Koks ir viens no pieprasītākajiem materiāliem, ko izmanto celtniecībā, mēbeļu ražošanā, vagonbūvē un daudzās citās tautsaimniecības nozarēs. Galvenās priekšrocības ir augsta izturība, videi draudzīgums, laba apstrādājamība, ķīmiskā izturība. Viena no svarīgākajām īpašībām, kas jāņem vērā, ir koksnes mitruma saturs. Kā to noteikt un kādam tam vajadzētu būt dažādiem koksnes veidiem, mēs apsvērsim šajā rakstā.
Mitruma veidi
Koks ir dabiskas izcelsmes, tāpēc ir ļoti jutīgs pret gaisa temperatūras un atmosfēras spiediena svārstībām. Atkarībā no vides stāvokļa tas maina mitruma procentuālo daudzumu. Speciālisti saka, ka koksne elpo, absorbē vai izdala gaisa tvaikus un šo parādību sauc par higroskopiskumu. Ir vispāratzīts, ka vissvarīgākā īpašība ir mitrums, kas nosaka mitruma un sausnas attiecību. Tas ir sadalīts:
- Absolūti - irdažādas vērtības katram koka veidam. Koksnes mitrumu nosaka saskaņā ar GOST 8486-86.
- Relatīvie - mērījumi tiek veikti mitrā stāvoklī un ir sadalīti brīvajos un saistošajos.
Turklāt rodas mitrums:
- Dabiski - 27-81%. Izmanto dažādiem palīgdarbiem: veidņu, spāru un līstes izgatavošanai.
- Mēbeles - 8-12%. To izmanto mēbeļu ražošanā un līmēto siju iegūšanai.
- Transports - 18-22%. Izmanto visiem citiem darbu veidiem, izņemot tos, kas uzskaitīti pirmajās divās rindkopās: zāģmateriālu ražošanai, celtniecībai, plākšņu pāļu veidošanai.
Būvdarbiem piemērotākā koksne ir transports. Materiāls ar mitruma saturu aptuveni 20% ir viegli apstrādājams, tas nevelkas un nav pakļauts sēnīšu infekcijām.
Mitruma pakāpe
Atbilstoši koksnes mitruma pakāpei to iedala šādos veidos:
- Slapjš - satur vairāk nekā 100% mitruma. Šis stāvoklis rodas, ja materiāls ilgstoši atrodas ūdenī.
- Svaigi griezts - koksnes mitruma procentuālais daudzums šajā gadījumā svārstās no 50 līdz 100.
- Gaisa sauss - ilgstoši turēts ārā. Tā mitrums pilnībā atkarīgs no dabas apstākļiem un gadalaika, mitruma pakāpe ir 15–20%.
- Sausa istaba - atrodas dzīvojamos rajonos, kur ūdens saturs nepārsniedz 10%.
- Absolūti sauss - praktiski nav mitruma, tā saturs ir 0%. Tajāgadījumā tas bieži ir deformēts.
Mitruma pakāpes pārzināšana ir nepieciešama praktiskai koksnes izmantošanai.
Kas ir dabiskais mitrums?
Koks ir dzīvs materiāls, kas pastāvīgi aug un elpo. Ūdens ir būtisks tās dzīvībai. Tās saturs ir atkarīgs no sugas, laika apstākļiem un koka augšanas vietas. Tūlīt pēc baļķa griešanas vai zāģēšanas materiālā ir mitrums, ko sauc par dabisku. Precīzas normas šai vērtībai nepastāv. Tas svārstās 27–81% robežās. Koksne ar dabīgu mitrumu bieži ir inficēta ar sēnītēm un baktērijām, kā arī puvi. Nav ieteicams baļķus pārvadāt lielos attālumos uzreiz pēc ciršanas, pēc dažām dienām tie kļūst nelietojami.
Materiāls ar dabīgu mitrumu tiek izmantots tikai zemas atbildības konstrukciju celtniecībai. Pirms ilgstošas transportēšanas un turpmākās koksnes izmantošanas nocirstie baļķi tiek pakļauti atmosfēras vai piespiedu žāvēšanai. Tikai pēc šīs procedūras to var droši izmantot dažādu dizainu izgatavošanai.
Mitruma satura pazīmes koksnē
Ikviens jau kopš seniem laikiem zina, ka gaisa mitrums būtiski ietekmē koka izstrādājumus. Tas ir īpaši pamanāms ar pēkšņām mitruma satura izmaiņām gaisā. Parādība skaidrojama ar ūdens satura īpatnībām koku sugās.
Materiālā tas ir atrodams divos veidos:
- Saistīts - saglabātsšūnu membrānu, to notur fizikāli ķīmiskās saites un spēcīgi ietekmē daudzas koksnes īpašības.
- Brīvs - atrodas starpšūnu telpās un šūnu dobumos, ir saglabāts mehānisko saišu dēļ, ir viegli noņemams un maz ietekmē materiāla kvalitāti.
Koksnei žūstot, pirmkārt, iztvaiko brīvais mitrums un tikai pēc tam - saistītais mitrums. Process ilgs, līdz ūdens ir vienmērīgi sadalīts pa visu materiālu un ir vienāds ar gaisa relatīvo mitrumu. Tas pats notiek ar mitruma uzsūkšanos.
Līdzsvara koksnes mitruma saturs
Jebkura koksne spēj uzsūkt ūdens tvaikus un ūdeni un izdalīt iegūto mitrumu. Līdzsvara mitrumu nosaka atkarībā no mitruma satura un apkārtējās vides temperatūras un koksnes gaisa iedarbības ilguma. Šis jēdziens ir saistīts ar pilnīgu vienmērīgu mitruma sadalījumu, kad koksnes žūšanas process apstājas un mitruma procentuālais daudzums koksnē un vidē kļūst vienāds.
Izrādās, ka reģiona klimata higroskopisko līdzsvaru var noteikt pēc no dabīgā koka celtas mājas līdzsvara mitruma. Koksnē esošais mitrums, kā minēts iepriekš, sastāv no brīvas un komponentes. Šo jēdzienu robeža ir piesātinājuma punkts. Tas ir koksnes stāvoklis, kad brīvais šķidrums ir pilnībā noņemts, un šūnas paliek piesātinātas ar ūdeni. Neatkarīgi no koksnes veida mitruma saturs piesātinājuma punktā tiek uzskatīts par vienādu ar23–31%.
Kāds ir standarta mitrums?
Zāģmateriālu izmantošanai būvniecībā nepieciešams tos šķirot pēc mitruma pakāpes. Tiek pieņemts, ka koksnes standarta mitruma saturs ir aptuveni 15% un tiek uzskatīts par nemainīgu vērtību jebkura veida koksnei, uz ko tiecas visi koksnes izstrādājumu ražotāji. Šajā stāvoklī materiāls tiek lieliski uzglabāts, izmantots būvniecības un apdares darbiem. Līdzsvara un standarta mitruma jēdzieni ir pazīstami ikvienam kokrūpniecības profesionālim.
Nepietiekami izžuvusi koksne ir īsta vide pelējuma un sēnīšu augšanai, izraisot tās sadalīšanos. Mūsdienu žāvēšanas iekārtas ļauj sasniegt 6% mitruma saturu. Šajā gadījumā materiāls būs vēl izturīgāks pret pūšanu, izturīgs pret deformāciju un izturīgs.
Koksnes mitruma īpašības
Koksnes, kuras mitruma saturs mainās, galvenās deformējošās īpašības ir šādas:
- Rukums - raksturo koksnes tilpuma un lineāro izmēru samazināšanās. Žāvēšanas process ir saistīts tikai ar saistītā ūdens noņemšanu no koksnes, brīvajam ūdenim nav nekādas ietekmes. Zāģējot baļķus dēļos, tiek ņemtas vērā materiāla saraušanās.
- deformācija - zāģmateriālu formas izmaiņas, kas rodas žāvēšanas un nepareizas uzglabāšanas laikā. Bieži vien tas ir saistīts ar dažādu saraušanos šķērsvirzienā vai garenvirzienā.
- Mitruma uzsūkšanās - spējakoka materiāls mitruma absorbēšanai no gaisa. Šis īpašums nav atkarīgs no koksnes veida un ļoti pasliktina tās īpašības, samazinot biostabilitāti. Aizsardzībai koka virsmas ir pārklātas ar krāsām un lakām.
- Pietūkums - palielinās apjoms un lineārie izmēri, kā rezultātā palielinās saistītā ūdens daudzums šūnās. Šī parādība rodas, ja baļķi plostē pa ūdeni vai koksne tiek turēta mitrā gaisā. Turklāt pietūkums pāri šķiedrām tiek novērots vairāk nekā gar šķiedrām.
Koksnes īpašība absorbēt šķidrumus tiek izmantota, piesūcinot to ar antiseptiķiem, gatavojot celulozi, pludinot koksni.
Īpašais koksnes svars
Lai noteiktu koksnes svaru, tiek izmantots lielums, ko sauc par blīvumu vai īpatnējo svaru. To aprēķina pēc materiāla masas attiecības pret tilpuma vienību. Šis parametrs ir ļoti mainīgs un atkarīgs no mitruma un koksnes veida, tāpēc ir ierasts izmantot tā vidējo vērtību. Lai aprēķinātu šo vērtību, rīkojieties šādi:
- Nosakiet koksnes masu sverot.
- Aprēķiniet skaļumu. To aprēķina pēc īpašas metodes, ņemot vērā tikai tīras koksnes tilpumu bez tukšumiem, kas veidojas uzstādīšanas laikā.
Blīvumu parasti aprēķina, pamatojoties uz konkrētā materiāla dabīgo mitruma saturu. Jebkuras koksnes īpatnējo svaru mēra kg/m3 un ievada tabulā.
Dabiskā mitruma koksnes svara noteikšana
Patērētājam jāzina koksnes svars:
- Iegādāto izejvielu transportēšana - transporta izvēle un piegādes apmaksa.
- Gatavās konstrukcijas svara noteikšana - pamatu ierīkošana un grīdu ielikšana.
- Materiālu uzglabāšanas vietas noteikšana.
Aprēķināt iegādātā materiāla svaru ir ļoti vienkārši. Lai to izdarītu, no tabulas būs jānosaka konkrētas koksnes īpatnējais svars un jāreizina ar iegādātā materiāla kubu skaitu.
Mitruma pakāpes noteikšana mājās
Noteikt, cik daudz ūdens ir koksnē, var veikt dažādos veidos. Ikdienā koksnes mitruma mērīšanai bieži izmanto elektrisko mitruma mērītāju. Tās darbība ir saistīta ar materiāla elektriskās vadītspējas izmaiņām no tā mitruma satura. Ierīces korpusā ir uzstādītas adatas, kurām tiek piegādāta elektriskā strāva. Lai veiktu mērījumu, pietiek ar to ievietošanu pētāmajā koksnē un ieslēdzot to elektriskajā tīklā. Mitruma vērtība uz skalas tiek parādīta tieši adatu ievietošanas vietā. Elektriskā mitruma mērītāja trūkums ir tāds, ka tas nosaka mitrumu tikai noteiktā vietā. Pieredzējuši amatnieki, kuri ilgstoši strādā ar koku, ūdens saturu tajā var noteikt pēc izskata. Šim nolūkam tiek ņemta vērā mizas krāsa, plaisu klātbūtne galā un gar šķiedrām.
Mitruma mērīšanas metodes
Rūpnieciskos apstākļos koksnes mitruma satura noteikšanai izmantojiet tiešu un netiešu metodi. Tiešā metode ietver svara noteikšanas metodi. Lai to izdarītu no kontrolētas partijasizvēlieties noteiktu skaitu dēļu. No katra izgriež paraugu un nosver uz svariem. Tad viņi sāk to k altēt cepeškrāsnī, turpinot svērt ik pēc divām stundām, līdz rādījumi kļūst vienādi. Pēc tam, izmantojot visus datus, rezultāts tiek aprēķināts, izmantojot īpašu formulu. Šī metode aizņem ļoti ilgu laiku, apmēram deviņas stundas, tāpēc viņi reti praktizē un izmanto netiešu metodi. Lai to izdarītu, izmantojiet koksnes mitruma mērīšanas ierīci, kuras pamatā ir materiāla elektriskās vadītspējas mērīšana. Konduktometriskās ierīces zonde ir trīs adatu zonde. Tas ir iestrēdzis gar šķiedrām visā elektrodu dziļumā.
Norādījumi aplūko miliampēru skalu, kas ir graduēta procentos. Šķeldas mitruma satura mērīšanai izmanto šķelto stiklu. Noteikta daļa saspiestā materiāla tiek ievietota tajā starp diviem elektrodiem disku veidā. Kokskaidu plātņu mitruma saturu nosaka ar četru adatu zondi. Šī metode ir viegli lietojama, dod ātru rezultātu, taču ir iespējamas kļūdas, īpaši ar augstu materiāla mitruma saturu. Vēl viens koksnes mitruma mērīšanas instruments ir higrometrs Testo 616. Tas ļauj ātri izmērīt koksnes ūdens saturu, to nesabojājot. Mērīšanas dziļums ir 5 cm Dati tiek parādīti procentos no koksnes sausās masas. Ierīce ir ļoti ērta datu iegūšanai dinamikā, piemēram, žāvējot sienas vai grīdas.
Secinājums
Koks ir dabisks produkts un ir ļoti jutīgs pret temperatūru un mitrumu. Higroskopiskuma dēļ tas pastāvīgi maina mitruma saturu vides apstākļu ietekmē. Šo procesu sauc par koka elpošanu, tas var absorbēt ūdeni no gaisa vai atbrīvot to. Līdzīga parādība ir reakcija uz telpas mikroklimata izmaiņām. Ar nemainīgu atmosfēras (gaisa) stāvokli slēgtā telpā koksnes mitruma saturs iegūst nemainīgu vērtību, ko sauc par līdzsvaru.
