Wilgotność Równoważna Drewna: Definicja, Znaczenie i Pomiar
- Szczegóły
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. 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.
Dlaczego Drewno Jest Wilgotne i Dlaczego Właściwa Wilgotność Jest Taka Ważna?
Drewno charakteryzują dwie cechy wpływające na jego wilgotność.
- 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).
- 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.
Drewno, które absorbuje wilgoć, zwiększa swoją objętość (pęcznieje), natomiast gdy traci wilgoć, kurczy się. Co więcej, zdolność drewna do pochłaniania wilgoci oznacza, że w niewłaściwych warunkach może ono zbyt łatwo pochłaniać wodę. Prowadzi to do degradacji, pleśni, gnicia, czy nawet uszkodzenia całej struktury. Kontrolowanie higroskopijności pomaga w zapobieganiu takim problemom. Drewno o stabilnej wilgotności zachowuje swoje właściwości mechaniczne, co jest kluczowe w budownictwie.
Drewno, które ma wysoką nasiąkliwość, wchłania więcej wody, co zwiększa ryzyko rozwoju grzybów, pleśni i gnicia. Drewno nasycone wodą traci część swoich właściwości wytrzymałościowych.
Wilgotność drewna wpływa, a właściwie decyduje o jego właściwościach. 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.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
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. Nadmierne zmiany wilgotności mogą obniżyć jego wytrzymałość.
Jak Określa Się Wilgotność Drewna?
Wyróżnia się:
- Wilgotność techniczną - której poziom zależy od wymagań związanych z obróbką drewna.
- Wilgotność użytkową - której zakres zależy od zastosowania i warunków użytkowania drewna.
Jak Zmierzyć Wilgotność Drewna?
Istnieje kilka sposobów pomiaru 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. 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. 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.
Jak Utrzymać Odpowiednią Wilgotność Drewna?
Jeśli potrzebujemy zmierzyć wilgotność posiadanego drewna, nie musimy od razu kupować wilgotnościomierza czy oddawać próbek do laboratorium. Skutecznym sposobem jest impregnacja drewna. W przypadku drewna przed jego wykorzystaniem bardzo ważne jest też jego prawidłowe przechowywanie.
W Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie opracowano metodę zagęszczania drewna, która prowadzi do zwiększenia jego twardości. Metoda modyfikacji drewna jest oryginalnym pomysłem dr. inż. Marka Grześkiewicza z Katedry Technologii i Przedsiębiorczości w Przemyśle Drzewnym SGGW. Technologia wykorzystuje działanie podwyższonej temperatury na materiał o wilgotności wyższej o kilka procent niż w wyrobie finalnym. Ogrzewanie drewna prowadzi do rozmiękczenia ligniny. Następnie materiał jest poddawany stopniowemu, pulsacyjnemu prasowaniu, z zastosowaniem wysokich ciśnień, pomiędzy ogrzewanymi półkami prasy. W tym momencie wilgotność drewna ulega obniżeniu.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
Cały proces, w zależności od wymiaru i charakteru elementu, trwa od kilkunastu minut do ponad godziny. Rozmaite gatunki drewna mają różne temperatury mięknienia ligniny, dlatego proces trzeba dostosować do obrabianego materiału. Stopień zagęszczenia można regulować. Uzyskany materiał jest pozbawiony porów, ma bardzo wysoką twardość i wiązkość.
Można zagęszczać drewno, które wcześniej poddano modyfikacji termicznej. Poprzez modyfikację termiczną drewna zmniejsza się wilgotność równoważną drewna i sprawia, że materiał ten mniej ‘pracuje’, czyli w mniejszym stopniu zmniejsza swoje wymiary przy zmianach wilgotności powietrza w pomieszczeniu, tak jak ma to miejsce w zwykłym drewnie. Ma to oczywiście istotne znaczenie w przypadku instalacji drewnianych podłóg oraz innych elementów wykorzystywanych przy wykończaniu wnętrz.
Co ciekawe, zagęszczone drewno w porównaniu z drewnem naturalnym lepiej przewodzi ciepło. Dlatego elementy podłogowe z drewna modyfikowanego, parkiet, lite deski podłogowe mogą być wykorzystywane w pomieszczeniach, w których zainstalowano podłogowe ogrzewanie, poprawiając efektywność energetyczną.
Wilgotność Równoważna a Sezonowanie Drewna Opałowego
Drewno opałowe, przeznaczone do palenia w piecu lub kominku powinno być łupane i sezonowane w przewiewnym miejscu przynajmniej przez jeden sezon. Palenie drewnem mokrym (o zbyt wysokiej wilgotności) jest nieekonomiczne i szkodliwe dla układu spalania. Mokre drewno ma nawet dwukrotnie mniejszą kaloryczność, a podczas jego spalania zanieczyszczamy sadzami i smołą kominek (lub piec) oraz system kominowy.
Obniżenie wilgotności drewna kominkowego realizowane jest dwoma metodami: naturalnym sezonowaniem oraz suszeniem w suszarkach do drewna. Sezonowanie czy suszenie drewna kominkowego powoduje obniżenie jego wilgotności. Wysezonowane drewno opałowe zawiera jeszcze 12-18% wody. Ten poziom wilgotności nazywamy „powietrzno-suchym” i tylko takiego drewna powinniśmy używać do palenia.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
tags: #wilgotność #równoważna #drewna #definicja
