Jak zmierzyć wilgotność drewna higrometrem oporowym?
- Szczegóły
O wilgotności drewna słyszał każdy, kto kiedykolwiek je malował, kupował czy obrabiał. Na puszce każdego lakieru, preparatu gruntującego czy farby jest informacja na temat pożądanej wilgotności drewna. Drewno jest materiałem higroskopijnym, co oznacza, że pochłania i oddaje wilgoć z otoczenia. Z tego powodu właściwa wilgotność drewna konstrukcyjnego i budowlanego jest podstawą trwałości każdego projektu. Wiele prac budowlanych, remontowych czy wykończeniowych wymaga stosowania materiałów o określonym poziomie wilgotności.
Dlaczego drewno jest wilgotne?
Drewno charakteryzują dwie cechy wpływające na jego wilgotność. Po pierwsze, higroskopijność, czyli zdolność do wchłaniania wilgotności z powietrza. Drewno, jako materiał organiczny, naturalnie reaguje na zmiany wilgotności w otoczeniu, co prowadzi do jego pęcznienia (gdy wilgoć jest wchłaniana) lub kurczenia się (gdy wilgoć jest oddawana). Co więcej, zdolność drewna do pochłaniania wilgoci oznacza, że w niewłaściwych warunkach może ono zbyt łatwo pochłaniać wodę. Kontrolowanie higroskopijności pomaga w zapobieganiu takim problemom.
Druga ważna cecha drewna to nasiąkliwość, czyli zdolność do wchłaniania wody (lub innych cieczy) przez drewno, które jest w tej cieczy zanurzone. Stopień nasiąkliwości zależy od porowatości drewna, która z kolei ma związek z jego gęstością. Dlatego też drewno o dużej gęstości wolniej wchłania wodę, ponieważ ma mniej porów od drewna o małej gęstości.
Jak określa się wilgotność drewna?
Wilgotność drewna wpływa, a właściwie decyduje o jego właściwościach. Wyróżniamy:
- Wilgotność techniczną - której poziom zależy od wymagań związanych z obróbką drewna.
- Wilgotność użytkową - której zakres zależy od zastosowania i warunków użytkowania drewna.
Poziom wilgotności bezwzględnej drewna wpływa na jego przydatność do zastosowania w określonych pracach. Wilgotność surowca zależy od jego nasiąkliwości, czyli zdolności do wchłaniania wody. Drugim czynnikiem wpływającym na poziom wilgotności drewna jest zdolność materiału do wchłaniania wilgoci z powietrza, czyli tzw. higroskopijność. Higroskopijność zależy od gatunku drewna, panującej temperatury w otoczeniu oraz wilgotności względnej powietrza.
Przeczytaj także: Pomiar jakości wody: poradnik eksperta
Dlaczego właściwa wilgotność drewna jest taka ważna?
Zbyt wilgotne drewno jest podatne na rozwój grzybów, ale przede wszystkim kurczy się podczas suszenia, a podczas nasiąkania wodą pęcznieje. Najczęściej skutkuje to uszkodzeniami powierzchni, np. Drewno o zbyt wysokiej wilgotności ma słabsze właściwości izolacyjne, co wpływa na energooszczędność budynku. Zmiany wilgotności prowadzą także do tworzenia szczelin, co z kolei obniża efektywność cieplną. Drewno, które absorbuje wilgoć, zwiększa swoją objętość (pęcznieje), natomiast gdy traci wilgoć, kurczy się. Drewno, które ma wysoką nasiąkliwość, wchłania więcej wody, co zwiększa ryzyko rozwoju grzybów, pleśni i gnicia. Drewno nasycone wodą traci część swoich właściwości wytrzymałościowych. Drewno o stabilnej wilgotności zachowuje swoje właściwości mechaniczne, co jest kluczowe w budownictwie. Nadmierne zmiany wilgotności mogą obniżyć jego wytrzymałość.
Idealna wilgotność drewna jest różna i zależy od rodzaju drewna oraz jego przeznaczenia. Pożądana wilgotność drewna dla elementów montowanych wewnątrz pomieszczeń, które nie będą miały kontaktu z powietrzem zewnętrznym, czyli wilgotność drewna na schody, wilgotność drewna na meble oraz wilgotność drewna na podłogę wynosi od 6 do 10 %. Dla elementów drewnianych, mających stały kontakt z powietrzem zewnętrznym, czyli np. Drewno o stabilnej wilgotności zachowuje swoje właściwości mechaniczne, co jest kluczowe w budownictwie.
Jak zmierzyć wilgotność drewna?
Istnieje kilka sposobów pomiary wilgotności drewna. Metoda suszarkowo-wagowa polega na pobraniu próbki o wymiarach 2x2x2 cm ze środka badanej deski czy elementu w odległości 15-25 cm od czoła, zważeniu jej i umieszczeniu w suszarce elektrycznej-laboratoryjnej, wyposażonej w termoregulację (która utrzymuje temperaturę na żądanym poziomie z dokładnością do +/- 5 °C). Proces suszenia próbek odbywa się w granicach 100 °C i do chwili kiedy próbki osiągną stały ciężar, tj. jaki był między przedostatnim a ostatnim ważeniem i nie przekracza 0,3%.
Metoda elektrometryczna nie wymaga pobrania próbek drewna i polega na pomiarze oporu elektrycznego, który jest zmienny w zależności od poziomu wilgotności drewna. Do pomiarów wilgotności metodą elektromagnetyczną służą wilgotnościomierze.
Czym zmierzyć wilgotność drewna?
Wśród nich najczęściej spotykany typ wilgotnościomierza do drewna to model oporowy. Działa na zasadzie pomiaru oporu elektrycznego między dwoma metalowymi elektrodami (igłami) wbitymi w drewno. Drewno, które zawiera więcej wilgoci, przewodzi prąd elektryczny lepiej niż drewno suche. Ten rodzaj pomiaru wilgotności drewna jest bardzo dokładny.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Alternatywą jest wilgotnościomierz pojemnościowy. Ten typ wilgotnościomierza działa bez konieczności wbijania elektrod w drewno. Zamiast tego mierzy zmianę pojemności elektrycznej na powierzchni drewna. Urządzenie emituje pole elektromagnetyczne. Zawartość wilgoci w drewnie wpływa na zmianę pojemności elektrycznej tego pola. Jego wadą jest to, że urządzenie jest mniej dokładne niż wilgotnościomierz oporowy, szczególnie w głębszych warstwach materiału.
Wilgotność drewna zależy także od tego, kiedy drzewo zostało ścięte. Drewno świeżo po wyrębie będzie mieć zróżnicowaną wilgotność, inną przy koronie, a inną tuż przy ziemi. Część znajdująca się przy ziemi odznaczać się będzie największą wilgotnością, a środkowa najmniejszą. Wraz ze zbliżaniem się do korony drzewa wilgotność wzrasta. Także pora roku ma tutaj znaczenie.
Dostępne są dwa typy mierników wilgotności do drewna: oporowe i pojemnościowe. Mierniki oporowe mierzą poziom wilgotności za pomocą specjalnych sond lub szpikulców, które umieszcza się w surowcu. Elektrody podczas pomiaru wbijane są na kilka centymetrów w głąb materiału. Mierniki oporowe są dokładniejsze od pojemnościowych, jednak także od nich droższe. Urządzenia pojemnościowe mierzą wilgotność bezinwazyjnie. Wykazują nieco mniejszą dokładność, są tańsze, a ich konstrukcja jest znacznie prostsza.
Przed rozpoczęciem pomiaru konieczne jest wprowadzenie odpowiednich parametrów dla danego gatunku drewna. Ich lista znajduje się w instrukcji użytkownika lub zamieszczona jest na tylnej ściance urządzenia. Droższe mierniki mają wprowadzone do pamięci parametry dla nawet 250 gatunków drewna i najpopularniejszych materiałów mineralnych. Niektóre modele umożliwiają także pomiar wilgotności powietrza oraz temperatury.
Mierniki wilgotności mogą być wyposażone w elektrody igłowe lub młotkowe. Elektrody igłowe wystają bezpośrednio z obudowy miernika lub znajdują się na końcach przewodów, które montuje się w gnieździe urządzenia. Modele młotkowe pozwalają na pomiar grubego drewna konstrukcyjnego. Wynik zostanie wyświetlony na czytniku cyfrowym. Głębokość pomiaru wynosi przeważnie około 1 cm. Zakres pomiarowy dla drewna może mieć rozpiętość od 6 do 60%, a dla surowców mineralnych od 0,1 do 15%. Dokładność w przypadku drewna wynosi ±0,2%.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
Mierniki wilgotności różnią się między sobą nie tylko budową, ale także parametrami. Inne urządzenia będą stosowali profesjonaliści, którzy w swojej pracy spotykają się z wieloma rodzajami drewna i potrzebują często niezwykle dokładnych pomiarów, a innymi zwykli użytkownicy, którzy z urządzeń korzystają sporadycznie np. podczas kupna drewna na opał w kominku. Zakres pomiarowy może być różny w zależności od modelu urządzenia. Znajdziemy wśród nich mierniki z zakresem od 6 do 60%, a także te, które obejmują przedział od 6 do 30%. Szerokość zakresu może przekładać się na precyzję pomiaru.
Większość urządzeń posiada cyfrowe wyświetlacze. Zapewniają one lepszy i dokładniejszy odczyt niż modele analogowe. Na dokładność oprócz zakresu pomiaru wpływ ma także typ urządzenia i jakość jego wykonania. Dokładniejsze będą modele oporowe niż pojemnościowe. Większość mierników wykazuje dokładność na poziomie od ±0,2% do ±0,3%.
Mierniki wilgotności różnią się od siebie pod wieloma względami. Odpowiednio dobrane urządzenie zapewni dostateczną precyzję pomiarów i będzie służyło użytkownikowi przez lata. W miejscach, gdzie występuje duże zapylenie, a urządzenie narażone jest na częste mechaniczne uszkodzenia, powinny one mieć także wytrzymałą obudowę o odpowiednim poziomie szczelności. Większość standardowych modeli mierników wilgotności przeznaczona jest do pomiarów tylko kilku rodzajów drewna. Jeśli używane są one często w pracach, gdzie występuje wiele gatunków drewna, należy wybierać modele bardziej zaawansowane.
Koszt zakupu miernika wilgotności nie powinien być głównym determinantem wyboru danego modelu. Jeżeli urządzenie nie będzie dobrane do potrzeb użytkownika i warunków, w jakich będzie pracowało, z czasem okaże się tylko zbędnym wydatkiem. Ceny najtańszych mierników wilgotności do drewna zaczynają się od 60 zł, te droższe to wydatek od ponad 100 zł do nawet 2000 zł przy zakupie urządzeń do zastosowania profesjonalnego.
Wilgotność drewna jest jednym z podstawowych parametrów drewna, których znajomość jest niezbędna w procesie technologicznym związanym z jego obróbką. Działanie mierników oporowych (zwyczajowo nazywanych wilgotnościomierzami igłowymi) polega na określeniu oporności elektrycznej pomiędzy dwoma elektrodami (igłami) wbitymi w drewno. Mierniki oporowe ze względu na sposób pomiaru powodują uszkodzenia struktury badanej próbki drewna. Profesjonalne urządzenia tego typu mogą uzyskać świadectwo wzorcowania wystawiane przez Okręgowy Urząd Miar wymagane przez niektóre przepisy.
Działanie mierników pojemnościowych (zwyczajowo nazywanych wilgotnościomierzami dotykowymi) polega na pomiarze stałej dielektrycznej drewna. Teoretycznie dokładność wilgotnościomierzy oporowych jest wyższa niż pojemnościowych, jednak w praktyce profesjonalne urządzenia dotykowe nie odbiegają wynikami pomiarów od mierników posiadających igły.
Jak utrzymać odpowiednią wilgotność drewna?
Jeśli potrzebujemy zmierzyć wilgotność posiadanego drewna, nie musimy od razu kupować wilgotnościomierza czy oddawać próbek do laboratorium. Wiesz już, czym zmierzyć wilgotność drewna. Jak jednak sprawić, by drewno utrzymało właściwą i pożądaną wilgotność? Skutecznym sposobem jest impregnacja drewna. W przypadku drewna przed jego wykorzystaniem bardzo ważne jest też jego prawidłowe przechowywanie.
Drewno to surowiec, który ma niezwykle szerokie zastosowanie. Sposób jego wykorzystania zależy nie tylko od twardości danego gatunku drewna, ale także w dużej mierze od stopnia jego zawilgocenia.
Z mierników wilgotności drewna może korzystać każdy. Urządzenia te są niewielkie i łatwe w obsłudze. W codziennej pracy korzystają z nich profesjonaliści. Mierniki wilgotności sprawdzają się przede wszystkim w branży leśnej, podczas produkcji wyrobów z drewna i w przemyśle drzewnym. Mierniki wilgotności w codziennym zastosowaniu używane są np. do mierzenia poziomu wilgotności drewna przeznaczonego na opał do kominka. Im surowiec ma mniejszy stopień zawilgocenia, tym efektywniej będzie się spalał i większa będzie jego kaloryczność. Miernik przyda się także w tartaku podczas zakupu drewna na budowę. Dzięki nim mamy pewność, że kupowany surowiec jest odpowiedniej jakości. Wilgotność drewna na więźbę dachową powinna wynosić 15 - 18%. Jeśli jest niewiele wyższa, można je dosuszyć, jednak gdy przekroczy 24%, materiał nie nadaje się do budowy konstrukcji dachu.
Ustal stały harmonogram i protokół oględzin. Raz na miesiąc mierz RH, temperaturę i MC. Sprawdzaj strefy kontaktu z podłożem, naroża i spoiny. Oceniaj zapach oraz ewentualne ciemnienie drewna. Takie przeglądy wykrywają odchylenia parametryczne nim staną się widoczne. Wpisuj dane do karty obiektu i porównuj z poprzednimi seriami pomiarów.
tags: #jak #zmierzyć #wilgotność #drewna #higrometrem #oporowym
