La madera es uno de los materiales más demandados en la construcción, la fabricación de muebles, la construcción de carruajes y muchos otros sectores de la economía nacional. Las principales ventajas son alta resistencia, respeto al medio ambiente, buena maquinabilidad, resistencia química. Una de las propiedades importantes que hay que tener en cuenta es el contenido de humedad de la madera. Cómo determinarlo y cuál debería ser para diferentes tipos de madera, lo consideraremos en este artículo.
Tipos de humedad
La madera es de origen natural, por lo que es muy sensible a las fluctuaciones de la temperatura del aire y la presión atmosférica. Sujeto al estado del medio ambiente, cambia el porcentaje de humedad. Los expertos dicen que la madera respira, absorbe o libera vapor de aire y este fenómeno se llama higroscopicidad. Generalmente se acepta que la característica más importante es la humedad, que determina la relación entre humedad y materia seca. Se subdivide en:
- Absoluto - tienevalores diferentes para cada tipo de árbol. La humedad de la madera se determina según GOST 8486-86.
- Relativo: las mediciones se realizan en estado húmedo y se dividen en libre y encuadernado.
Además de esto, pasa humedad:
- Natural - 27-81%. Se utiliza para diversos trabajos auxiliares: elaboración de encofrados, vigas y listones.
- Muebles - 8-12%. Se utiliza en la producción de muebles y para obtener vigas encoladas.
- Transporte - 18-22%. Se utiliza para todos los demás tipos de trabajo, excepto los enumerados en los dos primeros párrafos: para la producción de madera aserrada, construcción, tablestacas.
Para trabajos de construcción, la madera más adecuada es el transporte. El material con un contenido de humedad de alrededor del 20% se procesa fácilmente, no se deforma y no está sujeto a infecciones fúngicas.
Grado de humedad
Según el grado de contenido de humedad en la madera, se divide en los siguientes tipos:
- Húmedo: contiene más del 100 % de humedad. Esta condición ocurre cuando el material está presente en el agua durante mucho tiempo.
- Recién cortada: el porcentaje de humedad de la madera en este caso oscila entre 50 y 100.
- Secado al aire - mantenido al aire libre durante mucho tiempo. Su humedad depende completamente de las condiciones naturales y la estación, el grado de humedad es del 15 al 20%.
- Room-dry - ubicado en áreas residenciales con un contenido de agua de no más del 10%.
- Absolutamente seco - prácticamente sin humedad, su contenido es 0%. En esocaso, a menudo se deforma.
Conocer el grado de humedad es necesario para el uso práctico de la madera.
¿Qué es la humedad natural?
La madera es un material vivo que crece y respira constantemente. El agua es esencial para su vida. Su contenido depende de la especie, las condiciones climáticas y el lugar donde crece el árbol. Inmediatamente después de cortar o aserrar un tronco, el material tiene humedad, lo que se llama natural. No existen normas exactas para este valor. Varía entre 27 y 81%. La madera con humedad natural a menudo se infecta con hongos y bacterias, y se pudre. No se recomienda transportar los troncos a largas distancias inmediatamente después de la tala, después de unos días quedan inutilizables.
El material con humedad natural se utiliza solo para la construcción de estructuras de baja responsabilidad. Antes del transporte a largo plazo y el uso posterior de la madera, los troncos talados se someten a secado atmosférico o forzado. Solo después de este procedimiento se puede utilizar de forma segura para la fabricación de varios diseños.
Características del contenido de humedad en la madera
Todo el mundo sabe desde la antigüedad que la humedad del aire tiene un impacto significativo en los productos hechos de madera. Esto se nota especialmente con los cambios repentinos en el contenido de humedad del aire. El fenómeno se explica por las peculiaridades del contenido de agua en las especies arbóreas.
Hay dos formas en las que se encuentra en el material:
- Enlazado - almacenado enmembrana celular, se mantiene mediante enlaces físico-químicos y afecta fuertemente muchas propiedades de la madera.
- Libre: se encuentra en los espacios intercelulares y las cavidades celulares, se conserva gracias a las uniones mecánicas, se elimina fácilmente y tiene poco efecto sobre la calidad del material.
Cuando la madera se seca, en primer lugar, la humedad libre se evapora y solo después, la humedad ligada. El proceso durará hasta que el agua se distribuya uniformemente por todo el material e iguale la humedad relativa del aire. Lo mismo sucede con la absorción de humedad.
Contenido de humedad de la madera en equilibrio
Cualquier madera es capaz de absorber vapor de agua y agua y liberar la humedad resultante. La humedad de equilibrio se establece en función del contenido de humedad y la temperatura ambiente y la duración de la exposición de la madera al aire. Este concepto está asociado con una distribución completamente uniforme de la humedad, cuando el proceso de secado de la madera se detiene y el porcentaje de humedad en la madera y el ambiente se igualan.
Resulta que el equilibrio higroscópico del clima de la región puede ser determinado por la humedad de equilibrio de una casa construida con madera natural. La humedad contenida en la madera, como se mencionó anteriormente, se compone de libre y componente. El límite de estos conceptos es el punto de saturación. Este es el estado de la madera cuando el líquido libre se elimina por completo y las células permanecen saturadas de agua. Independientemente del tipo de madera, el contenido de humedad en el punto de saturación se considera igual a23–31%.
¿Cuál es la humedad estándar?
Para el uso de la madera en la construcción, es necesario clasificarla según el grado de humedad. Se supone que el contenido de humedad estándar de la madera es de aproximadamente el 15 % y se considera un valor constante para cualquier tipo de madera, por el que se esfuerzan todos los fabricantes de productos de madera. En este estado, el material está perfectamente almacenado, utilizado para trabajos de construcción y acabado. Los conceptos de equilibrio y humedad estándar son familiares para cualquier profesional que trabaje en la industria maderera.
La madera insuficientemente seca es un entorno real para el crecimiento de moho y hongos, lo que hace que se descomponga. El equipo de secado moderno le permite lograr un contenido de humedad del 6%. En este caso, el material será aún más resistente a la descomposición, resistente a la deformación y duradero.
Propiedades de humedad de la madera
Las principales propiedades deformantes de la madera, cuyo contenido de humedad cambia, son las siguientes:
- Contracción - caracterizada por una disminución en el volumen y las dimensiones lineales de la madera. El proceso de secado está asociado únicamente con la eliminación del agua ligada de la madera, el agua libre no tiene ningún efecto. Al aserrar troncos en tablas, se tienen en cuenta las contracciones del material.
- Alabeo: un cambio en la forma de la madera que se produce durante el secado y el almacenamiento inadecuado. A menudo, esto se debe a una contracción diferente en la dirección transversal o longitudinal.
- Absorción de humedad - capacidadmaterial de madera para absorber la humedad del aire. Esta propiedad no depende del tipo de madera y perjudica en gran medida sus propiedades, reduciendo la bioestabilidad. Para su protección, las superficies de madera se recubren con pinturas y barnices.
- Hinchazón: el volumen y las dimensiones lineales aumentan, como resultado, aumenta la cantidad de agua ligada en las células. Este fenómeno ocurre cuando los troncos se transportan en balsa sobre agua o la madera se mantiene en aire húmedo. Además, se observa más hinchazón a lo largo de las fibras que a lo largo.
La propiedad de la madera para absorber líquidos se aprovecha al impregnarla con antisépticos, cocinar para obtener celulosa, rafting de la madera.
Peso específico de la madera
Para determinar el peso de la madera, se usa una cantidad llamada densidad o gravedad específica. Se calcula por la relación entre la masa del material y la unidad de volumen. Este parámetro es muy variable y depende de la humedad y del tipo de madera, por lo que se acostumbra utilizar su valor medio. Para calcular este valor proceda de la siguiente manera:
- Determinar la masa de la madera pesando.
- Calcular el volumen. Se calcula según un método especial, teniendo en cuenta únicamente el volumen de madera limpia sin huecos que se forman durante la instalación.
La densidad generalmente se calcula en función del contenido de humedad natural de un material en particular. La gravedad específica de cualquier madera se mide en kg/m3 y se ingresa en la tabla.
Determinación del peso de la humedad natural de la madera
El consumidor necesita saber el peso de la madera para:
- Transporte de materias primas compradas: la elección del transporte y el pago de la entrega.
- Determinación del peso de la estructura terminada - instalación de los cimientos e instalación de pisos.
- Determinar dónde almacenar el material.
Calcular el peso del material que compras es muy fácil. Para hacer esto, deberá determinar la gravedad específica de una madera en particular de la tabla y multiplicarla por la cantidad de cubos del material comprado.
Determinación del grado de humedad en el hogar
La determinación de la cantidad de agua contenida en la madera se puede hacer de diferentes maneras. En la vida cotidiana, a menudo se utiliza un medidor de humedad eléctrico para medir el contenido de humedad de la madera. Su acción está asociada a un cambio en la conductividad eléctrica del material a partir de su contenido de humedad. Las agujas están montadas en el cuerpo del dispositivo, al que se suministra corriente eléctrica. Para realizar la medición basta con introducirlos en la madera objeto de estudio y conectarla a la red eléctrica. El valor de humedad se muestra en la escala exactamente en el lugar donde se insertan las agujas. La desventaja del medidor de humedad eléctrico es que determina la humedad solo en un lugar en particular. Los artesanos experimentados que han estado trabajando con madera durante mucho tiempo pueden determinar el contenido de agua en ella por su apariencia. Para ello se tiene en cuenta el color de la corteza, la presencia de grietas en el extremo y a lo largo de las fibras.
Métodos de medición de humedad
En condiciones industriales, para determinar el contenido de humedad de la madera, utilice un método directo e indirecto. El método directo incluye el método ponderal de determinación. Para hacer esto desde un lote controladoelegir un cierto número de tableros. Se corta una muestra de cada uno y se pesa en una balanza. Luego comienzan a secarlo en un horno, continuando pesándolo cada dos horas hasta que las lecturas sean las mismas. Luego, usando todos los datos, el resultado se calcula usando una fórmula especial. Este método lleva mucho tiempo, alrededor de nueve horas, por lo que rara vez practican y adoptan un método indirecto. Para hacer esto, use un dispositivo para medir el contenido de humedad de la madera, que se basa en medir la conductividad eléctrica del material. La sonda del dispositivo conductimétrico es una sonda de tres agujas. Se pega a lo largo de las fibras en toda la profundidad de los electrodos.
Las indicaciones miran la escala de miliamperios, que está graduada en porcentaje. Se utiliza un vaso partido para medir el contenido de humedad de las patatas fritas. Una cierta porción del material comprimido se coloca entre dos electrodos en forma de discos. El contenido de humedad de los tableros de partículas se determina con una sonda de cuatro agujas. Este método es fácil de usar, da un resultado rápido, pero es posible que se produzcan errores, especialmente con un alto contenido de humedad del material. Otro instrumento para medir la humedad de la madera es el higrómetro Testo 616. Le permite medir rápidamente el contenido de agua de la madera sin destruirla. La profundidad de medición es de 5 cm, los datos se muestran como un porcentaje del peso seco de la madera. El dispositivo es muy conveniente para obtener datos en dinámica, por ejemplo, al secar paredes o pisos.
Conclusión
La madera es un producto natural y es muy sensible a la temperatura y la humedad. Debido a su higroscopicidad, cambia constantemente su contenido de humedad debido a las condiciones ambientales. Este proceso se llama respiración de un árbol, puede absorber agua del aire o liberarla. Un fenómeno similar es una reacción a los cambios en el microclima de la habitación. Con un estado constante de la atmósfera (aire) en un espacio cerrado, el contenido de humedad de la madera toma un valor constante, llamado equilibrio.
