Le bois est l'un des matériaux les plus demandés utilisés dans la construction, la fabrication de meubles, la construction de voitures et de nombreux autres secteurs de l'économie nationale. Les principaux avantages sont une résistance élevée, le respect de l'environnement, une bonne usinabilité, une résistance chimique. L'une des propriétés importantes à prendre en compte est la teneur en humidité du bois. Comment le déterminer et ce qu'il devrait être pour différents types de bois, nous examinerons dans cet article.
Types d'humidité
Le bois est d'origine naturelle, il est donc très sensible aux fluctuations de la température de l'air et de la pression atmosphérique. Sous réserve de l'état de l'environnement, il modifie le pourcentage d'humidité. Les experts disent que le bois respire, absorbe ou libère de la vapeur d'air et ce phénomène s'appelle l'hygroscopicité. Il est généralement admis que la caractéristique la plus importante est l'humidité, qui détermine le rapport humidité/matière sèche. Il est subdivisé en:
- Absolu - ades valeurs différentes pour chaque type d'arbre. L'humidité du bois est déterminée selon GOST 8486-86.
- Relatif - les mesures sont effectuées à l'état humide et sont divisées en libre et lié.
En plus de cela, l'humidité arrive:
- Naturel - 27-81 %. Utilisé pour divers travaux annexes: réalisation de coffrages, chevrons et liteaux.
- Meubles - 8-12 %. Il est utilisé dans la production de meubles et pour obtenir des poutres collées.
- Transports - 18-22 %. Utilisé pour tous les autres types de travaux, à l'exception de ceux énumérés aux deux premiers alinéas: pour la production de bois d'œuvre, de construction, de palplanches.
Pour les travaux de construction, le bois le plus approprié est le transport. Un matériau avec une teneur en humidité d'environ 20 % est facile à traiter, il ne se déforme pas et n'est pas sujet aux infections fongiques.
Degré d'humidité
Selon le degré d'humidité du bois, il est divisé en types suivants:
- Wet - il contient plus de 100% d'humidité. Cette condition se produit lorsque le matériau est présent dans l'eau pendant une longue période.
- Fraîchement coupé - le pourcentage d'humidité du bois dans ce cas varie de 50 à 100.
- Air-dry - conservé à l'extérieur pendant une longue période. Son humidité dépend entièrement des conditions naturelles et de la saison, le degré d'humidité est de 15 à 20 %.
- Room-dry - situé dans des zones résidentielles avec une teneur en eau ne dépassant pas 10 %.
- Absolument sec - pratiquement pas d'humidité, sa teneur est de 0%. Dans cecas, il est souvent déformé.
Connaître le degré d'humidité est nécessaire pour l'utilisation pratique du bois.
Qu'est-ce que l'humidité naturelle ?
Le bois est un matériau vivant qui pousse et respire constamment. L'eau est indispensable à sa vie. Son contenu dépend de l'espèce, des conditions météorologiques et de l'endroit où l'arbre pousse. Immédiatement après avoir coupé ou scié une bûche, le matériau présente de l'humidité, dite naturelle. Les normes exactes pour cette valeur n'existent pas. Il varie entre 27 et 81 %. Le bois avec une humidité naturelle est souvent infecté par des champignons et des bactéries, et pourrit. Il n'est pas recommandé de transporter les grumes sur de longues distances immédiatement après l'abattage, après quelques jours elles deviennent inutilisables.
Les matériaux à humidité naturelle sont utilisés uniquement pour la construction de structures à faible responsabilité. Avant le transport à long terme et l'utilisation ultérieure du bois, les grumes abattues sont soumises à un séchage atmosphérique ou forcé. Ce n'est qu'après cette procédure qu'il peut être utilisé en toute sécurité pour la fabrication de divers modèles.
Caractéristiques de la teneur en humidité du bois
Tout le monde sait depuis l'Antiquité que l'humidité de l'air a un impact significatif sur les produits en bois. Cela est particulièrement visible lors de changements soudains de la teneur en humidité de l'air. Le phénomène s'explique par les particularités de la teneur en eau des espèces d'arbres.
Il y a deux formes sous lesquelles on le trouve dans le matériel:
- Lié - stocké dansmembrane cellulaire, est maintenue par des liaisons physico-chimiques et affecte fortement de nombreuses propriétés du bois.
- Libre - situé dans les espaces intercellulaires et les cavités cellulaires, est préservé grâce aux liaisons mécaniques, s'enlève facilement et a peu d'effet sur la qualité du matériau.
Lorsque le bois sèche, tout d'abord, l'humidité libre s'évapore et seulement après - l'humidité liée. Le processus durera jusqu'à ce que l'eau soit uniformément répartie dans tout le matériau et égale l'humidité relative de l'air. La même chose se produit avec l'absorption d'humidité.
Teneur d'équilibre en humidité du bois
Tout bois est capable d'absorber la vapeur d'eau et l'eau et de libérer l'humidité qui en résulte. L'humidité d'équilibre est établie en fonction de la teneur en humidité et de la température ambiante et de la durée d'exposition du bois à l'air. Ce concept est associé à une répartition uniforme et complète de l'humidité, lorsque le processus de séchage du bois s'arrête et que le pourcentage d'humidité dans le bois et dans l'environnement devient égal.
Il s'avère que l'équilibre hygroscopique du climat de la région peut être déterminé par l'humidité d'équilibre d'une maison construite en bois naturel. L'humidité contenue dans le bois, comme mentionné précédemment, se compose de libre et de composant. La limite de ces concepts est le point de saturation. C'est l'état du bois lorsque le liquide libre est complètement éliminé et que les cellules restent saturées d'eau. Quel que soit le type de bois, la teneur en humidité au point de saturation est considérée comme égale à23–31 %.
Quelle est l'humidité standard ?
Pour l'utilisation des bois dans la construction, il est nécessaire de les trier selon le degré d'humidité. La teneur en humidité standard du bois est supposée être d'environ 15% et est considérée comme une valeur constante pour tout type de bois, ce que tous les fabricants de produits en bois recherchent. Dans cet état, le matériau est parfaitement stocké, utilisé pour les travaux de construction et de finition. Les concepts d'équilibre et d'humidité standard sont familiers à tout professionnel travaillant dans l'industrie du bois.
Un bois insuffisamment séché est un véritable environnement propice à la croissance de moisissures et de champignons, provoquant sa décomposition. L'équipement de séchage moderne vous permet d'atteindre une teneur en humidité de 6%. Dans ce cas, le matériau sera encore plus résistant à la pourriture, résistant à la déformation et durable.
Propriétés d'humidité du bois
Les principales propriétés déformantes du bois, dont la teneur en humidité change, sont les suivantes:
- Retrait - caractérisé par une diminution du volume et des dimensions linéaires du bois. Le processus de séchage n'est associé qu'à l'élimination de l'eau liée du bois, l'eau libre n'a aucun effet. Lors du sciage de grumes en planches, des tolérances pour le retrait du matériau sont prises en compte.
- Warping - un changement de forme du bois qui se produit pendant le séchage et le stockage inapproprié. Cela est souvent dû à un retrait différent dans le sens transversal ou longitudinal.
- Absorption d'humidité - capacitématériau en bois pour absorber l'humidité de l'air. Cette propriété ne dépend pas du type de bois et altère considérablement ses propriétés, réduisant la biostabilité. Pour la protection, les surfaces en bois sont recouvertes de peintures et de vernis.
- Gonflement - le volume et les dimensions linéaires augmentent, par conséquent, la quantité d'eau liée dans les cellules augmente. Ce phénomène se produit lorsque les grumes sont transportées sur l'eau ou que le bois est conservé à l'air humide. De plus, un gonflement à travers les fibres est observé plus que le long.
La propriété du bois d'absorber les liquides est utilisée lors de l'imprégnation d'antiseptiques, de la cuisson pour obtenir de la cellulose, du rafting du bois.
Poids spécifique du bois
Pour déterminer le poids du bois, une quantité appelée densité ou gravité spécifique est utilisée. Il est calculé par le rapport de la masse du matériau à l'unité de volume. Ce paramètre est très variable et dépend de l'humidité et du type de bois, il est donc d'usage d'utiliser sa valeur moyenne. Pour calculer cette valeur, procédez comme suit:
- Déterminer la masse du bois par pesée.
- Calculer le volume. Il est calculé selon une méthode spéciale, en tenant compte uniquement du volume de bois propre sans vides qui se forme lors de l'installation.
La densité est généralement calculée en fonction de la teneur en humidité naturelle d'un matériau particulier. La gravité spécifique de tout bois est mesurée en kg/m3 et inscrite dans le tableau.
Détermination du poids du bois à humidité naturelle
Le consommateur a besoin de connaître le poids du bois pour:
- Transport des matières premières achetées - le choix du transport et le paiement de la livraison.
- Détermination du poids de la structure finie - installation de la fondation et installation des sols.
- Déterminer où stocker le matériel.
Calculer le poids du matériel que vous achetez est très simple. Pour ce faire, vous devrez déterminer la gravité spécifique d'un bois particulier à partir du tableau et multiplier par le nombre de cubes de matériau acheté.
Déterminer le degré d'humidité à la maison
Déterminer la quantité d'eau contenue dans le bois peut se faire de différentes manières. Dans la vie de tous les jours, un humidimètre électrique est souvent utilisé pour mesurer la teneur en humidité du bois. Son action est associée à une modification de la conductivité électrique du matériau à partir de son taux d'humidité. Des aiguilles sont montées dans le corps de l'appareil, auquel un courant électrique est fourni. Pour effectuer la mesure, il suffit de les insérer dans le bois étudié et de le brancher sur le réseau électrique. La valeur d'humidité est affichée sur l'échelle exactement à l'endroit où les aiguilles sont insérées. L'inconvénient de l'humidimètre électrique est qu'il ne détermine l'humidité qu'à un endroit particulier. Les artisans expérimentés qui travaillent le bois depuis longtemps peuvent déterminer sa teneur en eau par son apparence. Pour cela, la couleur de l'écorce, la présence de fissures à l'extrémité et le long des fibres sont prises en compte.
Méthodes de mesure de l'humidité
Dans des conditions industrielles, pour déterminer la teneur en humidité du bois, utilisez une méthode directe et indirecte. La méthode directe comprend la méthode de détermination du poids. Pour ce faire à partir d'un lot contrôléchoisir un certain nombre de planches. Un échantillon est coupé de chacun et pesé sur une balance. Ensuite, ils commencent à le sécher dans un four, en continuant à le peser toutes les deux heures jusqu'à ce que les lectures deviennent les mêmes. Ensuite, en utilisant toutes les données, le résultat est calculé à l'aide d'une formule spéciale. Cette méthode prend très longtemps, environ neuf heures, donc ils pratiquent rarement et adoptent une méthode indirecte. Pour ce faire, utilisez un appareil de mesure de la teneur en humidité du bois, qui est basé sur la mesure de la conductivité électrique du matériau. La sonde du dispositif conductimétrique est une sonde à trois aiguilles. Il est collé le long des fibres sur toute la profondeur des électrodes.
Les indications regardent l'échelle des milliampères, qui est graduée en pourcentage. Un verre fendu est utilisé pour mesurer la teneur en humidité des copeaux. Une certaine partie du matériau comprimé y est placée entre deux électrodes en forme de disques. La teneur en humidité des panneaux de particules est déterminée à l'aide d'une sonde à quatre aiguilles. Cette méthode est facile à utiliser, donne un résultat rapide, mais des erreurs sont possibles, en particulier avec une forte teneur en humidité du matériau. Un autre instrument de mesure de l'humidité du bois est l'hygromètre Testo 616. Il permet de mesurer rapidement la teneur en eau du bois sans le détruire. La profondeur de mesure est de 5 cm Les données sont affichées en pourcentage du poids sec du bois. L'appareil est très pratique pour obtenir des données en dynamique, par exemple lors du séchage des murs ou des sols.
Conclusion
Le bois est un produit naturel et est très sensible à la température et à l'humidité. En raison de son hygroscopicité, il change constamment sa teneur en humidité en raison des conditions environnementales. Ce processus s'appelle la respiration d'un arbre, il peut absorber l'eau de l'air ou la libérer. Un phénomène similaire est une réaction aux changements du microclimat de la pièce. Avec un état constant de l'atmosphère (air) dans un espace clos, la teneur en humidité du bois prend une valeur constante, appelée équilibre.
