Усушка древесины в процессе строительства

Усушка древесины в процессе строительства

Возведение практически любого деревянного объекта связывается с большим количеством проблем. Ведь древесина – натуральный и очень пластичный материал, требовательный к внешним условиям. Его пожирают грибки и насекомые-вредители, дерево загнивает и изменяет свои характеристики. Изготовление изделий из сырого материала приводит к последующему короблению, растрескиванию основания из-за усыхания. Причем дерево уменьшается по-разному, в зависимости от сторон.
Усушка древесины относится к самым распространенным проблемам, которые знакомы любому человеку, работавшему с этим материалом. Во время проведения строительных работ необходимо предусмотреть припуски на натуральном основании, в таком случае процесс усадки пройдет безболезненно, и внешний вид постройки останется неизменным.

Определение понятия, особенности

Усушка древесины понимается как сокращение размеров линейного характера и объемных значений на протяжении времени. Ее можно наблюдать в тот момент, когда влага покидает этот материал. Явление подобного плана характерно для всех пород деревьев, причем некоторые из них подвергаются большему влиянию, чем другие.
Усушка сопровождает любой из процессов просыхания натуральных пород. Из их волокон выходит связанная и адсорбированная вода.
Усушка и коробление граней: I — грани древесины, не подвергавшиеся сушке; II — грани высушенной древесины; а, б, в, г — схемы усушки граней древесины в зависимости от их места в стволе.
Начальный этап усушки характеризуется освобождением основания от свободной воды, происходит незначительное удаление связанной жидкости. Процесс происходит небольшими темпами. В момент испарения микрокапиллярной воды процесс усыхания заметно ускоряется.
Усушка наименьшим образом изменяется в продольном положении волокон. Нередко такой метод просто игнорируют. Однако без него не обойтись в том случае, если принимаются во внимание ценные породы дерева.
Радиальное направление этого действия определяется присутствием многих параметров. Оно зависит от разновидности древесной породы и от объемной усушки.

При работе с древесиной используется термин «коэффициент усушки». Он представляет сведения о трансформации параметров дерева вследствие увеличения его влажности на 1%. Ведется учет границ, начиная от питания клеток дерева и заканчивая процессом выведения из них влаги. Для более точных расчетов влажных напряжений следует обратиться к профессионалам либо таблицам в сети, которые предъявляют такие показатели к разным породам натурального сырья.

Показатели усадки древесины позволяют разделять их на отдельные, довольно обширные группы.

Немаловажными показателями этого пиломатериала является процент его плотности. Она включает в себя вес изделия при определенных показателях влажности. Эти данные можно получить из формул или графическим способом. Так, при увеличении влажности плотность также возрастет. Наибольшей плотностью обладает такое сырье, клетки которого полностью наполнены влагой.

Уровень объемного усыхания дерева влияет на разделение естественных пород на такие категории:
Слабая степень усушки.
Умеренные показатели уменьшения объема.
Значительный уровень.
Интенсивная величина изменения.
При появлении на поверхности древесины жидкости, она начинает увеличиваться в объемах, разбухает. Как понятно, этот процесс обратно противоположен рассматриваемому образцу. Подобные явления связываются со структурой пиломатериалов и их взаимодействием с влагой. Набухание появляется в результате увеличения влажности сырья до 30%.
Отдельные специалисты могут заявить, что рассматриваемые естественные явления относятся к отрицательным показателям, однако это не совсем так. Этими прекрасными характеристиками пользуются виноделы, сохраняя единство дубовых бочек на протяжении большого срока хранения спиртных напитков.
В процессе строительства усадка древесины несет немаловажную функцию, эти показатели следует учитывать при возведении любого строения из этого ценного материала. В ином варианте он станет образцом изъянов и недочетов.

Текстура древесины сосны на трех разрезах
Текстура древесины сосны на трех разрезах: а — на поперечном; б — радиальном; в — тангенциальном.

Из-за разнохарактерности структуры рассматриваемых источников процент усадки и разбухания будет разным, что зависит от направлений. Максимальные показатели можно наблюдать в области годовых колец, эту зону называют тангентальной. Ее протяженность соответствует 8-12% после испарения влаги. Так, ширина доски в 100 мм после тщательного просушивания может сократиться до 88-92 мм.

Аналогичный процесс, связанный с радиусом ствола, известен как радиальный, равен 5-8%. Продольное направление древесных волокон соответствует 0,1%, что фиксируется редко. Уменьшение объемных показателей пиломатериала после просыхания соответствует 12-20%, что складывается путем суммирования радиальных и тангентальных разновидностей этого процесса. Материалы хвойных пород обладают небольшими величинами усушки.
Анизотропия, известная как разность показателей усушки древесины, влияет на геометрические размеры породы. Нередко такой процесс связывается с модификацией формы болванки. В результате неодинаковости усадки естественной породы могут изменяться ее качественные показатели. Здесь возможно появление несовершенств сушки, что можно увидеть после пользования специальной камерой. Эта методика применяется наиболее часто.
Организации, занимающиеся просушиванием древесины, обязаны осуществлять надзор за показателями уровня влажности и температурными данными в камере. Тогда бракованных элементов будет намного меньше. В настоящее время такое производство поставлено на автоматический уровень. Полученные показатели обработки натуральных пород остаются самыми высокими.

Установленные температурные датчики практически не дают погрешностей и выдают отличные результаты. В процессе производства такого оборудования используется лишь самое качественное сырье. Уровень погрешности оставляет меньше 0,1%.
Пиломатериалы после завершения процесса высушивания должны соответствовать определенным размерам, для чего вводят припуски на усадку.
Их допустимые размеры основываются на многочисленных наблюдениях фактического уменьшения различных древесных пород и соответствуют ГОСТу. Названные величины можно посмотреть в специальных таблицах.
Из всего сказанного стоит сделать вывод, что процесс высыхания древесины является неминуемым. Почти не существует пиломатериалов, не подвергающихся такому процессу. Причем такое явление может нести как положительные, так и отрицательные моменты.
Высыхание натуральных материалов естественным путем будет проходить долгое время. Использование в процессе строительства влажного сырья сделает здание непригодным для проживания до тех пор, пока не завершится рассматриваемый процесс. А для этого нужно время.
Необходимо ждать в течение 12 месяцев. Современное поколение все чаще старается покупать материалы, обработанные искусственным способом. Таким способом можно ускорить ход строительства. Покупая такое сырье, важно выбирать только качественные варианты.
Отдавая предпочтение представленным образцам, не следует экономить денежные средства. В противном случае можно получить ненадежное сооружение, которое в дальнейшем принесет массу проблем. К пиломатериалам следует предъявлять особые требования. Основание, выстроенное согласно требованиям, будет стоять много десятилетий, воссоздавая первоначальный вид.
Неправильная просушка дерева приведет к скорому разрушению здания. Пиломатериалы не должны иметь неровных поверхностей и видимых изъянов.

Технологии сушки древесины

Для строительства загородных домов из бревна, профилированного и двойного бруса используют древесину, которая проходит специальную сушку. Сушка древесины удаляет жидкость при помощи испарения. Без подобного процесса деревянные изделия и материалы рассыхаются и деформируются. Технология сушки древесины проводится несколькими способами.

Дерево можно сушить естественным способом на открытом воздухе под навесом. Такой метод занимает несколько месяцев и требует специального места. Поэтому большей популярностью пользуются сушка в специальных сушильных камерах. Этот способ используют большинство компаний по изготовлению пиломатериалов.

Однако он приводит к появлению трещин и снижает качество изделий. Наиболее оптимальной является конденсационное высушивание. Давайте рассмотрим подробнее виды сушки древесины, плюсы и минусы каждой.

Виды сушки

ТипПреимуществаНедостатки
ЕстественнаяПростой и доступный способ, не требует соблюдения температуры и влажности, минимальное количество трещинПроцесс длится несколько месяцев, требует много места для материалов, влажность не опускается менее 18%
КамернаяВысыхание длится неделю, влажность падает до 10-18%, выбор температуры и контроль процесса в зависимости от целей и вида материаловРазрушение структуры древесины, появление трещин и производственного брака, неравномерное просушивание
ИнфракраснаяБыстрая и равномерная, дерево не растрескивается и сохраняет целостность, высокое качество и рациональный расход электричества, легкость в использованииНе подходит для использования в закрытом помещении, так как в процессе пиломатериалы плесневеют
ВакуумнаяСамая быстрая, подходит для любых пиломатериалов, не приводит к растрескиваниюВысокая стоимость оборудования и большое потребление электроэнергии
КонденсационнаяБыстрая и равномерная, высокое качество изделий, отсутствие трещин и производственного брака, доступность оборудования и эксплуатацииНе подходит для мелких материалов (опилки, пеллеты, дрова и пр.)

Естественная

Естественный процесс сушки древесины происходит медленно и долго. Это наиболее щадящий процесс, при котором появляется минимум трещин и других дефектов, чем при агрессивном воздействии в камерах. Для организации такого метода нужно специальное место, где древесина будет защищена от попадания прямых солнечных лучей и осадков.

Естественные условия снижают влажность древесины до 18-22%, тогда как влажность свежесрубленного дерева составляет 50-100% в зависимости от породы и климатических условий региона произрастания. Это легкая и доступная организация сушки, которая не требует специального оборудования и соблюдения температурного режима. Главный минус — малая интенсивность и длительность процесса.

Искусственная камерная

Искусственная сушка в камерах — более быстрый и выгодный вариант. Он снижает влажность древесины до 10-18%, позволяет контролировать процесс и регулировать температуру. Для правильной организации работы камеры пиломатериалы укладывают в штабеля или пакеты. Штабель должен состоять из изделий одной породы и толщины.

Читайте также:  Бойлер косвенного нагрева своими руками

Главное преимущество заключается в оперативности. Сушилка высушит древесину за одну неделю. Кроме того, в процессе материал можно обработать специальными защитными средствами от негативного влияния окружающей среды. Такая обработка защитит живой брус или бревно от гнили, плесени и растрескивания.

Из недостатков искусственного метода выделим появление больших трещин в материалах. В камере из-за высокой температуры влага испаряется слишком быстро, а древесина высушивается неравномерно. Влага внутри материала испаряется медленнее, чем с поверхности. Это приводит к образованию трещин и при изготовлении, и в процессе эксплуатации уже после строительства дома.

Инфракрасная

Инфракрасная сушка древесины — современный способ с использованием оборудования, которое передает тепло с помощью инфракрасного излучения. Это один из самых быстрых вариантов сушки пиломатериалов, который занимает 3-7 дней в зависимости от вида дерева. Время сушки опилок составит полчаса. Процесс происходит при температуре 50-60 градусов, что сохраняет структуру дерева и защищает его от растрескивания.

Инфракрасные камеры равномерно удаляют влагу. Они экономичны и комфортны в использовании. Однако при использовании камеры в помещении из-за отсутствия воздушных потоков на некоторых участках пиломатериалов появляется плесень. Поэтому сушить лучше только на открытом воздухе под навесом.

Вакуумная

Вакуумная сушка древесины предполагает использование камеры, в которой образуется вакуум. Этот универсальный способ подходит для любого вида пиломатериалов и древесины. Он объединяет старые технологии и совмещает с современными. Процесс отличает высокое качество и оперативность. На сушку бревна диаметром 250 мм или на брус сечением 150х150 уходит 17-20 часов.

Сушка в вакууме проходит равномерно и не приводит к растрескиванию дерева. Кроме того, она удаляет смолу. Вакуумные сушильные камеры легки в использовании и пожаробезопасны. Но при этом они не пользуются спросом, так как стоят дорого и тратят много энергии. Это повышает затраты на производство и на готовые пиломатериалы.

Конденсационная

Конденсационная сушка древесины — самый популярный метод, который оптимально сочетает стоимость и качество. Древесина сохнет при низких температурах с использованием печи и холодильного оборудования. Удаление влаги происходит при помощи конденсата, что делает сушку равномерной и щадящей. Поэтому изделия получаются качественными и прочными без трещин и производственного брака.

Сушка при помощи конденсата потребляет мало энергии, что делает пиломатериалы доступными и недорогими. Бревна и брус получаются ровными и эстетически привлекательными без трещин и других дефектов. Однако использование такой сушка не рационально для мелких пиломатериалов и изделий. Но она подходит для крупногабаритных лесоматериалов с большим сечением, которые нуждаются в бережной и щадящей сушке.

Поэтому компания “МариСруб” использует для бруса и бревен камерную сушку. Мы самостоятельно заготавливаем сырье и изготавливаем пиломатериалы. Для защиты живой древесины от влаги, ультрафиолета и насекомых обрабатываем изделия на этапе изготовления, сборки сруба и финишной отделки. Мастера “МариСруб” контролируют каждый этап производства, в том числе и сушку в конденсационных камерах.

Влажность древесины

При высыхании древесины удаление связанной влаги приводит к уменьшению линейных размеров и объема. Это явление называется усушкой древесины. Уменьшение содержания свободной влаги, т. е. снижение влажности от свежесрубленного или мокрого состояния до предела гигроскопичности не вызывает усушки.

Связанная влага, как отмечалось, находится в клеточных оболочках, преимущественно в промежутках между микрофибриллами и частично внутри самих микрофибрилл. Поскольку микрофибриллы в основном ориентированы по направлению продольной оси клетки, удаление связанной влаги приведет к уменьшению толщины клеточных оболочек и уменьшению поперечных размеров клетки. Отсюда ясно, что наибольшая усушка древесины должна быть в поперечных направлениях. Продольная усушка, которая обусловлена некоторым наклоном микрофибрилл, значительно меньше, так как составляет лишь долю от основной поперечной деформации. Поперек волокон также наблюдается анизотропия усушки. Давно установлено, что тангенциальная усушка в 1,5—2 раза больше радиальной; причины этого различия еще недостаточно выяснены.

Отдельные элементы древесины при высыхании ведут себя по- разному. Размеры сосудов и паренхимных клеток обычно уменьшаются в тангенциальном направлении и несколько увеличиваются в радиальном; древесные же волокна усыхают примерно одинаково в обоих направлениях. Сердцевинные лучи сильнее усыхают по ширине, чем по длине. Установлено, что у хвойных пород между радиальной и тангенциальной усушкой древесины поздней зоны годичных слоев существует небольшое различие, а тангенциальная усушка древесины ранней зоны годичных слоев в 2—3 раза превосходит радиальную. При этом поздняя древесина поперек волокон усыхает значительно больше, чем ранняя, а вдоль волокон, наоборот, поздняя древесина усыхает меньше, чем ранняя.

Таблица 14. Усушка поздней и ранней древесины.

Зона годичного слоя

Аналогичные данные получены для тангенциальной усушки отдельных зон годичного слоя в древесине хвойных и лиственных пород (табл. 15).

Таблица 15. Тангенциальная усушка ранней и поздней зон годичного слоя хвойных и лиственных пород.

Примечание. Для рассеяннососудистых пород под ранней зоной годичного слоя подразумевается первая половина, обращенная к сердцевине, а под поздней— вторая половина, обращенная к коре.

Усушка древесины в целом занимает среднее положение между усушкой ранней и поздней древесины, но выше средней арифметической; из этого следует, что усушка поздней зоны для тангенциального направления имеет особо важное значение. Если учесть, что сердцевинные лучи по ширине усыхают больше, чем по длине, этими двумя причинами уже можно удовлетворительно объяснить различие между радиальной и тангенциальной усушкой древесины. При этом для древесины хвойных пород главное значение имеет повышенная тангенциальная усушка поздней зоны годичных слоев, а для древесины лиственных пород — усушка сердцевинных лучей по ширине.

Усушку древесины следует также рассматривать как результат деформирования некоторой ячеистой конструкции. При этом большое значение приобретает упругая анизотропия такой системы, обусловленная главным образом особенностями расположения ячеек — полостей клеток. Большая усушка должна быть в направлении меньшей жесткости системы и наоборот. Как будет показано далее, в радиальном направлении жесткость (модуль упругости) выше, чем в тангенциальном направлении. Это также должно служить объяснением большей усушки в тангенциальном направлении. Мерой усушки является относительная несиловая влажностная деформация. Для исчисления усушки уменьшение размеров (объема) образца, т. е. его влажностная деформация, должна быть отнесена к размеру (объему) образца при пределе гигроскопичности:

где Уw — усушка образца при достижении данной влажности, %; апг — размер (объем) образца при пределе гигроскопичности Wm , мм (мм 3 ); aw— размер (объем) образца при данной влажности W, мм (мм 3 ).

Под полной усушкой У понимают уменьшение линейных размеров или объема древесины при удалении всего количества связанной влаги. Следовательно, для установления полной усушки влажность должна быть снижена от предела гигроскопичности до нуля. Наибольшая полная линейная усушка, равная 6—10%, наблюдается в тангенциальном направлении; в радиальном направлении полная усушка составляет 3—5%, а вдоль волокон величина усушки в десятки раз меньше и равна 0,1—0,3%. Полная объемная усушка в среднем составляет 12—15%. Для расчетов влажностных деформаций древесины удобен коэффициент усушки, определяющий величину усушки при снижении содержания связанной влаги в древесине на 1%. С достаточной степенью приближения можно полагать, что между усушкой и убылью связанной влаги имеется линейная зависимость. Зная частичную Уw или полную усушку У, коэффициент усушки Кy можно определить по формулам:

где W — влажность образца в области до Wпг = 30 %.

С увеличением плотности древесины величина усушки, как правило, увеличивается. Средняя величина усушки поперек волокон (радиальной и тангенциальной) хвойных пород меньше, чем лиственных, однако неравномерность усушки, т. е. отношение тангенциальной усушки к радиальной, наоборот, у хвойных пород больше, чем у лиственных. Об усушке наиболее распространенных пород можно судить по данным, приведенным в табл. 16. Приводимые в справочной литературе коэффициенты определены по усушке, величина которой исчислялась как отношение уменьшения размеров (объема) образца к его размеру (объему) в абсолютно сухом состоянии. Таким образом, в справочниках даются не коэффициенты усушки, а коэффициенты разбухания (см. ниже).

Таблица 16. Коэффициенты усушки Ку и разбухания Kр.

Усушка древесины в процессе строительства

Как и любой другой материал, дерево имеет свои свойства, среди которых есть и усушка, то есть уменьшение объема материала за счет испарения воды. Что важно знать при строительстве из дерева, и почему важно учитывать усушку?

Оглавление

Что такое усушка

Началом усушки, то есть изменения объема дерева, служит испарение связанной влаги. При этом усушка происходит неравномерно — меньше всего вдоль волокон дерева, больше всего в тангенциальном направлении (по направлению годовых слоев). Общее уменьшение объема материала при усушке называется объемной усушкой и подразделяется на три группы:

  • Сильно усыхающие (ель, лиственница).
  • Средне усыхающие (осина, ива, сосна и тополь).
  • Мало усыхающие (бук, дуб, липа и клен, ольха).

Правильная просушка дерева очень важна при строительстве, так как при неправильной или недостаточной просушке древесина коробится, что может привести к расслаиванию, трещинам, деформации деревянных досок. Усушку древесины можно производить как на производстве, так и самостоятельно, соблюдая некоторые правила.

Читайте также:  Художественная ковка в Вашем интерьере

Группировка пород древесины

Древесина усыхает неравномерно, и объем усушки напрямую зависит от породы дерева. Для того, чтобы определить, насколько уменьшается объем материала, используют коэффициент усушки. По своей структуре деревья подразделяют на несколько больших групп:

  • Хвойные. Такая древесина пропитана смолами и имеет ярко выраженный рисунок. Благодаря смолам, хвойная древесина наименее подвержена гниению и разложению, так как обладает природными антисептическими свойствами.

Самый распространенный строительный материал в этой группе — доски из сосны. Они прекрасно обрабатываются, легкие, прочные, хорошо окрашиваются. При процессе усушки древесина практически не деформируется.

На втором месте по значимости в этой группе находится древесина из ели. Ель несколько уступает сосне по своим свойствам — она тяжелее в обработке, имеет большое количество сучков, больше подвержена влиянию окружающей среды.

Древесина из кедра хороша в обработке, но так же, как и ель, менее устойчива к процессу гниения, нежели сосна. В эту же группу можно отнести материалы из пихты.

  • Лиственные. Такая древесина используется наиболее часто и подразделяется в свою очередь на две группы — твердая и мягкая.

К твердым относится древесина из дуба, березы и ясеня. Дуб и ясень устойчивы к загниванию, обладают высокой плотностью и прочностью, долговечны. Береза более подвержена коррозии за счет большого коэффициента усушки.

К мягким породам относятся осина и ольха, липа. Осина хороша малым количеством сучков, но уступает ольхе в прочности. Липа используется в изготовлении крупных деталей за счет того, что почти не деформируется в процессе усушки.

Способы усушки

Усушку можно производить как самостоятельно, так и в процессе деревообработки рамках производства. Рассмотрим самые распространенные способы усушки древесины:

  • Атмосферная сушка. Осуществляется на открытых складах или под навесами. Такая сушка проходит медленно и является сезонной — в зимние месяцы прекращается.
  • Камерная сушка. Осуществляется в специализированных сушильных камерах за счет нагревания воздуха или перегретого пара. Этот тип сушки занимает меньше времени, а так же позволяет получить определенный процент усушки древесины.
  • Контактная сушка. Осуществляется посредством зажима материала между нагретыми плитами. Для того, чтобы такой метод был эффективен, его применяют только для плоских материалов, таких как шпон и фанера.
  • Петролатумная сушка. Такая сушка происходит в жидкости — смеси из парафинов и очищенного масла, нагретых до кипения. Влага в древесине превращается в пар и выходит наружу. Однако такой способ плох тем, что масла пропитывают дерево, после чего оно тяжело поддается склеиванию или окрашиванию.
  • Электрическая сушка. За счет низкой электропроводности дерево, помещенное в электрическое поле токов высокой частоты, сильно нагревается. За счет этого происходит испарение влаги.

Древесина применяется в самых различных отраслях — от строительной до изготовления мебели и предметов интерьера. Интенсивность усушки древесины напрямую зависит от области применения этого материала, поэтому на это стоит обращать внимание при сушке в домашних условиях или закупке пиломатериалов.

Какая технология сушки древесины лучшая: процесс и виды — в сушильных камерах и своими руками-Обзор +Видео

Сушка древесины и пиломатериалов – важнейшая операция по улучшению и облагораживанию древесины.

В течение этой процедуры материал меняет свои физико-механические, технические и эксплуатационные качества. Также меняется соотношение содержащихся в материале экстрактивных веществ. Процесс направлен на улучшение всех имеющихся свойств.

Процесс сушки протекает в несколько этапов. Вначале испаряется влага с поверхности древесины, затем наступает очередь находящихся в глубине древесины слоев. Более тонкие части высыхают быстрее, влага начинает движение от утолщенных мест к более тонким, уже подсохшим.

Если процесс происходит технологически неправильно, тонкие древесные слои начинают как бы сжиматься.

Итог этого – древесина растрескивается и коробится. Чтобы этого не происходило, древесные заготовки обрабатывают смесью мела и олифы, которые наносят на срезы заготовок, с их торца.

Поэтому древесину лучше заготавливать в форме брусьев, досок и прочих геометрических фигур.

Ни одна из необходимых для обработки операций не вызывает столь значительные изменения свойств древесины, как ее сушка. Различные режимы этого процесса обусловлены породными и иными особенностями пиломатериалов: районом произрастания, плотностью дерева, местом вырезки и т. д. Подобранный сразу режим нередко нуждается в коррекции в процессе сушки.

Промышленная сушка

Выбор подходящего режима зависит от породы дерева и толщина исходного материала. Чтобы доски при проведении процедуры не коробились и не трескались, их предварительно пропаривают в камерах с влажным паром.

Сначала материал хорошо прогревают один-два часа при t 50°. Затем ее повышают до 60°, и повторяют процедуру пропарки. Ее можно повторять до трех раз при необходимости.

Для мягких пород используют температуру t° от 40 до 75 градусов, для твердых сортов от 35 до 55. В любом случае, этот показатель не должен быть выше 80°С. Если температура поднимается выше, происходят необратимые изменения в поверхностных слоях материала. Дерево как бы закаливается, что существенно затрудняет его дальнейшую обработку инструментами.

Между влажностью воздуха и содержанием влаги в материале имеется строгая зависимость. Ее можно определить с помощью особого прибора – психрометра, служащего для определения влажности и температуры воздуха в сушильных камерах. Последние носят название сушила. Существуют различные методы сушки древесины.

Заводской способ предполагает использование специальных камер для сушки. Это паровоздушные сушила периодического действия, имеющие реверсную циркуляцию. Полученный материал, выгруженный оттуда, двое-трое суток выдерживается в производственном цехе. В это время происходит нормализация материала, то есть его освобождение от поверхностных и внутренних напряжений, обретенных в процессе сушки.

Существуют также газовые камеры для сушки древесного материала. В таких устройствах периодического действия, чтобы избавиться от ненужной влаги, используют особый бездымный газ.

Его получают при сжигании в топках сырых отходов дерева. С помощью высоконапорного осевого вентилятора, через специальные газоходы, он подается на штабеля пиломатериалов. Конструкция системы предполагает наличие парового увлажнителя.

В деревообрабатывающей промышленности используют газовые аппараты, действующие на природном газе. Они оснащены топкой, температура в которой при горении достигает 1300°С. Но прежде чем попасть в сушилку, смесь циркулирует и охлаждается, приобретая ко времени попадания в камеру температуру 100 градусов. Рабочая смесь бездымна. Если работа такой камеры хорошо отлажена, то высушенные в ней пиломатериалы остаются светлыми. Каждая из них может вместить четыре больших штабеля досок. Также они применяются для обычной, рядовой сушки хвойных пород дерева.

Для скоростной сушки строительного материала используются электрические сушилки, в которых применяются высокочастотные токи. Такая процедура длится недолго – время сушки составляет лишь несколько часов, а качество ее высокое. Дерево высыхает равномерно: без изъянов, коробления и трещин. Количество брака при таком способе сушки оказывается значительно меньшим, чем при газовом и паровом методе – его показатель составляет менее пяти процентов.

Особенности нагревания диэлектриков и полупроводников (к ним принадлежит и дерево) в электрическом поле высокой частоты состоят в том, что температура всего обрабатываемого материала заметно повышается в небольшой отрезок времени. Влажную доску за три минуты можно нагреть до 100 градусов по всей ее толщине. Мощность поглощаемого материалом тока регулируется параметрами электрического поля (его изменением посредством регулировки).

Домашняя сушка древесины

Кроме промышленных способов сушки древесины существуют еще и домашние.

С помощью микроволновки

Преимущества такого метода состоят в том, что при его использовании в деревянном массиве не образуются крохотные трещины, способные превратить в брак до полутора сантиметров материала с каждого торца, а в отдельных случаях даже разломать заготовку на куски. Под воздействием СВЧ-нагрева в волокнах лигнина происходят изменения, благодаря которым высушенный таким способом предмет теряет свою чувствительность к резким изменениям влажности.

Для процедуры сушки подойдет не слишком мощная, бюджетная модель микроволновки без лишних опций. Главное, чтобы у нее имелся режим малой мощности. Обычно он соответствует отметке «defrost», или «разморозка». Камера должна иметь размеры, достаточные для того, чтобы разместить в ней поделки или заготовки из дерева. Нередко в ширину камера имеет большие размеры, чем в глубину.

СВЧ сушка древесины: техника

Отдельные заготовки удобнее сушить целиком, некоторые лучше распилить. Если уже известно, для они предназначены, то пилят по размеру будущих изделий, с припуском. Допускается сушить заранее обработанную заготовку, которая также должна иметь хотя бы маленький припуск. Следует помнить о том, что изделие в процессе сушки может деформироваться. Круглый предмет может сделаться более овальным.


Тот, кто часто работает с деревом, постепенно приобретает опыт. Мастера могут предполагать, какой реакции ждать от какой породы дерева, как именно какой сорт деформируется, и делать соответствующий припуск. Если оставить обработанную сырую заготовку на столе, она может лопнуть.

Читайте также:  Плюсы и минусы пробкового ламината

Микроволновка: сушка в домашних условиях

Перед началом процедуры заготовка взвешивается, вес записывается. Завернутая в полиэтиленовый пакет со сделанными отверстиями вещь помещается в середину печи, выставляется минимальная мощность. Время обработки зависит от размеров предмета. Затем заготовка остужается прямо в пакете, и прогревается снова. Конденсат из пакета сливается, вещь взвешивается.

Весь цикл повторяется несколько раз, пока масса не станет постоянной, перестав уменьшаться.

Если в первой попытке вещь растрескается, необходимо или еще уменьшить мощность, или загерметизировать торцы заготовки. Капы перед помещением в пакет заворачивают в газеты. С прочими заготовками тоже можно так поступить: это уменьшит вероятность растрескивания дерева.

После остывания, перед очередным циклом, газеты меняются на новые. При наличии в массиве смоляных карманов, последние могут, закипев, разорвать его, и испачкать смолой печь. Здесь тоже поможет заворачивание в бумагу.

Естественная сушка древесины на воздухе

Это доступный и чрезвычайно простой способ. Доски штабелем располагаются под навесом, чтобы на них не попадали осадки и солнечные лучи. Для них должно быть подготовлено специальное ровное основание, для оборудования которого можно использовать рельсы, бревна, толстые трубы или бруски. На это основание поперек укладывается пиломатериал.

Между землей и нижним слоем досок должно быть расстояние от 0,3 м. Землю под штабелем лучше накрыть листами рубероида, соломой или сеном. Сохнет лес довольно долго: этот процесс может занять до нескольких лет. В теплое время процесс идет более активно.

Торцы леса покрывают специальной смесью, содержащей в составе известь. С боков штабель укрывается от струй косого дождя и от сильного ветра. Предпринимаются специальные меры, предупреждающие быстрое высыхание и растрескивание материала. Поперек досок, между слоями сохнувшего леса, на расстоянии метра друг от друга, укладываются прокладки: крайние из них располагаются вровень с торцами досок в штабеле.

При таком способе сушки древесины своими руками на концах досок образуются обязательные трещины. По этой причине длина заготовок должна быть несколько больше планируемых изделий. Ведь после окончания сушки, треснувшие концы досок придется спилить. При такой сушке, осуществляемой в сухих и теплых условиях, оставшаяся в древесине влажность составляет около 20 процентов.

Материал, планируемый использовать для внутренних работ, следует переместить в отапливаемое помещение для окончательной сушки.

Усушка древесины в процессе строительства

Возведение практически любого деревянного объекта связывается с большим количеством проблем. Ведь древесина — натуральный и очень пластичный материал, требовательный к внешним условиям. Его пожирают грибки и насекомые-вредители, дерево загнивает и изменяет свои характеристики. Изготовление изделий из сырого материала приводит к последующему короблению, растрескиванию основания из-за усыхания. Причем дерево уменьшается по-разному, в зависимости от сторон.

Коэффициенты усушки древесины.

Усушка древесины относится к самым распространенным проблемам, которые знакомы любому человеку, работавшему с этим материалом. Во время проведения строительных работ необходимо предусмотреть припуски на натуральном основании, в таком случае процесс усадки пройдет безболезненно, и внешний вид постройки останется неизменным.

Определение понятия, особенности

Усушка древесины понимается как сокращение размеров линейного характера и объемных значений на протяжении времени. Ее можно наблюдать в тот момент, когда влага покидает этот материал. Явление подобного плана характерно для всех пород деревьев, причем некоторые из них подвергаются большему влиянию, чем другие.

Усушка сопровождает любой из процессов просыхания натуральных пород. Из их волокон выходит связанная и адсорбированная вода.

Усушка и коробление граней: I — грани древесины, не подвергавшиеся сушке; II — грани высушенной древесины; а, б, в, г — схемы усушки граней древесины в зависимости от их места в стволе.

Начальный этап усушки характеризуется освобождением основания от свободной воды, происходит незначительное удаление связанной жидкости. Процесс происходит небольшими темпами. В момент испарения микрокапиллярной воды процесс усыхания заметно ускоряется.

Усушка наименьшим образом изменяется в продольном положении волокон. Нередко такой метод просто игнорируют. Однако без него не обойтись в том случае, если принимаются во внимание ценные породы дерева.

Радиальное направление этого действия определяется присутствием многих параметров. Оно зависит от разновидности древесной породы и от объемной усушки.

При работе с древесиной используется термин «коэффициент усушки». Он представляет сведения о трансформации параметров дерева вследствие увеличения его влажности на 1%. Ведется учет границ, начиная от питания клеток дерева и заканчивая процессом выведения из них влаги. Для более точных расчетов влажных напряжений следует обратиться к профессионалам либо таблицам в сети, которые предъявляют такие показатели к разным породам натурального сырья.

Показатели усадки древесины позволяют разделять их на отдельные, довольно обширные группы.

Немаловажными показателями этого пиломатериала является процент его плотности. Она включает в себя вес изделия при определенных показателях влажности. Эти данные можно получить из формул или графическим способом. Так, при увеличении влажности плотность также возрастет. Наибольшей плотностью обладает такое сырье, клетки которого полностью наполнены влагой.

Группировка разных пород древесины

Усушка древесины в различных частях ствола.

Уровень объемного усыхания дерева влияет на разделение естественных пород на такие категории:

  1. Слабая степень усушки.
  2. Умеренные показатели уменьшения объема.
  3. Значительный уровень.
  4. Интенсивная величина изменения.

При появлении на поверхности древесины жидкости, она начинает увеличиваться в объемах, разбухает. Как понятно, этот процесс обратно противоположен рассматриваемому образцу. Подобные явления связываются со структурой пиломатериалов и их взаимодействием с влагой. Набухание появляется в результате увеличения влажности сырья до 30%.

Отдельные специалисты могут заявить, что рассматриваемые естественные явления относятся к отрицательным показателям, однако это не совсем так. Этими прекрасными характеристиками пользуются виноделы, сохраняя единство дубовых бочек на протяжении большого срока хранения спиртных напитков.

В процессе строительства усадка древесины несет немаловажную функцию, эти показатели следует учитывать при возведении любого строения из этого ценного материала. В ином варианте он станет образцом изъянов и недочетов.

Показатели усушки дерева

Текстура древесины сосны на трех разрезах: а — на поперечном; б — радиальном; в — тангенциальном.

Из-за разнохарактерности структуры рассматриваемых источников процент усадки и разбухания будет разным, что зависит от направлений. Максимальные показатели можно наблюдать в области годовых колец, эту зону называют тангентальной. Ее протяженность соответствует 8-12% после испарения влаги. Так, ширина доски в 100 мм после тщательного просушивания может сократиться до 88-92 мм.

Аналогичный процесс, связанный с радиусом ствола, известен как радиальный, равен 5-8%. Продольное направление древесных волокон соответствует 0,1%, что фиксируется редко. Уменьшение объемных показателей пиломатериала после просыхания соответствует 12-20%, что складывается путем суммирования радиальных и тангентальных разновидностей этого процесса. Материалы хвойных пород обладают небольшими величинами усушки.

Анизотропия, известная как разность показателей усушки древесины, влияет на геометрические размеры породы. Нередко такой процесс связывается с модификацией формы болванки. В результате неодинаковости усадки естественной породы могут изменяться ее качественные показатели. Здесь возможно появление несовершенств сушки, что можно увидеть после пользования специальной камерой. Эта методика применяется наиболее часто.

Организации, занимающиеся просушиванием древесины, обязаны осуществлять надзор за показателями уровня влажности и температурными данными в камере. Тогда бракованных элементов будет намного меньше. В настоящее время такое производство поставлено на автоматический уровень. Полученные показатели обработки натуральных пород остаются самыми высокими.

Установленные температурные датчики практически не дают погрешностей и выдают отличные результаты. В процессе производства такого оборудования используется лишь самое качественное сырье. Уровень погрешности оставляет меньше 0,1%.

Пиломатериалы после завершения процесса высушивания должны соответствовать определенным размерам, для чего вводят припуски на усадку.

Их допустимые размеры основываются на многочисленных наблюдениях фактического уменьшения различных древесных пород и соответствуют ГОСТу. Названные величины можно посмотреть в специальных таблицах.

В качестве заключения

Из всего сказанного стоит сделать вывод, что процесс высыхания древесины является неминуемым. Почти не существует пиломатериалов, не подвергающихся такому процессу. Причем такое явление может нести как положительные, так и отрицательные моменты.

Высыхание натуральных материалов естественным путем будет проходить долгое время. Использование в процессе строительства влажного сырья сделает здание непригодным для проживания до тех пор, пока не завершится рассматриваемый процесс. А для этого нужно время.

Необходимо ждать в течение 12 месяцев. Современное поколение все чаще старается покупать материалы, обработанные искусственным способом. Таким способом можно ускорить ход строительства. Покупая такое сырье, важно выбирать только качественные варианты.

Отдавая предпочтение представленным образцам, не следует экономить денежные средства. В противном случае можно получить ненадежное сооружение, которое в дальнейшем принесет массу проблем. К пиломатериалам следует предъявлять особые требования. Основание, выстроенное согласно требованиям, будет стоять много десятилетий, воссоздавая первоначальный вид.

Неправильная просушка дерева приведет к скорому разрушению здания. Пиломатериалы не должны иметь неровных поверхностей и видимых изъянов.

Ссылка на основную публикацию