de mil·liamperes, que es gradua en percentatge. Un vidre dividit s'utilitza per mesurar el contingut d'humitat dels xips. Una part determinada del material comprimit s'hi col·loca entre dos elèctrodes en forma de discos. El contingut d'humitat dels taulers de partícules es determina amb una sonda de quatre agulles. Aquest mètode és fàcil d'utilitzar, dóna un resultat ràpid, però són possibles errors, especialment amb un alt contingut d'humitat del material. Un altre instrument per mesurar la humitat de la fusta és l'higròmetre Testo 616. Permet mesurar ràpidament el contingut d'aigua de la fusta sense destruir-la. La profunditat de mesura és de 5 cm Les dades es mostren com a percentatge del pes sec de la fusta. El dispositiu és molt convenient per obtenir dades en dinàmica, per exemple, en assecar parets o terres.
Conclusió
La fusta és un producte natural i és molt sensible a la temperatura i la humitat. A causa de la seva higroscopicitat, canvia constantment el seu contingut d'humitat a causa de les condicions ambientals. Aquest procés s'anomena respiració d'un arbre, pot absorbir aigua de l'aire o alliberar-la. Un fenomen similar és una reacció als canvis en el microclima de l'habitació. Amb un estat constant de l'atmosfera (aire) en un espai tancat, el contingut d'humitat de la fusta adquireix un valor constant, anomenat equilibri.
