Puu on yksi kysytyimmistä materiaaleista, joita käytetään rakentamisessa, huonekalujen valmistuksessa, vaunujen rakentamisessa ja monilla muilla kansantalouden aloilla. Tärkeimmät edut ovat korkea lujuus, ympäristöystävällisyys, hyvä työstettävyys, kemikaalinkestävyys. Yksi tärkeimmistä ominaisuuksista, joka on otettava huomioon, on puun kosteuspitoisuus. Tässä artikkelissa pohditaan, kuinka se määritetään ja mitä sen tulisi olla eri puulajeille.
Kosteustyypit
Puu on luonnollista alkuperää, joten se on erittäin herkkä ilman lämpötilan ja ilmanpaineen vaihteluille. Ympäristön tilasta riippuen se muuttaa kosteusprosenttia. Asiantuntijat sanovat, että puu hengittää, imee tai vapauttaa ilmahöyryä ja tätä ilmiötä kutsutaan hygroskooppiseksi. Yleisesti tunnustetaan, että tärkein ominaisuus on kosteus, joka määrittää kosteuden suhteen kuiva-aineeseen. Se on jaettu seuraavasti:
- Absoluuttinen - oneri arvot jokaiselle puutyypille. Puun kosteus määritetään GOST 8486-86:n mukaan.
- Suhteellinen - mittaukset suoritetaan märässä tilassa ja ne jaetaan vapaisiin ja sidottuihin.
Tämän lisäksi kosteutta tapahtuu:
- Luonnollinen - 27-81%. Käytetään erilaisiin aputöihin: muottien, kattopalkkien ja listojen valmistukseen.
- Kalusteet - 8-12 %. Sitä käytetään huonekalutuotannossa ja liimattujen palkkien valmistukseen.
- Kuljetus - 18-22 %. Käytetään kaikkiin muihin töihin, paitsi kahdessa ensimmäisessä kappaleessa lueteltuihin: puutavaran tuotantoon, rakentamiseen, levypaalutustöihin.
Rakennustöihin sopivin puu on kuljetus. Materiaali, jonka kosteuspitoisuus on noin 20 %, on helppo käsitellä, se ei väänny eikä se ole alttiina sieni-infektioille.
Kosteusaste
Puun kosteusasteen mukaan se jaetaan seuraaviin tyyppeihin:
- Märkä - se sisältää yli 100 % kosteutta. Tämä tila ilmenee, kun materiaali on vedessä pitkään.
- Juuri leikattu - puun kosteusprosentti vaihtelee tässä tapauksessa 50-100.
- Ilmakuiva - säilytetty ulkona pitkään. Sen kosteus riippuu täysin luonnonolosuhteista ja vuodenajasta, kosteusaste on 15–20%.
- Huonekuiva - sijaitsee asuinalueilla, joiden vesipitoisuus on enintään 10 %.
- Ehdottomasti kuiva - käytännössä ei kosteutta, sen pitoisuus on 0%. Siinätapauksessa se on usein epämuodostunut.
Kosteusasteen tunteminen on välttämätöntä puun käytännön kann alta.
Mitä on luonnollinen kosteus?
Puu on elävä materiaali, joka jatkuvasti kasvaa ja hengittää. Vesi on sen elämälle välttämätöntä. Sen sisältö riippuu lajista, sääolosuhteista ja puun kasvupaikasta. Välittömästi tukin leikkaamisen tai sahauksen jälkeen materiaalissa on kosteutta, jota kutsutaan luonnolliseksi. Tarkkoja normeja tälle arvolle ei ole olemassa. Se vaihtelee välillä 27–81 %. Luonnonkosteaa puuta saa usein sieniä ja bakteereja sekä lahoa. Tukkeja ei suositella kuljettamaan pitkiä matkoja heti kaadon jälkeen, muutaman päivän kuluttua niistä tulee käyttökelvottomia.
Luonnonkosteaa materiaalia käytetään vain vähävasteisten rakenteiden rakentamiseen. Ennen pitkäaikaista kuljetusta ja sen jälkeistä puun käyttöä kaadetuille tukille suoritetaan ilmakuivaus tai pakkokuivaus. Vasta tämän toimenpiteen jälkeen sitä voidaan käyttää turvallisesti eri mallien valmistukseen.
Puun kosteuspitoisuuden ominaisuudet
Kaikki ovat tienneet muinaisista ajoista lähtien, että ilman kosteudella on merkittävä vaikutus puusta valmistettuihin tuotteisiin. Tämä on erityisen havaittavissa ilman kosteuspitoisuuden äkillisissä muutoksissa. Ilmiö selittyy puulajien vesipitoisuuden erityispiirteillä.
Se löytyy materiaalista kahdessa muodossa:
- Linkitetty - tallennettusolukalvo, on fysikaalis-kemialliset sidokset ja vaikuttaa voimakkaasti moniin puun ominaisuuksiin.
- Vapaa - sijaitsee solujen välisissä tiloissa ja soluonteloissa, säilyy mekaanisten sidosten ansiosta, on helposti irrotettava ja sillä on vähän vaikutusta materiaalin laatuun.
Puun kuivuessa ensinnäkin vapaa kosteus haihtuu ja vasta sen jälkeen sitoutunut kosteus. Prosessi kestää, kunnes vesi jakautuu tasaisesti koko materiaaliin ja on yhtä suuri kuin ilman suhteellinen kosteus. Sama tapahtuu kosteuden imeytymisen kanssa.
Tasapainon puun kosteuspitoisuus
Kaikki puu pystyy imemään vesihöyryä ja vettä ja vapauttamaan kosteuden. Tasapainokosteus määräytyy kosteuspitoisuuden ja ympäristön lämpötilan sekä puun ilman altistuksen keston mukaan. Tämä käsite liittyy täydelliseen tasaiseen kosteuden jakautumiseen, kun puun kuivumisprosessi pysähtyy ja kosteusprosentti puussa ja ympäristössä tasaantuu.
On käynyt ilmi, että alueen ilmaston hygroskooppinen tasapaino voidaan määrittää luonnonpuusta rakennetun talon tasapainokosteudella. Puun sisältämä kosteus, kuten aiemmin mainittiin, koostuu vapaasta ja komponentista. Näiden käsitteiden raja on kyllästymispiste. Tämä on puun tila, kun vapaa neste on kokonaan poistettu ja solut pysyvät kyllästyneinä vedellä. Puulajista riippumatta kosteuspitoisuuden kyllästyspisteessä katsotaan olevan yhtä suuri23–31 %.
Mikä on vakiokosteus?
Käytettäessä puutavaraa rakentamisessa, ne on lajiteltava kosteusasteen mukaan. Puun vakiokosteuspitoisuudeksi oletetaan noin 15 % ja sitä pidetään vakiona minkä tahansa puulajin kohdalla, mihin kaikki puutuotteiden valmistajat pyrkivät. Tässä tilassa materiaali varastoidaan täydellisesti, sitä käytetään rakennus- ja viimeistelytöihin. Tasapainon ja vakiokosteuden käsitteet ovat tuttuja kaikille puuteollisuuden ammattilaisille.
Riittävästi kuivattu puu on todellinen ympäristö homeen ja sienten kasvulle, mikä saa sen hajoamaan. Nykyaikaisten kuivauslaitteiden avulla voit saavuttaa 6% kosteuspitoisuuden. Tässä tapauksessa materiaali kestää entistä paremmin rappeutumista, muodonmuutoksia ja kestävää.
Puun kosteusominaisuudet
Puun, jonka kosteuspitoisuus muuttuu, tärkeimmät muotoaan muuttavat ominaisuudet ovat seuraavat:
- Kutistuminen - ominaista puun tilavuuden ja lineaaristen mittojen pieneneminen. Kuivausprosessi liittyy vain sitoutuneen veden poistamiseen puusta, vapaalla vedellä ei ole vaikutusta. Tukkeja sahattaessa laudoiksi otetaan huomioon materiaalin kutistuminen.
- Vääntyminen - puutavaran muodon muutos, joka tapahtuu kuivumisen ja väärän varastoinnin aikana. Usein tämä johtuu erilaisesta kutistumisesta poikittais- tai pituussuunnassa.
- Kosteuden imeytyminen - kykypuumateriaali, joka imee kosteutta ilmasta. Tämä ominaisuus ei riipu puutyypistä ja heikentää suuresti sen ominaisuuksia, mikä vähentää biostabiilisuutta. Puupinnat pinnoitetaan suojaksi maaleilla ja lakoilla.
- Turvotus - tilavuus ja lineaariset mitat kasvavat, minkä seurauksena sitoutuneen veden määrä soluissa kasvaa. Tämä ilmiö ilmenee, kun tukkeja lasketaan vesillä tai puuta pidetään kosteassa ilmassa. Lisäksi turvotusta kuitujen poikki havaitaan enemmän kuin pitkin.
Puun ominaisuutta imeä nesteitä käytetään, kun se kyllästetään antiseptisillä aineilla, kypsennetään selluloosan saamiseksi, tai puun koskenlasku.
Puun ominaispaino
Puun painon määrittämiseen käytetään tiheydeksi tai ominaispainoksi kutsuttua määrää. Se lasketaan materiaalin massan suhteesta tilavuusyksikköön. Tämä parametri on hyvin vaihteleva ja riippuu kosteudesta ja puulajista, joten on tapana käyttää sen keskiarvoa. Laske tämä arvo seuraavasti:
- Määritä puun massa punnitsemalla.
- Laske äänenvoimakkuus. Se lasketaan erityisellä menetelmällä, jossa huomioidaan vain puhtaan puun tilavuus ilman asennuksen aikana muodostuvia aukkoja.
Tiheys lasketaan yleensä tietyn materiaalin luonnollisen kosteuspitoisuuden perusteella. Minkä tahansa puun ominaispaino mitataan kg/m3 ja merkitään taulukkoon.
Luonnollisen kosteuden puun painon määrittäminen
Kuluttajan on tiedettävä puun paino:
- Ostettujen raaka-aineiden kuljetus - kuljetuksen valinta ja toimitusmaksu.
- Valmiin rakenteen painon määritys - perustusten asennus ja lattioiden asennus.
- Materiaalin säilytyspaikan määrittäminen.
Ostamasi materiaalin painon laskeminen on erittäin helppoa. Tätä varten sinun on määritettävä tietyn puun ominaispaino taulukosta ja kerrottava se ostetun materiaalin kuutioiden lukumäärällä.
Kodin kosteusasteen määrittäminen
Puun vesipitoisuuden määrittäminen voidaan tehdä eri tavoilla. Arjessa käytetään usein sähköistä kosteusmittaria puun kosteuspitoisuuden mittaamiseen. Sen toiminta liittyy materiaalin sähkönjohtavuuden muutokseen sen kosteuspitoisuudesta. Neulat on asennettu laitteen runkoon, johon syötetään sähkövirta. Mittauksen suorittamiseksi riittää, että ne työnnetään tutkittavaan puuhun ja kytketään sähköverkkoon. Kosteusarvo näkyy asteikolla täsmälleen siinä paikassa, johon neulat asetetaan. Sähköisen kosteusmittarin haittana on, että se määrittää kosteuden vain tietyssä paikassa. Kokeneet käsityöläiset, jotka ovat työskennelleet puun kanssa pitkään, voivat määrittää sen vesipitoisuuden sen ulkonäön perusteella. Tätä varten otetaan huomioon kuoren väri, halkeamien esiintyminen päässä ja kuituja pitkin.
Kosteuden mittausmenetelmät
Teollisissa olosuhteissa puun kosteuspitoisuuden määrittämiseen käytetään suoraa ja epäsuoraa menetelmää. Suora menetelmä sisältää painonmääritysmenetelmän. Voit tehdä tämän valvotusta erästävalitse tietty määrä levyjä. Jokaisesta leikataan näyte ja se punnitaan vaa'alla. Sitten he alkavat kuivata sitä uunissa ja jatkavat sen punnitsemista kahden tunnin välein, kunnes lukemat ovat samat. Sitten tulos lasketaan käyttämällä kaikkia tietoja erityisellä kaavalla. Tämä menetelmä kestää hyvin kauan, noin yhdeksän tuntia, joten he harvoin harjoittelevat ja ottavat käyttöön epäsuoraa menetelmää. Käytä tätä varten puun kosteuspitoisuuden mittauslaitetta, joka perustuu materiaalin sähkönjohtavuuden mittaamiseen. Konduktometrisen laitteen anturi on kolmineulainen anturi. Se on juuttunut kuituja pitkin elektrodien koko syvyyteen.
Ilmoitukset katsovat milliampeeriasteikkoa, joka on jaoteltu prosentteina. Hakkeen kosteuspitoisuuden mittaamiseen käytetään lasia. Tietty osa puristetusta materiaalista asetetaan siihen kahden elektrodin väliin kiekkojen muodossa. Lastulevyjen kosteuspitoisuus määritetään nelineulaisella mittapäällä. Tämä menetelmä on helppokäyttöinen, antaa nopean tuloksen, mutta virheet ovat mahdollisia, etenkin materiaalin korkealla kosteuspitoisuudella. Toinen puun kosteuden mittauslaite on kosteusmittari Testo 616. Sen avulla voit nopeasti mitata puun vesipitoisuuden tuhoamatta sitä. Mittaussyvyys on 5 cm. Tiedot näytetään prosentteina puun kuivapainosta. Laite on erittäin kätevä dynamiikkatietojen saamiseen esimerkiksi seiniä tai lattioita kuivattaessa.
Johtopäätös
Puu on luonnontuote ja on erittäin herkkä lämpötilalle ja kosteudelle. Hygroskooppisuuden ansiosta se muuttaa jatkuvasti kosteuspitoisuuttaan ympäristöolosuhteiden vuoksi. Tätä prosessia kutsutaan puun hengitykseksi, se voi imeä vettä ilmasta tai vapauttaa sen. Samanlainen ilmiö on reaktio huoneen mikroilmaston muutoksiin. Ilman (ilman) vakiotilassa suljetussa tilassa puun kosteuspitoisuus saa vakioarvon, jota kutsutaan tasapainotilaksi.
