الخشب هو أحد المواد الأكثر طلبًا المستخدمة في البناء وتصنيع الأثاث وبناء العربات والعديد من قطاعات الاقتصاد الوطني الأخرى. المزايا الرئيسية هي القوة العالية ، والملاءمة البيئية ، والتشغيل الآلي الجيد ، والمقاومة الكيميائية. من الخصائص المهمة التي يجب مراعاتها المحتوى الرطوبي للخشب. كيفية تحديده وما يجب أن يكون لأنواع مختلفة من الخشب ، سننظر في هذه المقالة.
أنواع الرطوبة
الخشب من أصل طبيعي ، لذلك فهو حساس للغاية لتقلبات درجة حرارة الهواء والضغط الجوي. مع مراعاة حالة البيئة ، فإنه يغير نسبة الرطوبة. يقول الخبراء أن الخشب يتنفس أو يمتص أو يطلق بخار الهواء وتسمى هذه الظاهرة استرطابية. من المسلم به عمومًا أن أهم خاصية هي الرطوبة ، والتي تحدد نسبة الرطوبة إلى المادة الجافة. وينقسم إلى:
- مطلق - لديهاقيم مختلفة لكل نوع من أنواع الأشجار. يتم تحديد رطوبة الخشب وفقًا لـ GOST 8486-86.
- نسبي - يتم إجراء القياسات في حالة رطبة وتنقسم إلى حرة ومحددة.
إلى جانب ذلك ، تحدث الرطوبة:
- طبيعي - 27-81٪. تستخدم في أعمال مساعدة مختلفة: صنع القوالب ، العوارض الخشبية والعوارض.
- أثاث - 8-12٪. يستخدم في صناعة الأثاث والحصول على عوارض ملصوقة.
- النقل - 18-22٪. يستخدم لجميع أنواع العمل الأخرى ، باستثناء تلك المذكورة في الفقرتين الأوليين: لإنتاج الخشب ، والبناء ، وتكديس الألواح.
بالنسبة لأعمال البناء ، فإن أنسب أنواع الخشب هو النقل. المواد التي تحتوي على نسبة رطوبة حوالي 20٪ تتم معالجتها بسهولة ، ولا تتشوه ولا تتعرض للعدوى الفطرية.
درجة الرطوبة
حسب درجة المحتوى الرطوبي في الخشب ينقسم إلى الأنواع التالية:
- رطب - يحتوي على أكثر من 100٪ رطوبة. تحدث هذه الحالة عندما تكون المادة موجودة في الماء لفترة طويلة.
- قطع طازجة - تتراوح نسبة رطوبة الخشب في هذه الحالة من 50 إلى 100.
- هواء جاف - ظل بالخارج لفترة طويلة. رطوبته تعتمد كليا على الظروف الطبيعية والموسم ودرجة الرطوبة فيه 15-20٪.
- الغرفة جافة - تقع في مناطق سكنية لا يزيد محتوى الماء فيها عن 10٪.
- جاف تمامًا - بدون رطوبة عمليًا ، محتواه 0٪. في هذاالحالة ، غالبًا ما تكون مشوهة.
معرفة درجة الرطوبة ضرورية للاستخدام العملي للخشب.
ما هي الرطوبة الطبيعية؟
الخشب مادة حية تنمو وتتنفس باستمرار. الماء ضروري لحياته. يعتمد محتواها على الأنواع وظروف الطقس والمكان الذي تنمو فيه الشجرة. مباشرة بعد قطع أو نشر قطعة خشب ، تحتوي المادة على رطوبة تسمى طبيعية. المعايير الدقيقة لهذه القيمة غير موجودة. وهي تختلف في حدود 27-81٪. غالبًا ما يصاب الخشب ذو الرطوبة الطبيعية بالفطريات والبكتيريا والعفن. لا ينصح بنقل جذوع الأشجار لمسافات طويلة مباشرة بعد قطعها ، بعد أيام قليلة تصبح غير صالحة للاستعمال.
تُستخدم المواد ذات الرطوبة الطبيعية فقط لبناء الهياكل منخفضة المسؤولية. قبل النقل طويل الأجل والاستخدام اللاحق للخشب ، تتعرض جذوع الأشجار المقطوعة للتجفيف الجوي أو التجفيف القسري. فقط بعد هذا الإجراء يمكن استخدامه بأمان لتصنيع التصميمات المختلفة.
ميزات محتوى الرطوبة في الخشب
يعرف الجميع منذ العصور القديمة أن رطوبة الهواء لها تأثير كبير على المنتجات المصنوعة من الخشب. هذا ملحوظ بشكل خاص مع التغيرات المفاجئة في محتوى الرطوبة في الهواء. تفسر هذه الظاهرة بخصائص المحتوى المائي في أنواع الأشجار.
يوجد شكلين يوجد بهما في المادة:
- مرتبطة - مخزنة فيغشاء الخلية ، الذي تمسك به روابط فيزيائية كيميائية ويؤثر بشدة على العديد من خصائص الخشب.
- مجاني - يقع في الفراغات بين الخلايا وتجويف الخلايا ، ويتم الحفاظ عليه بسبب الروابط الميكانيكية ، ويمكن إزالته بسهولة وله تأثير ضئيل على جودة المادة.
عندما يجف الخشب ، أولاً وقبل كل شيء ، تتبخر الرطوبة الحرة وبعد ذلك فقط - الرطوبة المقيدة. ستستمر العملية حتى يتم توزيع الماء بالتساوي في جميع أنحاء المادة ، ويساوي الرطوبة النسبية للهواء. يحدث الشيء نفسه مع امتصاص الرطوبة.
محتوى رطوبة الخشب المتوازن
أي خشب قادر على امتصاص بخار الماء والماء وإطلاق الرطوبة الناتجة. يتم إنشاء توازن الرطوبة اعتمادًا على محتوى الرطوبة ودرجة الحرارة المحيطة ومدة تعرض الخشب للهواء. يرتبط هذا المفهوم بالتوزيع المنتظم الكامل للرطوبة ، عندما تتوقف عملية تجفيف الخشب ، وتتساوى النسبة المئوية للرطوبة في الخشب والبيئة.
اتضح أن التوازن الاسترطابي لمناخ المنطقة يمكن تحديده من خلال توازن الرطوبة في منزل مبني من الخشب الطبيعي. تتكون الرطوبة الموجودة في الخشب ، كما ذكرنا سابقًا ، من مكونات حرة. حدود هذه المفاهيم هي نقطة التشبع. هذه هي حالة الخشب عندما يتم إزالة السائل الحر تمامًا ، وتبقى الخلايا مشبعة بالماء. بغض النظر عن نوع الخشب ، فإن محتوى الرطوبة عند نقطة التشبع يعتبر مساويًا23–31٪.
ما هي الرطوبة القياسية؟
لاستخدام الخشب في البناء من الضروري فرزها حسب درجة الرطوبة. يُفترض أن المحتوى الرطوبي القياسي للخشب يبلغ حوالي 15٪ ويعتبر قيمة ثابتة لأي نوع من أنواع الخشب ، وهو الأمر الذي تسعى إليه جميع الشركات المصنعة للمنتجات الخشبية. في هذه الحالة ، يتم تخزين المواد بشكل مثالي ، وتستخدم في أعمال البناء والتشطيب. إن مفاهيم التوازن والرطوبة القياسية مألوفة لأي محترف يعمل في صناعة الأخشاب.
الخشب المجفف بشكل غير كاف هو بيئة حقيقية لنمو الفطريات والفطريات ، مما يؤدي إلى تكسيرها. تسمح لك معدات التجفيف الحديثة بتحقيق محتوى رطوبة بنسبة 6٪. في هذه الحالة ، ستكون المادة أكثر مقاومة للتآكل ومقاومة للتشوه ومتينة.
خصائص رطوبة الخشب
الخصائص الرئيسية للتشوه للخشب ، والتي يتغير محتوى الرطوبة فيها ، هي كما يلي:
- الانكماش - يتميز بانخفاض الحجم والأبعاد الخطية للخشب. ترتبط عملية التجفيف فقط بإزالة المياه المقيدة من الخشب ، ولا يكون للمياه الحرة أي تأثير. عند نشر قطع الأخشاب في الألواح ، يتم عمل بدلات لانكماش المواد.
- الاعوجاج - تغيير في شكل الخشب يحدث أثناء التجفيف والتخزين غير السليم. غالبًا ما يكون هذا بسبب الانكماش المختلف في الاتجاه العرضي أو الطولي.
- امتصاص الرطوبة - القدرةمادة خشبية لامتصاص الرطوبة من الهواء. لا تعتمد هذه الخاصية على نوع الخشب وتؤثر بشكل كبير على خصائصه ، مما يقلل من الاستدامة الحيوية. للحماية أسطح خشبية مطلية بالدهانات والورنيشات.
- تورم - يزداد الحجم والأبعاد الخطية ، نتيجة لذلك ، تزداد كمية المياه المقيدة في الخلايا. تحدث هذه الظاهرة عندما يتم تجميع جذوع الأشجار على الماء أو الاحتفاظ بالخشب في الهواء الرطب. علاوة على ذلك ، لوحظ تورم عبر الألياف أكثر من طول.
تستخدم خاصية الخشب لامتصاص السوائل عند تشريبه بالمطهرات ، والطهي للحصول على السليلوز ، والتجديف بالخشب.
الوزن المحدد للخشب
لتحديد وزن الخشب ، يتم استخدام كمية تسمى الكثافة أو الثقل النوعي. يتم حسابه من خلال نسبة كتلة المادة إلى حجم الوحدة. هذه المعلمة متغيرة للغاية وتعتمد على الرطوبة ونوع الخشب ، لذلك من المعتاد استخدام متوسط قيمتها. لحساب هذه القيمة تابع على النحو التالي:
- تحديد كتلة الخشب من خلال الوزن.
- احسب الحجم. يتم حسابها بطريقة خاصة مع مراعاة حجم الخشب النظيف فقط بدون فراغات تتشكل أثناء التثبيت.
تُحسب الكثافة عادةً بناءً على محتوى الرطوبة الطبيعي لمادة معينة. يتم قياس الثقل النوعي لأي خشب بالكيلوجرام / م3ويتم إدخالها في الجدول.
تحديد وزن الرطوبة الطبيعية للخشب
يحتاج المستهلك إلى معرفة وزن الخشب من أجل:
- نقل المواد الخام المشتراة - اختيار النقل والدفع للتسليم.
- تحديد وزن الهيكل النهائي - تركيب الاساسات وتركيب الارضيات
- تحديد مكان تخزين المواد.
حساب وزن المواد التي تشتريها سهل للغاية. للقيام بذلك ، ستحتاج إلى تحديد الثقل النوعي لخشب معين من الجدول وضربه في عدد مكعبات المادة المشتراة.
تحديد درجة الرطوبة بالمنزل
يمكن تحديد كمية المياه الموجودة في الخشب بطرق مختلفة. في الحياة اليومية ، غالبًا ما يستخدم مقياس الرطوبة الكهربائي لقياس محتوى الرطوبة في الخشب. يرتبط عملها بتغير في التوصيل الكهربائي للمادة من محتواها الرطوبي. يتم تثبيت الإبر في جسم الجهاز ، حيث يتم توفير تيار كهربائي. لإجراء القياس ، يكفي إدخالها في الخشب قيد الدراسة وتشغيلها على الشبكة الكهربائية. يتم عرض قيمة الرطوبة على المقياس بالضبط في المكان الذي يتم فيه إدخال الإبر. عيب مقياس الرطوبة الكهربائي هو أنه يحدد الرطوبة فقط في مكان معين. يمكن للحرفيين المتمرسين الذين عملوا بالخشب لفترة طويلة تحديد محتوى الماء فيه من خلال مظهره. لهذا ، يؤخذ في الاعتبار لون اللحاء ووجود تشققات في النهاية وعلى طول الألياف.
طرق قياس الرطوبة
في الظروف الصناعية ، لتحديد المحتوى الرطوبي للخشب ، استخدم طريقة مباشرة وغير مباشرة. تتضمن الطريقة المباشرة طريقة الوزن لتحديد. للقيام بذلك من دفعة خاضعة للرقابةاختر عددًا معينًا من اللوحات. يتم قطع عينة من كل منها ووزنها على مقياس. ثم يبدأون في تجفيفه في فرن ، ويستمرون في وزنه كل ساعتين حتى تصبح القراءات متماثلة. ثم ، باستخدام جميع البيانات ، يتم حساب النتيجة باستخدام صيغة خاصة. تستغرق هذه الطريقة وقتًا طويلاً جدًا ، حوالي تسع ساعات ، لذلك نادرًا ما يمارسون ويتبنون طريقة غير مباشرة. للقيام بذلك ، استخدم جهازًا لقياس محتوى الرطوبة في الخشب ، والذي يعتمد على قياس التوصيل الكهربائي للمادة. مسبار جهاز قياس الموصلية هو مسبار من ثلاث إبر. عالق على طول الألياف حتى عمق الأقطاب الكهربائية.
تنظر المؤشرات إلى مقياس المللي أمبير المتدرج بالنسبة المئوية. يتم استخدام الزجاج المنفصل لقياس محتوى الرطوبة في الرقائق. يتم وضع جزء معين من المادة المضغوطة فيه بين قطبين كهربيين على شكل أقراص. يتم تحديد محتوى الرطوبة في ألواح الجسيمات بمسبار من أربع إبر. هذه الطريقة سهلة الاستخدام ، وتعطي نتيجة سريعة ، ولكن الأخطاء ممكنة ، خاصة مع ارتفاع نسبة الرطوبة في المادة. أداة أخرى لقياس رطوبة الخشب هي مقياس الرطوبة Testo 616. يسمح لك بقياس محتوى الماء في الخشب بسرعة دون إتلافه. عمق القياس 5 سم ، وتظهر البيانات كنسبة مئوية من الوزن الجاف للخشب. الجهاز مناسب جدًا للحصول على البيانات في الديناميكيات ، على سبيل المثال ، عند تجفيف الجدران أو الأرضيات.
الخلاصة
الخشب منتج طبيعي وحساس جدا لدرجة الحرارة والرطوبة. بسبب استرطابيتها ، فإنها تغير باستمرار محتواها من الرطوبة بسبب الظروف البيئية. هذه العملية تسمى تنفس الشجرة ، يمكنها امتصاص الماء من الهواء أو إطلاقه. ظاهرة مماثلة هي رد فعل للتغيرات في المناخ المحلي للغرفة. مع وجود حالة ثابتة من الغلاف الجوي (الهواء) في مكان مغلق ، فإن المحتوى الرطوبي للخشب يأخذ قيمة ثابتة تسمى التوازن.
