Suhteellinen kosteus ja sen vaikutus kosteuspitoisuuteen

Puuntyöstömaailmassa minkä tahansa projektin menestys riippuu muustakin kuin vain taidosta ja suunnittelusta – se on syvästi sidoksissa kosteuden näkymättömään maailmaan.

Kuvittele tekeväsi kauniin parkettilattian tai monimutkaisesti muotoillun puupöydän ja näkeväsi sen vääntyvän tai halkeilevan, koska olet unohtanut suhteellisen kosteuden (RH) merkittävän vaikutuksen puun kosteuspitoisuuteen (MC).

Kyse ei ole vain estetiikasta; kyse on kestävyydestä, pitkäikäisyydestä ja käsityösi eheydestä. Tässä artikkelissa perehdymme syvällisesti RH:n ja puun MC:n väliseen suhteeseen ja valaisemme olennaista tietoa, jota jokainen puuseppä, olipa hän sitten amatööri tai ammattilainen, tarvitsee varmistaakseen, että heidän projektinsa eivät vain näytä hyviltä, ​​vaan myös kestävät aikaa.

Sukella mukaan ja tutustu puun ja kosteuden välisen suhteen taustalla olevaan taiteeseen ja tieteeseen.

• Miten suhteellinen kosteus (RH) vaikuttaa puun kosteuspitoisuuteen (MC)
• Kuinka välttää kosteusperäisiä muodonmuutoksia puuprojekteissasi
• Erilaiset puulajit ja niiden reaktiot suhteelliseen kosteuteen
• Varmista, että pidät puun halutussa MC:ssä
• Lämpötilalla ei ole merkittävää vaikutusta puun MC:hen
• Keskimääräisen suhteellisen kosteuden, puun keskimääräisen MC:n ja sähkömagneettisen kosteuden ymmärtäminen
• Uunikuivatun puun MC ei ole kiinteä
• UKK

Miten suhteellinen kosteus (RH) vaikuttaa puun kosteuspitoisuuteen (MC)

Jos työskentelet puun kanssa, sinun on ymmärrettävä, miten se reagoi ympäristön suhteelliseen kosteuteen (RH) ja miten se vaikuttaa siihen. Tämä pätee, jos asennat hienoja parkettilattioita, valmistat huonekaluja, kuten kaappeja ja pöytiä, tai jos käytät puutavaraa rakentamiseen.

Sinun on ymmärrettävä, miten suhteellinen kosteus vaikuttaa puuhun yhdestä yksinkertaisesta syystä.

Puu on hygroskooppinen.

Tämä on vain hienostunut tapa sanoa, että puu kerää tai menettää kosteutta suhteellisen kosteuden muutosten mukaan. Jos puussa on vähemmän kosteutta kuin ympäröivässä ilmassa, se imee kosteutta ilmasta. Jos puussa on enemmän kosteutta kuin ympäröivässä ilmassa, se vapauttaa kosteutta ilmaan.

Lopulta, kun puu on ollut tietyssä ympäristössä tietyn ajan, se saavuttaa pisteen, jossa se ei enää ime tai luovuta kosteutta. Se on tasapainossa ympäristönsä kanssa. Kutsumme tätä tasapainoista tilaa Tasapainokosteus tai lyhyesti vain ''EMC''.

Miksi siis on tärkeää ymmärtää tämä puun ominaisuus?

No, on tärkeää ymmärtää, koska puulle tapahtuu, kun se imee ja vapauttaa kosteutta…

Se muuttaa fyysistä kokoa.

Puu fyysisesti kutistuu tai laajenee koska se menettää tai saa kosteutta.

Kun suhteellinen kosteus (RH) kasvaa, puun kosteuspitoisuus (MC) kasvaa, ja sen seurauksena sen fyysinen koko kasvaa. Se laajenee. Kun suhteellinen kosteus laskee, puun MC pienenee ja sen fyysinen koko pienenee. Se kutistuu.

Ja siinä piilee ongelma, johon palaamme hetken kuluttua.

Kun puu on saavuttanut sähkömagneettisen yhteensopivuuden (EMC), se ei enää kutistu tai laajene. Kuten edellä mainitsimme, puu saavuttaa EMC:n oltuaan tietyssä paikassa tietyn ajan. Joissakin tapauksissa tämä voi kestää viikkoja tai jopa kuukausia.

Tämä pätee, jos puu on valmistusprosessissa olevaa sahatavaraa, kuljetuksessa tai varastossa olevaa keskeneräistä tuotetta tai valmista puutuotetta.

Okei, puhutaanpa nyt lisää siitä, mitä tapahtuu, kun puu kutistuu tai laajenee. Tarkemmin sanottuna mitä se tarkoittaa puuprojekteillesi.

Kuinka välttää kosteusperäisiä muodonmuutoksia puuprojekteissasi

Kukaan ei halua käyttää aikaa arvokkaan puuprojektin – minkäänlaisen – luomiseen vain nähdäkseen sen myöhemmin pilaantuvan kosteusongelmien vuoksi.

Näin voi kuitenkin käydä, jos et ymmärrä, miten RH vaikuttaa puun kosteustasot ja mitä puun fyysisille mitoille tapahtuu, kun se imee ja vapauttaa kosteutta. Joten puhutaanpa siitä lisää nyt.

Puun MC-arvon 4 %:n muutos aiheuttaa puun joko kutistumista tai laajenemista noin 1 % syiden poikkisuunnassa. Tämä vaihtelee puulajista riippuen. Voidaan kuitenkin turvallisesti sanoa, että se on noin 1 %.

Sitä vastoin jopa suurista MC:n muutoksista huolimatta puu kutistuu tai laajenee hyvin vähän syiden suuntaisesti.

No, yksi prosentti ei ehkä kuulosta paljolta.

Jopa näin pienet fyysiset muutokset voivat kuitenkin aiheuttaa vakavia ongelmia. Esimerkiksi liimausongelmia. Näin voi käydä kaapeille, pöydille, lattioille tai muille puuprojekteille. Laatikot eivät sovi oikein, ovien ja liitosten ongelmat jne. Saatat jopa nähdä vääntyneitä ja halkeilevia pintoja.

Esimerkkinä tästä, mitä voi tapahtua puulattioille.

1/32 tuuman muutos 2 tuumaa kohden kerrottuna 8 jalan huoneen poikki muuttuu 1 ½ tuumaksi. Sitä on vaikea olla huomaamatta.

Eli kyseessä on pieni muutos, mutta sillä on suuri vaikutus.

Tärkeintä on ymmärtää, että jos puuta ei ole siinä sähkömagneettisessa käsittelylaitoksessa, jossa sitä lopulta käytetään, se joko kutistuu tai laajenee myöhemmin. Näin muodonmuutokset tapahtuvat.

Tämä on kuitenkin helppo ongelma välttää, jos tiedät, miten puun MC-arvo mitataan.

Erilaiset puulajit ja niiden reaktiot suhteelliseen kosteuteen

Puuntyöstössä kaikki puulajit eivät ole samanlaisia. Eri puulajeilla on omat ominaisuutensa, mukaan lukien se, miten ne reagoivat kosteuteen. Tässä on tarkempi katsaus joihinkin suosittuihin puulajeihin:

• Tammi: Tammi on kovapuu, joka tunnetaan kestävyydestään. Se on kuitenkin myös erittäin herkkä ympäristön kosteudelle. Korkeassa kosteudessa tammi voi turvota merkittävästi. Toisaalta kuivemmissa olosuhteissa tammi voi kutistua, mikä johtaa rakoihin lattiaan tai huonekaluihin.
• Mänty: Havupuuna mänty kestää yleensä kosteuden muutoksia paremmin kuin tammi. Vaikka se imee ja vapauttaa kosteutta, sen mittaerot ovat usein vähemmän ilmeisiä. Männyn seuranta, erityisesti vaihtelevissa kosteusolosuhteissa, on kuitenkin tärkeää vääntymisen estämiseksi.
• Mahonki: Mahonki on trooppinen lehtipuu, jota arvostetaan kauniin syykuvionsa ja värinsä ansiosta. Se kestää suhteellisen hyvin kosteuden vaihteluita, mutta tiheänä puuna tasapainokosteuden (EMC) saavuttaminen voi kestää kauemmin.
• Teak: Sitä käytetään usein ulkokalusteisiin sen luonnollisten öljyjen vuoksi, ja se on erittäin kestävä kosteuden imeytymiselle. Tämä ominaisuus tekee siitä vähemmän taipuisan tai halkeilevan kosteuden muutosten vuoksi. Kuten mahonki, sillä voi kuitenkin kestää jonkin aikaa sopeutua uusiin ympäristöihin.

Vaikka nämä ovat yleisiä käyttäytymismalleja, on tärkeää ymmärtää, että yksittäiset lankut tai kappaleet voivat vaihdella. Oikea totuttelu, tietyn lajin ymmärtäminen ja oikeiden työkalujen käyttö kosteuspitoisuuden mittaamiseen voivat varmistaa puuntyöstön onnistumisen.

Varmista, että pidät puun halutussa MC:ssä

Kun puu on jo halutussa MC-lujuuslujuudessa, sinun on käytettävä laadukas kosteusmittari varmistaakseen, ettei puu ime tai luovuta kosteutta edelleen.

Miksi?

Puun palauttaminen haluttuun MC-arvoon on aikaa vievää, ja kuten juuri totesimme, et halua luoda puuprojekteja käyttämällä puuta, jonka MC-arvo ei ole oikea.

Lämpötilalla ei ole merkittävää vaikutusta puun MC:hen

Monet ihmiset olettavat, että lämpötilalla on jotenkin merkitystä tässä yhtälössä. Todellisuudessa se ei vaikuta. Lämpötila ei vaikuta puun MC-arvoon lainkaan. Toisin sanoen, ympäristön lämpötilan nousu tai lasku ei aiheuta merkittävää puun kutistumista tai turpoamista.

Tämä lämpötilaherkkyyden puute on yksi puun eduista verrattuna muihin rakennusmateriaaleihin, kuten alumiiniin tai muoviin.

Ilmainen lataus – 6 syytä miksi puuprojektisi epäonnistui

Keskimääräisen suhteellisen kosteuden, puun keskimääräisen MC:n ja sähkömagneettisen kosteuden ymmärtäminen

Mille tahansa keskimääräiselle suhteelliselle kosteudelle on olemassa keskimääräinen keskimääräisen kosteuden suhde (RMC), johon puu tasapainottuu. Näemme tämän seuraavasta kaaviosta. Jos työskentelet puun kanssa, kannattaa ehkä opetella nämä tiedot ulkoa:

Jos esimerkiksi ilman suhteellinen kosteus on 30 %, tässä ympäristössä varastoidun puun MC-arvo saavuttaa lopulta 6 %. Tästä kaaviosta näemme myös, että jos ilman suhteellinen kosteus on 50 %, puun MC-arvo saavuttaa lopulta 9 %:n. Tämä voi kestää viikkoja tai jopa kuukausia. Kaikki riippuu puulajista, puun koosta, syysuunnasta, ympäristön lämpötilasta ja siitä, onko puulle levitetty pinnoite.

Huomaa, että MC-puu saavuttaa lopulta saman kosteuden kuin EMC, jos sitä säilytetään 30 %:n tai 50 %:n kosteusympäristössä. Eli 6 % tai 9 %.

Nämä kaksi lukua on tärkeää muistaa, koska ne ovat tyypillisiä sisätilojen arvoja (tyypillisissä huonelämpötiloissa) lämmitetyissä ja ilmastoiduissa kodeissa ja toimistoissa suurimmassa osassa Pohjois-Amerikkaa.

Kylminä talviolosuhteina sisäolosuhteet voivat toki olla kuivemmat kuin 6 % sähkömagneettisesta kosteudesta (EMC). Itse asiassa tuotantolaitoksissa, joihin on joko asennettu pölynpoistojärjestelmät tai jotka on lämmitetty mukavuuden takaamiseksi, olosuhteet ovat yleensä kuivemmat kuin 6 % sähkömagneettisesta kosteudesta, ellei niitä kostuteta.

Kosteina kesäkuukausina tilanne on päinvastainen. Ilman ilmastointia sisätiloissa sähkömagneettinen yhteensopivuus voi ylittää 9 %.

Ulkorakenteissa, kuten vajoissa, varastoissa tai rakenteilla olevissa taloissa, joissa ei ole lämmitystä, suhteellinen kosteus voi olla 65 % ja MC ja EMC 12 %.
Kuumissa ja erittäin kosteissa eteläisissä ilmastoissa, kuten Floridassa ja Karibialla, suhteellinen kosteus on noin 80 % ja sähkömagneettinen yhteensopivuus 16 %.

Huomautus: Saatat ajatella, että tätä kosteuden vaihtoa puun ja ympäristön välillä ei tapahdu, jos puu on pinnoitettu. Tämä ei pidä paikkaansa. Pinnoitettu puu käy läpi samoja muutoksia suhteellisen kosteuden noustessa ja laskiessa. Sillä vain kestää kauemmin saavuttaa sähkömagneettinen yhteensopivuutensa kuin pinnoittamattomalla puulla.

Mitä tämä kaikki sitten tarkoittaa puun kanssa työskenteleville?

Se tarkoittaa, että puun tulisi aina antaa tulla tasapainoon ympäristön kanssa, jossa sitä lopulta käytetään.

Toisin sanoen sen on päästävä sähkömagneettiseen yhteensopivuuteen (EMC) ennen kuin aloitat työskentelyn sen kanssa, olipa kyse sitten parketin asentamisesta, kaapin valmistamisesta tai jonkin muun puutuotteen rakentamisesta. Tämän laiminlyönti voi johtaa rakentamisen jälkeisiin ongelmiin, kuten halkeiluun tai vääntymiseen.

Jotain muuta…

Uunikuivatun puun MC ei ole kiinteä

Jotkut olettavat, että kun puu on uunikuivattu tiettyyn kosteuden pitoisuuteen, se on kiinteä. Tämä on väärin. Uunikuivaus ei anna puuta, joka ei reagoi suhteellisen kosteuden muutoksiin. Se vain kuivaa puun nopeasti haluttuun kosteuden pitoisuuteen. Jos uunikuivattua puuta ei käsitellä oikein, se saa takaisin kosteuden.

On tärkeää ymmärtää, miten suhteellinen kosteus vaikuttaa puuhun, jos haluat projektiesi onnistuvan. Kun puusi on saavuttanut halutun keskilämpötilan (MC), sinun tulee käyttää laadukasta kosteusmittaria varmistaaksesi, että se pysyy sellaisena.

Yhtiömme Orion®-sarja neulattomat puun kosteusmittarit voivat auttaa sinua tässä. Ne ovat erittäin tarkkoja ja niissä on On-Demand-kalibraattori, jonka avulla voit kalibroida mittarin uudelleen paikan päällä NIST-jäljitettävien standardien mukaisesti noin minuutissa. Tämän helppokäyttöisen ominaisuuden ansiosta voit kalibroida mittarin lähettämättä sitä takaisin valmistajalle.

Valitse vain ominaisuus, paina nappia ja aseta mittari kalibraattoriin. Muut kosteusmittarit kertovat vain, kuinka kaukana kalibroinnista mittari on. Ne eivät pysty kalibroimaan uudelleen. Sitä varten sinun on lähetettävä mittari takaisin valmistajalle.

UKK

Miten vuodenajat vaikuttavat puun kosteuspitoisuuteen?

A: Vuodenajat ovat keskeisessä asemassa puun kosteuspitoisuuden määrittämisessä. Puu imee kosteutta kesällä ja keväällä, kun ilmankosteus on korkeampi, mikä voi aiheuttaa sen turpoamista.

Toisaalta puu saattaa vapauttaa kosteutta kuivempina talvikuukausina, mikä johtaa kutistumiseen. Vuodenaikojen vaihtelut korostavat puun sopeutumisen ja sen kosteuspitoisuuden ymmärtämisen tärkeyttä ennen projektien aloittamista.

Voiko kierrätyspuulla olla erilaisia ​​kosteusominaisuuksia?

A: Ehdottomasti. Kierrätyspuu, joka on usein peräisin vanhoista rakenteista, on altistunut ympäristöolosuhteille pitkiä aikoja. Tämä pitkäaikainen altistuminen voi tehdä siitä vakaamman kosteusvaihteluiden suhteen.

On kuitenkin myös tärkeää ottaa huomioon, mistä puu on kierrätetty – merenrannan ladossa voi olla erilaiset kosteusominaisuudet kuin kuivalta sisämaalta peräisin olevassa puussa. Mittaa ja lämmitä kierrätetty puu aina ennen käyttöä.

Miten korkeus merenpinnasta tai maantieteellinen sijainti vaikuttavat puun kosteuteen?

A: Korkeus merenpinnasta ja maantiede voivat vaikuttaa merkittävästi puun kosteusominaisuuksiin. Korkeammat alueet, joissa ilmanpaine on alhaisempi ja olosuhteet usein kuivemmat, voivat johtaa puun alhaisempaan kosteuspitoisuuteen.

Samaan aikaan rannikkoalueilla tai alueilla, joilla sataa säännöllisesti, puun kosteuspitoisuus voi olla korkeampi. Ota huomioon paikallinen ympäristö ja anna puun sopeutua asianmukaisesti projektin pitkäikäisyyden varmistamiseksi.

- Orion® 910-, 930-, 940- ja 950-mittarit niissä on myös IntelliSense™-teknologia, jonka avulla mittari "jättää huomiotta" puun pinnan ylimääräisen kosteuden.

Ron Smith

Wagner Metersin myyntipäällikkönä Ronilla on yli 35 vuoden kokemus instrumentointi- ja mittausjärjestelmistä eri toimialoilla. Aiemmissa tehtävissä hän on toiminut alueellisena myyntipäällikkönä, tuote- ja projektipäällikkönä sekä myyntipäällikkönä mittausinstrumentteihin erikoistuneille valmistajille.

Päivitetty viimeksi 7