چوب یکی از مواد مورد تقاضا در ساخت و ساز، تولید مبلمان، کالسکه سازی و بسیاری از بخش های دیگر اقتصاد ملی است. مزایای اصلی آن استحکام بالا، سازگاری با محیط زیست، ماشینکاری خوب، مقاومت شیمیایی است. یکی از ویژگی های مهمی که باید به آن توجه شود میزان رطوبت چوب است. نحوه تعیین آن و اینکه برای انواع چوب چگونه باید باشد را در این مقاله بررسی خواهیم کرد.
انواع رطوبت
چوب منشا طبیعی دارد، بنابراین به نوسانات دمای هوا و فشار اتمسفر بسیار حساس است. با توجه به وضعیت محیط، درصد رطوبت را تغییر می دهد. کارشناسان می گویند که چوب تنفس می کند، بخار هوا را جذب یا آزاد می کند و این پدیده را هیگروسکوپی می نامند. به طور کلی پذیرفته شده است که مهمترین ویژگی رطوبت است که نسبت رطوبت به ماده خشک را تعیین می کند. به زیر تقسیم می شود:
- مطلق - داردمقادیر مختلف برای هر نوع درخت رطوبت چوب بر اساس GOST 8486-86 تعیین می شود.
- نسبی - اندازه‌گیری‌ها در حالت مرطوب انجام می‌شوند و به آزاد و محدود تقسیم می‌شوند.
علاوه بر این، رطوبت اتفاق می افتد:
- طبیعی - 27-81٪. برای کارهای جانبی مختلف استفاده می شود: ساخت قالب، جرز و چوب.
- مبلمان - 8-12%. در تولید مبلمان و به دست آوردن تیرهای چسبدار استفاده می شود.
- حمل و نقل - 18-22%. برای سایر انواع کار، به جز موارد ذکر شده در دو پاراگراف اول: برای تولید الوار، ساخت و ساز، شمع بندی ورق استفاده می شود.
برای کارهای ساختمانی مناسب ترین چوب حمل و نقل است. مواد با رطوبت حدود 20٪ به راحتی پردازش می شوند، تاب نمی شوند و در معرض عفونت های قارچی نیستند.
درجه رطوبت
با توجه به درجه رطوبت در چوب به انواع زیر تقسیم می شود:
- مرطوب - حاوی بیش از 100٪ رطوبت است. این حالت زمانی رخ می دهد که مواد برای مدت طولانی در آب وجود داشته باشد.
- تازه برش - درصد رطوبت چوب در این مورد از 50 تا 100 متغیر است.
- هوا خشک - برای مدت طولانی در فضای باز نگهداری می شود. رطوبت آن کاملاً به شرایط طبیعی و فصل بستگی دارد، درجه رطوبت 15-20٪ است.
- روم خشک - واقع در مناطق مسکونی با محتوای آب بیش از 10%.
- کاملاً خشک - عملاً بدون رطوبت، محتوای آن 0٪ است. در آنمورد، اغلب تغییر شکل می‌دهد.
دانستن درجه رطوبت برای استفاده عملی از چوب ضروری است.
رطوبت طبیعی چیست؟
چوب یک ماده زنده است که دائما رشد می کند و نفس می کشد. آب برای زندگی آن ضروری است. محتوای آن به گونه، شرایط آب و هوایی و محل رشد درخت بستگی دارد. بلافاصله پس از برش یا اره کردن یک کنده، ماده دارای رطوبت است که به آن طبیعی می گویند. هنجارهای دقیقی برای این مقدار وجود ندارد. بین 27 تا 81 درصد متغیر است. چوب با رطوبت طبیعی اغلب به قارچ ها و باکتری ها آلوده شده و پوسیده می شود. حمل الوارها بلافاصله پس از قطع در فواصل طولانی توصیه نمی شود، پس از چند روز غیر قابل استفاده می شوند.
مواد با رطوبت طبیعی فقط برای ساخت سازه های کم مسئولیت استفاده می شود. قبل از حمل و نقل طولانی مدت و استفاده بعدی از چوب، کنده های کنده شده در معرض اتمسفر یا خشک کردن اجباری قرار می گیرند. تنها پس از این روش می توان با خیال راحت از آن برای ساخت طرح های مختلف استفاده کرد.
ویژگی های رطوبت در چوب
همه از زمان‌های قدیم می‌دانستند که رطوبت هوا تأثیر بسزایی بر محصولات چوبی دارد. این امر به ویژه با تغییرات ناگهانی در میزان رطوبت موجود در هوا قابل توجه است. این پدیده با ویژگی های محتوای آب در گونه های درختی توضیح داده می شود.
دو شکل وجود دارد که در مواد یافت می شود:
- پیوند شده - ذخیره شده درغشای سلولی توسط پیوندهای فیزیکی و شیمیایی نگهداری می شود و به شدت بر بسیاری از خواص چوب تأثیر می گذارد.
- رایگان - واقع در فضاهای بین سلولی و حفره های سلولی، به دلیل پیوندهای مکانیکی حفظ می شود، به راحتی جدا می شود و تأثیر کمی بر کیفیت مواد دارد.
وقتی چوب خشک می شود، اول از همه، رطوبت آزاد تبخیر می شود و تنها پس از آن - رطوبت محدود می شود. این فرآیند تا زمانی ادامه خواهد داشت که آب به طور مساوی در سراسر مواد توزیع شود و رطوبت نسبی هوا برابر شود. در مورد جذب رطوبت نیز همین اتفاق می افتد.
رطوبت چوب تعادل
هر چوبی قادر است بخار آب و آب را جذب کند و رطوبت حاصله را آزاد کند. رطوبت تعادل بسته به میزان رطوبت و دمای محیط و مدت زمان قرار گرفتن چوب در معرض هوا ایجاد می شود. این مفهوم با توزیع یکنواخت کامل رطوبت همراه است، زمانی که فرآیند خشک شدن چوب متوقف می شود و درصد رطوبت در چوب و محیط برابر می شود.
به نظر می رسد که تعادل رطوبت آب و هوای منطقه را می توان با رطوبت تعادل خانه ای که از چوب طبیعی ساخته شده است تعیین کرد. رطوبت موجود در چوب، همانطور که قبلا ذکر شد، شامل آزاد و جزء است. مرز این مفاهیم نقطه اشباع است. این حالت زمانی است که مایع آزاد به طور کامل حذف می شود و سلول ها از آب اشباع می شوند. صرف نظر از نوع چوب، میزان رطوبت در نقطه اشباع برابر با23–31%.
رطوبت استاندارد چقدر است؟
برای استفاده از الوارها در ساختمان باید آنها را بر اساس درجه رطوبت دسته بندی کرد. رطوبت استاندارد چوب تقریباً 15% در نظر گرفته شده است و برای هر نوع چوبی که تمام تولیدکنندگان محصولات چوبی به دنبال آن هستند، مقدار ثابتی در نظر گرفته می شود. در این حالت، مواد کاملاً ذخیره می شود، برای ساخت و ساز و کارهای تکمیلی استفاده می شود. مفاهیم تعادل و رطوبت استاندارد برای هر حرفه ای که در صنعت چوب کار می کند آشناست.
چوب به اندازه کافی خشک نشده محیط واقعی برای رشد کپک و قارچ است و باعث تجزیه آن می شود. تجهیزات خشک کن مدرن به شما امکان می دهد به رطوبت 6٪ برسید. در این صورت، این ماده در برابر پوسیدگی، مقاوم‌تر در برابر تغییر شکل و بادوام خواهد بود.
خواص رطوبتی چوب
خواص تغییر شکل اصلی چوب که میزان رطوبت آن تغییر می کند به شرح زیر است:
- انقباض - با کاهش حجم و ابعاد خطی چوب مشخص می شود. فرآیند خشک کردن فقط با حذف آب محدود از چوب همراه است، آب آزاد هیچ تاثیری ندارد. هنگام اره کردن سیاهههای مربوط به تخته ها، انقباض مواد در نظر گرفته می شود.
- تاب برداشتن - تغییر شکل الوار که در طول خشک شدن و نگهداری نامناسب رخ می دهد. اغلب این به دلیل انقباض متفاوت در جهت عرضی یا طولی است.
- جذب رطوبت - تواناییمواد چوبی برای جذب رطوبت از هوا. این خاصیت به نوع چوب بستگی ندارد و خواص آن را به شدت مختل می کند و باعث کاهش پایداری زیستی می شود. برای محافظت، سطوح چوبی با رنگ و لاک پوشانده می شوند.
- تورم - حجم و ابعاد خطی افزایش می یابد، در نتیجه مقدار آب محدود شده در سلول ها افزایش می یابد. این پدیده زمانی اتفاق می‌افتد که کنده‌ها روی آب قایق می‌شوند یا چوب در هوای مرطوب نگهداری می‌شود. علاوه بر این، تورم در سراسر الیاف بیش از طول مشاهده می شود.
خاصیت چوب برای جذب مایعات هنگام آغشته کردن آن به مواد ضد عفونی کننده، پخت و پز برای به دست آوردن سلولز، قایق سواری چوب استفاده می شود.
وزن مخصوص چوب
برای تعیین وزن چوب از کمیتی به نام چگالی یا وزن مخصوص استفاده می شود. با نسبت جرم ماده به واحد حجم محاسبه می شود. این پارامتر بسیار متغیر است و به رطوبت و نوع چوب بستگی دارد، بنابراین مرسوم است که از مقدار متوسط آن استفاده شود. برای محاسبه این مقدار به صورت زیر عمل کنید:
- جرم چوب را با توزین تعیین کنید.
- حجم را محاسبه کنید. با توجه به حجم چوب تمیز بدون حفره هایی که در حین نصب ایجاد می شود، طبق روش خاصی محاسبه می شود.
چگالی معمولاً بر اساس رطوبت طبیعی یک ماده خاص محاسبه می شود. وزن مخصوص هر چوب بر حسب کیلوگرم بر متر 3 اندازه گیری می شود و وارد جدول می شود.
تعیین وزن چوب طبیعی با رطوبت
مصرف کننده باید وزن چوب را بداند:
- حمل و نقل مواد اولیه خریداری شده - انتخاب حمل و نقل و پرداخت هزینه تحویل.
- تعیین وزن سازه تمام شده - نصب فونداسیون و نصب طبقات.
- تعیین محل نگهداری مواد.
محاسبه وزن موادی که خریداری می کنید بسیار آسان است. برای انجام این کار، باید وزن مخصوص یک چوب خاص را از روی جدول تعیین کنید و در تعداد مکعب های مواد خریداری شده ضرب کنید.
تعیین درجه رطوبت در خانه
تعیین مقدار آب موجود در چوب را می توان به روش های مختلفی انجام داد. در زندگی روزمره، اغلب از رطوبت سنج الکتریکی برای اندازه گیری رطوبت چوب استفاده می شود. عمل آن با تغییر در رسانایی الکتریکی مواد از محتوای رطوبت آن همراه است. سوزن هایی در بدنه دستگاه تعبیه شده است که جریان الکتریکی به آن ها وارد می شود. برای انجام اندازه گیری کافی است آنها را داخل چوب مورد مطالعه قرار داده و به شبکه برق وصل کنید. مقدار رطوبت روی ترازو دقیقاً در محلی که سوزن ها وارد می شوند نمایش داده می شود. عیب رطوبت سنج الکتریکی این است که رطوبت را فقط در یک مکان خاص تعیین می کند. صنعتگران باتجربه ای که مدت هاست با چوب کار می کنند می توانند میزان آب موجود در آن را از روی ظاهر آن تعیین کنند. برای این کار رنگ پوست، وجود ترک در انتها و در امتداد الیاف در نظر گرفته شده است.
روش های اندازه گیری رطوبت
در شرایط صنعتی برای تعیین میزان رطوبت چوب از روش مستقیم و غیر مستقیم استفاده کنید. روش مستقیم شامل روش تعیین وزن است. برای انجام این کار از یک دسته کنترل شدهتعداد مشخصی تخته را انتخاب کنید. از هر کدام یک نمونه بریده شده و روی ترازو وزن می شود. سپس شروع به خشک کردن آن در کوره می کنند و وزن آن را هر دو ساعت یکبار ادامه می دهند تا زمانی که قرائت ها یکسان شوند. سپس با استفاده از تمام داده ها، نتیجه با استفاده از فرمول خاصی محاسبه می شود. این روش زمان بسیار زیادی طول می کشد، حدود نه ساعت، بنابراین آنها به ندرت تمرین می کنند و روش غیر مستقیم را اتخاذ می کنند. برای این کار از دستگاهی برای اندازه گیری رطوبت چوب استفاده کنید که بر اساس اندازه گیری هدایت الکتریکی مواد است. پروب دستگاه هدایت سنجی پروب سه سوزنی است. در امتداد الیاف تا تمام عمق الکترودها چسبیده است.
نشانه ها به مقیاس میلی آمپر نگاه می کنند که برحسب درصد درجه بندی می شود. برای اندازه گیری رطوبت تراشه ها از اسپلیت لیوان استفاده می شود. بخش معینی از مواد فشرده در آن بین دو الکترود به شکل دیسک قرار می گیرد. میزان رطوبت تخته خرده چوب با یک پروب چهار سوزنی تعیین می شود. استفاده از این روش آسان است، نتیجه سریع می دهد، اما خطاهایی ممکن است، به خصوص با رطوبت بالای مواد. یکی دیگر از ابزارهای اندازه گیری رطوبت چوب، رطوبت سنج تستو 616 است که به شما این امکان را می دهد تا به سرعت میزان آب چوب را بدون از بین بردن آن اندازه گیری کنید. عمق اندازه گیری 5 سانتی متر است داده ها به صورت درصدی از وزن خشک چوب نمایش داده می شود. این دستگاه برای به دست آوردن اطلاعات در دینامیک بسیار راحت است، به عنوان مثال، هنگام خشک کردن دیوارها یا کف.
نتیجه گیری
چوب یک محصول طبیعی است و به دما و رطوبت بسیار حساس است. به دلیل رطوبت سنجی، رطوبت خود را دائماً به دلیل شرایط محیطی تغییر می دهد. این فرآیند تنفس درخت نامیده می شود، می تواند آب را از هوا جذب کند یا آن را آزاد کند. یک پدیده مشابه واکنش به تغییرات میکروکلیمای اتاق است. با حالت ثابت جو (هوا) در یک فضای بسته، رطوبت چوب مقدار ثابتی به خود می گیرد که تعادل نامیده می شود.
