Hmotnosť a vlhkosť dreva

Hmotnosť dreva

Hmotnosť dreva závisí od jeho hustoty a množstva vlhkosti, ktorú obsahuje. Existuje merná hmotnosť drevnej hmoty a objemová hmotnosť dreva.

Špecifická hmotnosť dreva nezávisí od druhu dreva. Vyjadruje hmotnosť zhutneného dreveného materiálu v jednotke objemu bez vlhkosti a vzduchu a je 1,5.

V praxi sa používa objemová hmotnosť drevnej hmoty, teda hmotnosť drevnej hmoty 1 cm³ vyjadrená v gramoch. Na základe objemovej hmotnosti sa odhaduje hmotnosť dreva a jeho technické vlastnosti. So zvyšujúcou sa vlhkosťou rastie aj objemová hmotnosť dreva. Čím vyššia je hustota, tým je drevo hustejšie a menej pórovité.

Vlhkosť dreva

Druhy vody v dreve

Voda v strome je rozdelená na:

1. kapilárna (voľná) — vypĺňa bunkové dutiny;
2. hygroskopický – nachádza sa v bunkových stenách;
3. chemický — vstupuje do chemického zloženia látok, ktoré tvoria drevo.

Množstvo vody v dreve, vyjadrené v hmotnostných percentách, sa nazýva vlhkosť dreva. Existuje absolútna a relatívna vlhkosť.

Relatívna a absolútna vlhkosť

Ak je hmotnosť dreva v pôvodnom stave označená písmenom A, hmotnosť absolútne suchého dreva písmenom A₁, relatívna vlhkosť v percentách písmenom B a absolútna vlhkosť v percentách písmenom B₁, relatívnu vlhkosť možno určiť podľa nasledujúceho vzorca:

Forma pre relatívnu vlhkosť dreva.

Absolútna vlhkosť sa určuje podľa nasledujúceho vzorca:

Forma pre absolútnu vlhkosť dreva.

Stanovenie vlhkosti dreva

Zo stredu dosky sa odreže hranol a zmeria sa na stupnici s presnosťou 0,01 g. Výsledná hodnota predstavuje veľkosť A. Hranol, ktorého hmotnosť by nemala byť menšia ako 20 g, sa potom suší pri teplote 105°, kým nedosiahne konštantnú hmotnosť A₁.

Konštantná hmotnosť sa považuje za dosiahnutú, ak rozdiel medzi dvoma po sebe idúcimi meraniami nie je väčší ako 0,3% suchá hmotnosť. Zadaním hodnôt A a A₁ získaných meraním v špecifikovaných formách sa určí relatívna alebo absolútna vlhkosť dreva.

Ak pôvodná hmotnosť hranola vyrezaného zo stredu dosky bola 240g a hmotnosť vysušeného dreva 160g, absolútna vlhkosť testovanej vzorky je:

Príklad výpočtu absolútnej vlhkosti testovanej vzorky.

Vlhkosť získaná týmto spôsobom sa považuje za vlhkosť celej dávky dreva.

Bod nasýtenia vlákna

Pri sušení dreva sa najskôr odparí voľná voda. Okamih, kedy sa všetka voľná voda vyparí, sa nazýva hygroskopický limit alebo bod nasýtenia vlákna. Počas tejto doby sušenia sa rozmery sušeného dreva nemenia.

Vlhkosť zodpovedajúca hygroskopickému limitu pre rôzne druhy dreva je uvedená v nasledujúcej tabuľke:

Vplyv vlhkosti na spracovanie a trvanlivosť dreva

Drevo so zvýšenou vlhkosťou je dobrý vodič tepla, horšie sa spracováva strojmi, zle sa lepí, natiera, lakuje a leští. Na povrchu dreva natretého za mokra sa farba a lak rýchlo rozpadajú. Vlhké drevo spôsobuje hrdzavenie klincov a skrutiek.

Rozmery tesárskych stavebných výrobkov zo surového dreva – dvere, okná, doskové podlahy, parkety a iné výrobky – sa počas sušenia zmenšujú. Z tohto dôvodu sa objavujú trhliny a stráca sa tuhosť spojenia medzi prvkami.

Kvalita stavebného dreva, jeho trvanlivosť a odolnosť proti hnilobe sú teda určené predovšetkým jeho vlhkosťou, až potom druhom dreva a podmienkami využívania. Za normálnych podmienok ťažby môže suché drevo slúžiť v budovách desiatky rokov.

Váženie dreva počas sušenia

Počas sušenia drevo mení svoje rozmery: v pozdĺžnom smere pre0,10%, v radiáli pre3-6%, a v tangenciálnom pre6-12%. Táto zmena sa nazýva váženie.

Váženie začína, keď vlhkosť dosiahne bod nasýtenia vlákien, od23%do31%. Anatomické prvky, ktoré tvoria drevo v procese sušenia, sa nerovnomerne zmršťujú, takže váha dreva je v rôznych smeroch rozdielna.

Drevo s vysokou hustotou, ako je dub, váži viac ako drevo s nižšou hustotou, ako je lipa. Pri ihličnatých druhoch závisí veľkosť váženia aj od účasti neskorého dreva. S nárastom percenta neskorého dreva v borovici sa hmotnosť zvyšuje, pretože neskoré drevo ihličnatých druhov má pri sušení výrazne vyššiu hmotnosť ako skoré drevo.

Váženie skorého a neskorého dreva ihličnatých druhov

Váženie rôznych druhov dreva

Poveternostné vplyvy a praskliny

Nerovnomerná zmena rozmerov v procese váženia v dôsledku sušenia, ako aj aplikácia nevhodných režimov sušenia, spôsobuje vnútorné a vonkajšie pnutie dreva. Vedú k zvetrávaniu a vzniku vonkajších a niekedy aj vnútorných trhlín.

Tangenciálne rezané dosky sú náchylnejšie na poveternostné vplyvy ako radiálne rezané dosky. Čím bližšie sú k okraju, tým väčší je strih vetra.

Obrázok 3. Navíjanie dosiek podľa polohy v denníku.

Vonkajšie trhliny sú spôsobené nerovnomerným vysychaním vonkajšej a vnútornej vrstvy dreva. V dôsledku veľkého rozdielu medzi ich vlhkosťou vznikajú na povrchu dreva ťahové napätia, ktoré vedú k vonkajším trhlinám.

Aby sa predišlo vzniku vonkajších trhlín, proces sušenia by sa mal vykonávať pomaly a rovnomerne. Potom zmena rozmerov prebieha postupne, takže sily, ktoré spôsobujú špliechanie, sú malé.

Drevo schne rýchlejšie spredu, a preto predné strany dosiek, sochorov a guľatiny praskajú skôr ako iné povrchy. Aby sa predišlo popraskaniu, čelá by mali byť chránené pred trvalými účinkami slnečných lúčov natieraním ochrannými prostriedkami alebo umiestnením do tieňa.

Opuch stromu

Napučiavanie dreva je opačný proces sušenia a váženia. Vysušené drevo je schopné absorbovať vlhkosť a zväčšiť svoje rozmery. Táto funkcia sa používa na navlhčenie suchých sudov, drevených rúr, nádrží a iných predmetov, čo spôsobuje ich napučiavanie.

Súvisiaci obsah

• Vlhkosť dreva – prečo je dôležité tomu rozumieť
• Sušenie dreva
• Prirodzené sušenie dreva
• Materiály
• Drevené okná
• Výroba okien a dverí