Сушка древесины

 

Свежее дерево не годится для строительства, так как оно сильно усыхает и подвержено воздействию вредителей. Чтобы не возникало повреждений, необходимо удалить из него столько влаги, чтобы его влагосодержание соответствовало влагосодержанию при эксплуатации конструкции (табл. «Допустимая влажность древесины в % для различных деревянных конструкций«). Это достигается с помощью высушивания древесины. Какая номинальная влажность древесины соответствует микроклимату помещения, можно установить с помощью термогигрометра для помещений (рис. «Термогигрометр»).

 

Определение влажности древесины

 

Влажность древесины может быть установлена с помощью высушивания образцов или с помощью измерительных приборов.

При высушивании образцов из древесины выпиливают несколько маленьких кусков — образцов и взвешивают их. Таким образом получают вес во влажном состоянии. В электрической сушильной печи или на теплом тэне высушивают эти образцы так долго, пока уменьшение веса прекратится. Установленный после сушки вес образцов является сухим весом при влажности 0%. Для процентного расчета влажности содержание воды в образцах в г делят на вес сухой древесины в г и умножают на 100%.

В работающих на батарейках электрических измерителях влажности через два электрода, воткнутых в дерево, пропускается электрический ток. Так как электропроводность дерева изменяется от влажности, можно прочитать значение влажности на шкале или увидеть в виде чисел на дисплее (рис. «Электрический влагомер с тарельчатым зондом»).

 

Процесс сушки древесины

 

До волоконного насыщения дерево высыхает очень быстро. Отдача связанной воды, напротив, происходит очень медленно, потому что она может выйти наружу только посредством диффузии. Вода на поверхности древесины уходит в воздух только через испарение. Испарение воды в значительной степени зависит от влажности воздуха, его температуры и подвижности, а также от величины поверхности древесины. Между влажностью древесины и относительной влажностью воздуха устанавливается равновесие. Дерево отдает влагу в окружающий воздух или принимает из него влагу до тех пор, пока между ними не установится выравнивание. Это состояние называют равновесной влажностью. В нашем климате относительная влажность воздуха с марта по сентябрь составляет около 70%, а температура в среднем составляет +15 °С. Равновесная влажность древесины при этих средних значениях составляет около 15% (рис. «Равновесная влажность при температуре воздуха 15 °С»). В зимние месяцы равновесная влажность древесины составляет около 20%. Дерево, которое высушивается на открытом воздухе или в открытых сараях, называют воздушно-сухой древесиной.

Дерево высыхает, только когда окружающий воздух может воспринимать влагу или, соответственно, водяной пар. Поэтому при сушке древесины необходимо заботиться об удалении влажного воздуха и подведении воздуха, способного вбирать в себя влагу, к древесине. Это происходит при естественной сушке древесины за счет естественного движения воздуха, а при искусственной — с помощью вентиляторов.

 

Естественная сушка древесины

 

При естественной сушке древесины или сушке на открытом воздухе пиломатериалы складируют снаружи или в открытых сараях. Сушка длится многие месяцы, у твердых лиственных пород — несколько лет. Чтобы избежать повреждений при сушке, необходимо правильно устроить место сушки. Кроме того, дерево надо правильно сложить в штабели.

Место для сушки пиломатериалов должно иметь достаточную несущую способность, быть горизонтальным и сухим. Поэтому целесообразно укрепить его гравием, щебнем или каменным мощением. Вследствие опасности атаки грибка или насекомых трава, опилки и кора должны быть тщательно удалены.

Устойчивая опорная конструкция для штабелей должна быть устроена таким образом, чтобы доски не прогибались, и чтобы обеспечивалось свободное пространство между досками и землей (рис. «Блок-штабель с опорной частью»).

Штабели должны быть расположены перпендикулярно основному направлению ветра, чтобы было проветривание между брусками в штабелях. В качестве штабельных брусков особенно подходят пихтовые бруски квадратного сечения, так как их нельзя неправильно положить. Чем больше сечение брусков, тем лучше сушка.

Штабельные бруски должны иметь длину на всю ширину пиломатериала и располагаться по вертикали друг над другом, чтобы дерево не прогибалось и не растягивалось. Длинные бруски позволяют обеспечить поперечную связь между отдельными штабелями и таким образом уменьшают опасность падения штабелей.

От дождей необходимо устроить покрытие с легким продольным уклоном. Покрытие защищает и от прямого солнечного облучения. Для предотвращения трещин торцы пиломатериалов следует защищать особенно тщательно.

При штабелировании пиломатериалов различают блок-штабель и «ящичный штабель». В блок-штабели поствольно складываются свежераспилованные необрезные доски и брусья (см. рис. «Блок-штабель с опорной частью»).

Обрезные пиломатериалы, как правило, складываются послойно в ящичные штабели.

 

Искусственная сушка древесины

 

Под искусственной сушкой древесины, называемой также технической сушкой древесины, понимают высушивание древесины в сушильных установках. Камерные сушилки, в которых дерево поступает в теплоизолированную камеру, в которую подается сухой воздух, который при этом отбирает влагу, насыщается паром и удаляется, имеют большое практическое значение. С помощью вакуумных сушилок из-за уменьшенного давления воздуха достигают более короткого времени сушки.

Искусственная сушка древесины дает большие преимущества. Можно достичь влажности древесины, которая намного ниже воздушно-сухого состояния. Время сушки уменьшается до нескольких дней или даже часов, а влажность древесины может быть заданной.

Как отдельные приспособления в сушильной камере должны быть связаны друг с другом зависит от вида древесины, которая должна быть высушена, от толщины пиломатериала, от начальной влажности и от желаемой конечной влажности.