Suhteellinen kosteus ja kosteuspitoisuus selitettynä
Kuvittele tämä: olet rakentamassa unelmiesi kirjahyllyä. Palat sopivat täydellisesti olohuoneeseesi, ja olet valinnut käsin parasta puuta. Muutaman viikon kuluttua ovesi juuttuvat kiinni, tai mikä pahempaa, arvokas puulattiasi lommoutuu. Mikä voisi olla tämän muutoksen syyllinen? Yhdellä sanalla, se on kosteus.
Kosteuden, erityisesti kosteuspitoisuuden (MC) ymmärtäminen materiaaleissa, kuten puussa, betonissa tai jopa ilmassa, on monimutkaisempaa kuin naulan pituuden tai lankun leveyden mittaaminen.
Tässä artikkelissa käsittelemme seuraavia aiheita:
- Mikä on suhteellinen kosteus?
- Suhteellinen kosteus: Mitä se ei ole
- Puun kosteuspitoisuus
- Miten suhteellinen kosteus ja kosteuspitoisuus liittyvät toisiinsa
Minkä tahansa hygroskooppisen materiaalin MC on liikkuva kohde, joka muuttuu jatkuvasti. Nämä vaihtelut voivat joskus jäädä huomaamatta, kuten tukeva kirjahylly, joka näyttää kallionlujalta, tai aiheuttaa selkeitä ongelmia, kuten ärsyttävät, jumiutuneet ovet, vääntyneet lattialaudat ja halkeilevan puun.
Miten nämä muutokset sitten tapahtuvat? Tärkeintä on ymmärtää suhteellisen kosteuden (RH) käsite ja sen loputon vaikutus kosteuspitoisuuteen.
Mikä on suhteellinen kosteus?
Suhteellinen kosteus (RH) ilmaistaan yleensä vesihöyryn tiheyden (kuinka paljon vesihöyryä on kussakin yksikössä) ja kyllästymisvesihöyryn tiheyden (piste, jossa haihtumisnopeus on yhtä suuri kuin kondensoitumisnopeus) suhteena.
Arkikäytössä suhteellinen kosteus viittaa siihen, kuinka paljon vesihöyryä on ilmassa tietyssä paikassa ja lämpötilassa.
Suhteellinen kosteus on sahattavan puutavaran tai valmiiden puutuotteiden tärkein kosteuden lähde. (Toinen on tietenkin suora vesi, joka voi tulla vuotavasta laitteesta, tulvista, seisovasta vedestä tai muusta lähteestä.) Kun puhutaan puun kosteudesta ja suhteellisesta kosteudesta, niiden välillä on selvä yhteys.
On tärkeää tietää, että puukomposiitista puhuttaessa ilman vesihöyryn massa luo paineen, joka pyrkii aina tasapainoon ympäristönsä kanssa.
Suhteellinen kosteus: Mitä se ei ole
Rakennusalalla on tärkeää muistaa joitakin perustietoja suhteellisen kosteuden (RH) ominaisuuksista. Puun yhteydessä suhteellisen kosteuden (RH) määritelmänä pidetään yleensä ympäristön ominaisuutta – vesihöyryä ilmassa puupinon tai keskeneräisen lattian ympärillä. Puun sisällä olevaa vesihöyryä kutsutaan MC:ksi.
Jos törmäät termeihin RH-testaus, ne viittaavat yleensä betonin testausmenetelmään, joka mittaa betonilaatan sisällä olevan sisäisen kosteuden tai veden määrää.
Puun kosteuspitoisuus
Käytännössä puun kosteuspitoisuus on vesihöyryn paino sahatavarassa ilmaistuna prosentteina sen uunikuivasta painosta (likimääräinen vakio, joka määritetään kuivaamalla näytettä uunissa tietyssä lämpötilassa). lämpötila tiettyyn aikaan).
Palataanpa askel taaksepäin. Kun elävä puu kaadetaan, sitä pidetään "vihreänä" puuna. Se pidättää kaiken elävän puun kosteuden. Jos puun annetaan kuivua ilmassa, kosteus haihtuu lopulta ympäröivään ilmaan eikä korvaudu pohjavedellä, jota juuret normaalisti toimittaisivat.
Tämä voi olla hidas prosessi, joten sahat käyttävät suuria uuneja poistaakseen suuren osan ylimääräisestä kosteudesta puusta kontrolloidussa ympäristössä, jotta se voidaan jyrsiä luotettaviin mittoihin rakentamiseen, puuntyöstöön ja puutuotteiden, kuten puulattioiden, valmistukseen – ja he voivat tehdä sen mahdollisimman vähäisin vaurioin (käyristymisen, kiertymisen, halkeilun tai kutistumisen). Jonkin verran kosteutta tarvitaan silti, mutta ylimääräisen kosteuden poistaminen lisää puun yleistä vakautta ja lujuutta.
Puun kuivaaminen (joko ilmakuivaus tai uunikuivaus) ei kuitenkaan "korjaa" sen kosteustasoja. Vaikka meillä on tapana ajatella puuta kiinteänä, se on todellisuudessa huokoinen materiaali, jonka pitkien solujen rakenne on suunniteltu kuljettamaan kosteutta ja muita ravinteita elävän puun juurista oksiin ja lehtiin.
Kun puu leikataan ja kuivataan, nämä solurakenteet pysyvät paikoillaan ja voivat helposti kuljettaa myös kosteushöyryä. Puuta kutsutaan hygroskooppiseksi materiaaliksi, koska se kykenee imemään ja vapauttamaan kosteutta.
Miten suhteellinen kosteus ja kosteuspitoisuus liittyvät toisiinsa
Aivan kuten ympäröivän ilman suhteellinen kosteus, puu pyrkii luonnostaan löytämään kosteustasapainon ympäristönsä kanssa. Tämä tarkoittaa, että jos ympäristön suhteellinen kosteus (puuta ympäröivän ilman veden määrä) on korkeampi kuin puun nykyinen kosteuspitoisuus, puu imee osan tästä vesihöyrystä, kunnes sen taso puun sisällä on samalla tasolla kuin ilman suhteellinen kosteus.
Jos ympäröivä ilma on huomattavasti kuivempaa (sisältää vähemmän vesihöyryä) kuin puu, vesihöyry siirtyy puusta ympäröivään ilmaan. Tämän vaihdon nopeus voi olla ratkaiseva tekijä puun vakavan virheen ja lopullisten mittojen pienen muutoksen välillä. Todisteena tällaisista virheistä voi olla haljennut lattialauta tai lattialauta, joka kutistuu hieman asennuksen jälkeen ja jättää lautojen väliin rakoa.
Ilmainen lataus – Onko neula- vai neulaton kosteusmittari paras sinulle?
Joten miten voit varmistaa harmonian RH:n ja MC:n välillä?
Varaa aikaa asteittaiselle totuttelulle, kun puuta siirretään uuteen työmaahan tai paikkaan, erityisesti jos eksoottisia metsiä tai puulajeja, jotka ovat peräisin huomattavasti erilaisista ilmastoista. Tai jos sinulla on oma kuivauuni puun kuivaamiseen, aseta se kohtuullisille lämpötilan muutoksille pidemmän aikataulun aikana.
Seuraa muutoksia tarkalla puun kosteusmittarilla.
Puun kosteusmittarit Wagner-mittarit tarjoavat helpon, tarkan ja vauriottoman kosteusmittauksen, jonka avulla voit nopeasti määrittää puun MC:n.
Niillä on myös ainutlaatuinen etu, etteivät pintakosteus vääristä niitä. Kun suhteellinen kosteus on korkea ja lämpötilat viileämpiä, puun pinnalle voi muodostua ohut kondenssikerros. Wagnerin IntelliSenseTM Elektroniikka lukee kosteuskerroksen ohi antaakseen todellisen kuvan puun sisäisestä MC:stä.
Puun kosteusmittarit (tai monimateriaalikosteusmittari, kuten rakennustarkastusmittari) voivat myös olla tehokkaita työkaluja näkymättömien määrittämiseen kosteusongelmat puulattioissa tai muissa työmaamateriaaleissa, joissa MC:n muutos voi tarkoittaa veden tunkeutumista, joka on kosketuksissa itse puun kanssa.
Kun suhteellinen kosteus (RH) ja keskikosteus (MC) ovat tasapainossa, puusi toimii parhaalla mahdollisella tavalla ja säilyttää lujuutensa ja kauneutensa tulevina vuosina. Wagner Meters -puun kosteusmittarit tarjoavat yksinkertaisen ja tehokkaan tavan määrittää, milloin puu on saavuttanut tasapainopisteen ympäristönsä suhteellisen kosteuden kanssa.
Larry Loffer on vanhempi teknikko Wagner Metersillä, jossa hänellä on yli 30 vuoden kokemus puun kosteusmittauksesta. Tietokonejärjestelmien tutkinnolla Larry on mukana sekä laitteisto- että ohjelmistokehityksessä puun kosteusmittausratkaisujen alalla.
Päivitetty viimeksi 4. elokuuta 2023
Oletetaan, että minulla on puupala, joka on tasapainossa ympäristönsä kanssa, kun lämpötila on 5 °C ja suhteellinen kosteus 80 %. Mitä tapahtuu, jos siirrän tämän kappaleen alueelle, jonka lämpötila on 35 °C ja suhteellinen kosteus 40 %?
Suhteellinen kosteus on puolet, joten se voi menettää kosteuttaan, tai
Absoluuttinen kosteus (ja veden osapaine) on kolminkertainen, joten se voi saada vesipitoisuutta.
Kumpi tapahtuu?
Matta,
Puu kosteuttaa tai menettää kosteutta ympäristöstä riippuen. Kiitos viestistäsi.
Etsin tapaa mitata 3D-tulostuksessa käytettävien erilaisten filamenttien kosteuspitoisuutta. Onko teillä mittaria, joka pystyy mittaamaan tällaisen materiaalin tarkasti?
Greg
Mittarimme on suunniteltu lukemaan puun kosteuspitoisuutta (MC). Mittareissamme on kuitenkin myös suhteellinen tila, jota voidaan käyttää kosteuden löytämiseen tai paikantamiseen asteikolla 1–100. Saattaa olla hyödyllistä soittaa, jotta saat lisätietoja siitä, mitä haluat tehdä. Autan mielelläni.
Jos on olemassa jokin kaava tai kuvaaja Mc:n ja RH:n välisestä suhteesta ilmassa, kerrothan minulle.