A fa az egyik legkeresettebb anyag az építőiparban, a bútorgyártásban, a kocsigyártásban és a nemzetgazdaság számos más ágazatában. A fő előnyök a nagy szilárdság, környezetbarátság, jó megmunkálhatóság, vegyszerállóság. Az egyik fontos tulajdonság, amelyet figyelembe kell venni, a fa nedvességtartalma. Ebben a cikkben megvizsgáljuk, hogyan határozható meg, és mi legyen a különböző fafajtákhoz.
A páratartalom típusai
A fa természetes eredetű, ezért nagyon érzékeny a levegő hőmérsékletének és légköri nyomásának ingadozására. A környezet állapotától függően megváltoztatja a páratartalom százalékos arányát. A szakértők azt mondják, hogy a fa belélegzi, elnyeli vagy kibocsátja a levegő párát, és ezt a jelenséget higroszkóposságnak nevezik. Általánosan elfogadott, hogy a legfontosabb jellemző a páratartalom, amely meghatározza a nedvesség és a szárazanyag arányát. Ez a következőkre oszlik:
- Abszolút – vankülönböző értékek minden fatípushoz. A fa nedvességtartalmát a GOST 8486-86 szerint határozzuk meg.
- Relatív – a méréseket nedves állapotban végzik, szabad és kötött mérésekre osztva.
Ezen kívül páratartalom is előfordul:
- Természetes - 27-81%. Különféle segédmunkákhoz használható: zsaluzat, szarufák és lécek készítése.
- Bútor - 8-12%. Bútorgyártásban és ragasztott gerendák előállítására használják.
- Közlekedés - 18-22%. Az első két bekezdésben felsoroltak kivételével minden más jellegű munkához használható: fűrészáru előállítása, építőipar, lemezcölöző.
Építési munkákhoz a legmegfelelőbb fa a szállítás. A 20% körüli nedvességtartalmú anyag könnyen feldolgozható, nem vetemedik, és nincs kitéve gombás fertőzéseknek.
A páratartalom foka
A fa nedvességtartalmának mértéke szerint a következő típusokra oszlik:
- Nedves – több mint 100%-ban nedvességet tartalmaz. Ez az állapot akkor fordul elő, ha az anyag hosszú ideig vízben van.
- Frissen vágott – a fa nedvességtartalma ebben az esetben 50 és 100 között van.
- Légszáraz - sokáig szabadban tárolható. Páratartalma teljes mértékben függ a természeti viszonyoktól és az évszaktól, a páratartalom 15-20%.
- Szobaszáraz - lakóövezetben található, ahol a víztartalom nem haladja meg a 10%-ot.
- Abszolút száraz - gyakorlatilag nincs nedvesség, tartalma 0%. Abbanesetben gyakran deformálódik.
A nedvesség mértékének ismerete szükséges a fa gyakorlati használatához.
Mi a természetes nedvesség?
A fa élő anyag, amely folyamatosan növekszik és lélegzik. A víz elengedhetetlen az életéhez. Tartalma a fajtól, az időjárási viszonyoktól és a fa növekedési helyétől függ. Közvetlenül a rönk vágása vagy fűrészelése után az anyag nedvességgel rendelkezik, amelyet természetesnek neveznek. Pontos normák erre az értékre nem léteznek. 27-81% között változik. A természetes nedvességtartalmú fa gyakran gombákkal és baktériumokkal, valamint rothadásokkal fertőzött. A rönköket közvetlenül kivágás után nem javasolt nagy távolságra szállítani, néhány nap múlva használhatatlanná válnak.
Természetes nedvességtartalmú anyagokat csak alacsony felelősségű szerkezetek építéséhez használnak. A fa hosszú távú szállítása és későbbi felhasználása előtt a kivágott rönköket légköri vagy kényszerszárításnak vetik alá. Csak ezen eljárás után lehet biztonságosan felhasználni különféle kivitelek gyártásához.
A fa nedvességtartalmának jellemzői
Mindenki ősidők óta tudja, hogy a levegő páratartalma jelentős hatással van a fából készült termékekre. Ez különösen észrevehető a levegő nedvességtartalmának hirtelen megváltozásakor. A jelenséget a fafajok víztartalmának sajátosságai magyarázzák.
Két formában található meg az anyagban:
- Linkelt – tárolvasejtmembrán, fizikai-kémiai kötések tartják meg, és erősen befolyásolja a fa számos tulajdonságát.
- Szabad - az intercelluláris terekben és sejtüregekben található, a mechanikai kötéseknek köszönhetően megőrződött, könnyen eltávolítható, és az anyag minőségére kevés hatással van.
Amikor a fa megszárad, először a szabad nedvesség elpárolog, és csak utána a megkötött nedvesség. A folyamat addig tart, amíg a víz egyenletesen el nem oszlik az anyagban, és megegyezik a levegő relatív páratartalmával. Ugyanez történik a nedvesség felszívódásával is.
Egyensúlyi fa nedvességtartalma
Bármely fa képes felvenni a vízgőzt és a vizet, és felszabadítani a keletkező nedvességet. Az egyensúlyi páratartalom a nedvességtartalomtól és a környezeti hőmérséklettől, valamint a fa levegőnek való kitettségének időtartamától függ. Ez a koncepció a nedvesség teljes egyenletes eloszlásához kapcsolódik, amikor a fa száradási folyamata leáll, és a fa és a környezet nedvességtartalma egyenlővé válik.
Kiderül, hogy a régió klímájának higroszkópos egyensúlyát egy természetes fából épült ház egyensúlyi páratartalma határozza meg. A fában lévő nedvesség, mint korábban említettük, szabad és komponensekből áll. E fogalmak határa a telítési pont. Ez az a fa állapot, amikor a szabad folyadékot teljesen eltávolítjuk, és a sejtek vízzel telítettek maradnak. A fafajtától függetlenül a nedvességtartalmat a telítési ponton egyenlőnek tekintjük23–31%.
Mi a normál páratartalom?
A fűrészáru építőipari felhasználásához a nedvesség mértéke szerint kell válogatni. A fa standard nedvességtartalmát körülbelül 15%-nak feltételezzük, és minden fafajtánál állandó értéknek tekintjük, amire minden fatermékgyártó törekszik. Ebben az állapotban az anyagot tökéletesen tárolják, építési és befejező munkákhoz használják. Az egyensúly és a normál nedvesség fogalma minden faiparban dolgozó szakember számára ismerős.
A nem kellően szárított fa valódi környezet a penész és a gombák szaporodásához, amelyek lebomlanak. A modern szárítóberendezések lehetővé teszik a 6%-os nedvességtartalom elérését. Ebben az esetben az anyag még jobban ellenáll a bomlásnak, ellenáll a deformációnak és tartós lesz.
A fa nedvességi tulajdonságai
A nedvességtartalma változó faanyag fő deformáló tulajdonságai a következők:
- Zsugorodás - a fa térfogatának és lineáris méreteinek csökkenése jellemzi. A szárítási folyamat csak a megkötött víz eltávolításával jár a fából, a szabad víznek nincs hatása. A rönkök deszkává fűrészelésekor figyelembe kell venni az anyagzsugorodást.
- Vetedés – a fűrészáru alakjának változása, amely szárítás és nem megfelelő tárolás során következik be. Ez gyakran a keresztirányú vagy hosszirányú eltérő zsugorodásnak köszönhető.
- Nedvességelnyelő - képességfaanyag, amely felszívja a nedvességet a levegőből. Ez a tulajdonság nem függ a fa fajtájától, és nagymértékben rontja annak tulajdonságait, csökkentve a biostabilitást. A védelem érdekében a fafelületeket festékekkel és lakkokkal vonják be.
- Duzzanat - a térfogat és a lineáris méretek nőnek, ennek eredményeként nő a kötött víz mennyisége a sejtekben. Ez a jelenség akkor fordul elő, amikor a fahasábokat vízen tutajozzák, vagy a fát nedves levegőn tartják. Sőt, a rostok közötti duzzanat gyakrabban figyelhető meg, mint a szálak mentén.
A fa folyadékfelvevő tulajdonságát használják fel antiszeptikumokkal való impregnálásakor, cellulóz előállításához főzésekor, fa raftingolásakor.
A fa fajsúlya
A fa tömegének meghatározásához a sűrűségnek vagy fajsúlynak nevezett mennyiséget használjuk. Kiszámítása az anyag tömegének az egységnyi térfogathoz viszonyított aránya alapján történik. Ez a paraméter nagyon változó, függ a páratartalomtól és a fafajtától, ezért szokás ennek átlagértékét használni. Ennek az értéknek a kiszámításához a következőképpen járjon el:
- Határozza meg a fa tömegét méréssel.
- Számítsa ki a hangerőt. Kiszámítása speciális módszerrel történik, csak a tiszta fa térfogatát figyelembe véve, a beépítés során keletkező üregek nélkül.
A sűrűséget általában az adott anyag természetes nedvességtartalma alapján számítják ki. Bármely fa fajsúlyát kg/m3-ban mérjük, és beírjuk a táblázatba.
Természetes nedvességtartalmú fa tömegének meghatározása
A fogyasztónak tudnia kell a fa tömegét:
- Vásárolt nyersanyagok szállítása - a szállítás kiválasztása és a szállítás fizetése.
- Kész szerkezet tömegének meghatározása - alapozás és padlók beépítése.
- Az anyagok tárolási helyének meghatározása.
A vásárolt anyag súlyának kiszámítása nagyon egyszerű. Ehhez meg kell határoznia egy adott fa fajsúlyát a táblázatból, és meg kell szoroznia a vásárolt anyag kockáinak számával.
A páratartalom meghatározása otthon
A fa víztartalmának meghatározása többféleképpen is elvégezhető. A mindennapi életben gyakran használnak elektromos nedvességmérőt a fa nedvességtartalmának mérésére. Hatása az anyag elektromos vezetőképességének megváltozásával függ össze a nedvességtartalmától. A tűk a készülék testébe vannak szerelve, amelyekhez elektromos áramot vezetnek. A mérés elvégzéséhez elegendő behelyezni őket a vizsgált fába, és bekapcsolni az elektromos hálózatba. A páratartalom értéke pontosan azon a helyen jelenik meg a skálán, ahol a tűket beszúrják. Az elektromos nedvességmérő hátránya, hogy csak egy adott helyen határozza meg a páratartalmat. Tapaszt alt mesteremberek, akik régóta foglalkoznak fával, a megjelenése alapján meg tudják határozni a benne lévő víztartalmat. Ehhez figyelembe veszik a kéreg színét, a repedések jelenlétét a végén és a szálak mentén.
Nedvességmérési módszerek
Ipari körülmények között a fa nedvességtartalmának meghatározásához használjon közvetlen és közvetett módszert. A közvetlen módszer magában foglalja a súlymeghatározás módszerét. Ehhez egy ellenőrzött tételbőlválasszon bizonyos számú táblát. Mindegyikből mintát vágnak, és mérlegen lemérik. Ezután kemencében szárítják, és kétóránként lemérik, amíg a leolvasott értékek azonosak nem lesznek. Ezután az összes adat felhasználásával az eredményt egy speciális képlet segítségével számítják ki. Ez a módszer nagyon hosszú időt vesz igénybe, körülbelül kilenc órát, ezért ritkán gyakorolnak és alkalmaznak közvetett módszert. Ehhez a fa nedvességtartalmát mérő készüléket kell használni, amely az anyag elektromos vezetőképességének mérésén alapul. A konduktometrikus eszköz szondája egy háromtűs szonda. A szálak mentén az elektródák teljes mélységéig ragad.
A jelzések a milliamper skálát nézik, amely százalékban van beosztva. A forgács nedvességtartalmának mérésére hasított üveget használnak. Az összenyomott anyag egy bizonyos részét két elektróda közé helyezik korongok formájában. A forgácslapok nedvességtartalmát négytűs szondával határozzuk meg. Ez a módszer könnyen használható, gyors eredményt ad, de hibák lehetségesek, különösen az anyag magas nedvességtartalma esetén. A fa nedvességtartalmának mérésére szolgáló másik műszer a Testo 616 nedvességmérő, amellyel gyorsan, roncsolás nélkül mérheti a fa víztartalmát. A mérési mélység 5 cm Az adatok a fa száraz tömegének százalékában jelennek meg. Az eszköz nagyon kényelmes dinamikai adatok beszerzéséhez, például falak vagy padlók szárításakor.
Következtetés
A fa természetes termék, és nagyon érzékeny a hőmérsékletre és a páratartalomra. Higroszkópossága miatt a környezeti viszonyok hatására folyamatosan változtatja nedvességtartalmát. Ezt a folyamatot a fa légzésének nevezik, vizet képes felszívni a levegőből, vagy kiengedni. Hasonló jelenség a szoba mikroklímájának változásaira adott reakció. A zárt térben a légkör (levegő) állandó állapota mellett a fa nedvességtartalma állandó értéket vesz fel, ezt egyensúlynak nevezzük.
