Влажностные показатели древесины и окружающего её воздуха

Влага в древесине может находиться как в стенках клеток – так называемая связанная (адсорбционная и микрокапиллярная) влага, прочно удерживаемая физико-химическими связями, так и в полостях клеток и межклеточных пространствах – так называемая свободная влага, удерживаемая менее прочными силами капиллярного взаимодействия. Древесина, содержащая связанную и свободную влагу называется сырой, а только связанную – влажной. Она способна отдавать влагу окружающему ее воздуху и впитывать ее из воздуха.

Влажный воздух. Обычный атмосферный воздух состоит из двух од­нородных по составу компонентов: сухой части с газовой постоянной R_B = 287 Дж/кг/К и водяного пара R_п = 462 Дж/кг/К и подчиняется закону состояния идеальных газов Менделеева-Клапейрона, выражающему взаи­мосвязь между парциальным давлением воздуха и пара Р_в и Р_п (Па, бар = 0,1 МПа), удельным объёмом ъ_ц и (м³/кг) и температурой Т (К):

Из суммы парциальных давлений сухой части воздуха и водяного па­ра складывается атмосферное давление влажного воздуха Р_а. По Дальтону

Р = Рв + Рп (1.3)

В замкнутом объёме испарение влаги с водной поверхности может происходить лишь до определенного предела насыщения – фазового рав­новесия насыщенного пара с жидкостью. Давление насыщения пара Р_н яв­ляется однозначной функцией температуры насыщения t:

При охлаждении или сжатии насыщенный пар превращается в неус­тойчивое состояние – мокрый пар и конденсируется, и наоборот, подогрев конденсата вызывает парообразование по всему объёму – кипение при по­стоянной температуре t_H. Оставшийся после полного выкипания сухой на­сыщенный пар при дальнейшем подогреве превращается в перегретый. Степень насыщенности перегретого пара характеризуется его относитель­ной упругостью – отношением давления перегретого пара к давлению на­сыщения при той же температуре

Аналогично, степень насыщенности влажного воздуха характеризу­ется его относительной влажностью – отношением плотности перегретого пара в воздухе, называемой его абсолютной влажностью p_П = l/V_n = Pn : Rn : T (кг/м³) к плотности насыщенного пара при той же температуре, называе­мой влагоёмкостью воздуха р_н = Рн/Кп/Т (кг/м³), то есть

Количественное соотношение массы влаги и сухой части воздуха на­зывают влагосодержанием воздуха

Влагосодержание древесины – это отношение массы воды, содержа­щейся в древесине (т_в), к массе самой древесины в абсолютно сухом её состоянии (тс)

u = m_B/m_C, кг/кг сух. древ. (1.7)

Процентное соотношение массы воды и древесины в начальном (сы­ром) ее состоянии (т_н) называется относительной влажностью древесины W_OTH⁼100m_B / m„, %, а процентное отношение массы влаги т_в = т_н - Шс к массе абсолютно сухой древесины называется абсолютной влажностью или просто влажностью древесины

По степени влажностного состояния различают древесину:

• мокрую (W > 100 %), длительное время находящуюся в воде;

• свежеcрубленную (50...100 %) с влажностью растущего дерева;

• воздущносухую (15...20 %), выдержанную на открытом воздуха;

• комнатносухую (6... 12 %), находившуюся в отапливаемом поме­щении;

• абсолютносухую (W = 0 %), высушенную при t = 103±2 °С