Den trefuktighet refererer til mengden av vann til stede som væske eller damp inne i tømmer etter at fritt vann er blitt evakuert. Det uttrykkes vanligvis som en brøkdel, eller oftere som en prosentandel, av vekten av det tørre treet. Trefuktighet måles også med fuktighetsmåler .
Bortsett fra fritt vann - det vil si vann som er inneholdt i cellehulrom så vel som i intercellulære rom og som bare blir beholdt der av kapillaritet - kan vann eksistere i tre som væske eller som damp i cellehulen ., Og i formen av bundet vann , ved molekylær tilknytning inne i celleveggene .
Den fuktighetsinnholdet i treet og dets variasjon, som samtidig har som en direkte følge av variasjonen av densiteten, den tettheten av trevirket i seg selv, samt variasjonen av det volum , som i tillegg til variasjon av vekt avhenger av endringen fuktighetsinnhold er viktige faktorer for å bestemme verdien av tre.
Når et tre blir felt, regnes det som "grønt": grønt tre inneholder fortsatt gratis vann, det sies å ha et fuktighetsinnhold over fiberens metningspunkt . Konseptet med fibermetningspunkt ble utviklet av den amerikanske ingeniøren Harry D. Tiemann i 1906. Det er først etter at alt gratis vann har gått tapt at tre når fibermetningspunktet . På dette tidspunktet trekker ikke treet seg sammen eller endrer dimensjon, siden fibrene fortsatt er fullstendig mettet med vann. Dette bundne vannet evakueres under tørking, noe som forårsaker krympefenomener og forårsaker deformasjon av treet.
Flere fysiske eller teknologiske egenskaper ved er korrelert med vanninnholdet (og dermed dens tetthet og vekt ): hardhet , mekanisk motstand , krymping , akustiske og termiske egenskaper ; den oppdrift av trevirke . Den elektriske ledningsevnen påvirkes direkte av fuktighet. Wood tetthet påvirker også kostnadene ved transport av tømmer og sagtømmer, er kjøpsprisen av tømmer i vekt, masse utbytte ; vedtetthet er en nøkkelfaktor for vurdering av skogbiomasse og bioenergi . Fuktigheten innflytelse på brennverdien av det brensel , i tillegg til et tørt trevirke, jo mer varme. Å forstå treets oppførsel i forhold til fuktighet er av stor interesse for industriene som utnytter eller bruker tre.
Fuktigheten i treet er en av forutsetningene for overlevelse av visse sopper, insekter eller bakterier som vil mate seg på treet. . Tre er hygroskopisk, det vil si at det får eller mister fuktighet avhengig av forholdene i omgivelsene; ved å få eller miste fuktighet utvides eller trekker tre seg sammen, også kjent som "trebearbeiding", som er av interesse for tømmerhandelen .
Fuktighet uttrykkes i prosent på to måter:
Mesteparten av tiden er det fuktigheten på vannfri masse som uttrykkes.
De cellene tre nydannede inn i et levende tre født i et vannmettet miljø, og celleveggene selv er trolig også fullstendig mettet med vann. Trecellene hvis hovedfunksjon er å føre vann fra røttene til løvet, må være mettet med vann for å utgjøre de kontinuerlige og uavbrutte vannsøylene som danner grunnlaget for vanntransporten i planten . Når treceller ikke lenger primært fungerer som et transportmiddel for vann, kan vannet i cellehulen fylles helt eller delvis med gasser, inkludert vanndamp . Imidlertid forblir selve celleveggen fullstendig mettet.
Vann utgjør 70% til 90% av sammensetningen av planten, og under metabolismen inneholder planten mer enn 50% av vann i bevegelse: den stigende eller rå saften , som inneholder næringsstoffene, og den forseggjorte saften , i liten mengde sammenlignet med den første . Strømmen av rå saft i xylemet er kontinuerlig og stigende: akselen oppfører seg som en pumpe , hvis kraftige motor er plassert i sin grønne del, og som sprer store mengder vann ut i atmosfæren ved kjemisk nedbrytning. , Oppslemming og spesielt svetting . Vegetabilsk transpirasjon er et fenomen av stor betydning (for eksempel en enkelt voksen sølvlønn på 14,50 m , kan miste opptil 225 liter vann i timen). Om natten er strømmen lav, på viktige dager, med en topp på middagstid , har transpirasjon effekten av å redusere vanninnholdet i treet. Om vinteren derimot, i det minste for angiospermer i nordlige land , går treet i hvilemodus , saften reduseres. Skogbrukere stolte på temperaturen for å bestemme slutten og starten på den vegetative perioden, perioden med trevekst: det er en terskel, under hvilken vann ikke kan brukes av treet, der pumpen er deaktivert eller ikke starter: i tempererte områder mellom 6 og 8 ° C.
Det er kjent variasjonen i fuktighetsinnholdet til forskjellige treslag, avhengig av årstid , siden det er en viktig faktor som tas i betraktning av handelsmenn som regelmessig selger tømmer etter vekt. Det har også blitt vurdert i forhold til oppdrift av tre i sammenheng med flyt med flyt., men også driv av skog i elver ( store treavfall ).
Erfaringen har vist at, avhengig av art, varierte fuktighetsinnholdet i treet, fra kjerne til bark og stamme til krone , og at det også varierte etter sesong (i Populus tremuloides , Betula papyrifera for eksempel, men ikke nordlige bartrær) . Sesongvariasjonene er hovedsakelig lokalisert på nivået av splintved ; kjernevedets fuktighet virker relativt konstant gjennom hele året. Fuktighetsinnholdet øker fra bunnen av kofferten mot kronen . En stor variasjon i fuktinnholdet i splintved i kronområdet er tilsynelatende relatert til variasjonen i intensiteten til transpirasjonsprosessene . Fuktighetsinnholdet i noen tresorter kan variere avhengig av alder; for eik, er denne gjensidig avhengighet forklart av endringer i den anatomiske strukturen i treet på grunn av alder.
Tresort | Vanninnhold | |
---|---|---|
Sapwood | Duramen | |
Mykt tre | 150 til 200% | 40 til 80% |
Hardved | 80 til 120% | 60 til 100% |
I Populus tremuloides og Betula papyrifera er vanninnholdet høyest om våren rett før knoppbrudd ; det avtar om sommeren til bladene faller , og øker deretter til desember . I januar er det en liten nedgang, men ikke så mye som om sommeren . De fleste variasjonene i fuktighetsinnhold ble observert i treet nærmest barken. I Populus tremuloides synker fuktighetsinnholdet generelt med høyden. Generelt kan vekten av en mengde Populus tremuloides eller Betula papyrifera , kuttet om sommeren ( juni - juli ), estimeres ved å anta at halvparten av vekten er vann. Vedklippet i januar eller februar inneholder mer vann og kan være 6% tyngre enn det samme volumkuttet om sommeren. Fuktighetsinnholdet varierer fra år til år. Dette er sant i skjelvende osp , treet inneholder mer fuktighet i hvilemodus (under tørke krymper stammen på treet i diameter).
Vanninnhold i New Brunswick bjørketrær (Clarks, 1957;)
Derfor inneholder grønt tre generelt vann i tre former: flytende vann som helt eller delvis fyller cellehulen (noen ganger kalt " fritt vann " for å skille det fra vann som er fanget i celleveggen); av vanndampen inn i cellens lumen ( lumen ); og vann i celleveggen kalt " bundet vann ", holdt i tre med krefter som er mye sterkere enn de som holder gratis vann. Uttrykkene "fritt" og "bundet" er relative, for så vidt vannet i cellehulrom utsettes for kapillærkrefter , og derfor ikke er i samme termodynamiske tilstand som vanlig flytende vann i en stor beholder . I tillegg kan vannet i cellens lumen også inneholde vannløselige materialer som reduserer dens termodynamiske tilstand og gjør det mindre fritt enn vanlig flytende vann uten oppløste stoffer. " .
Når grønt tre er tørket, mister det først sitt gratis vann. En celle som har mistet alt sitt gratis vann, og som derfor bare inneholder vanndamp i lumen, for fullstendig mettede cellevegger, ble for første gang preget av " fibermetningspunktet ", av Harry D. Tiemann i 1906.
Fuktighetsinnhold (TH) uttrykkes vanligvis i prosent og kan beregnes ut fra formelen:
hvor massen er vann i tre og er massen av vannfritt tre. Operasjonelt kan fuktighetsinnholdet i et gitt treverk beregnes med formelen
hvor er prøvenes masse ved et gitt fuktighetsinnhold og massen av vannfritt tre.
For å beregne fuktighetsinnholdet i en stokk, tas en representativ prøve (del av stammen eller kjernen tatt med en Pressler-skrue ) fra den sentrale delen av stokken ; den grønne prøven veies; prøven tørkes i en ovn ved 105 ° C i 16-18 timer; plassert i en beholder på et tørkemiddel i 30 minutter og veid ved romtemperatur; prøven blir igjen plassert i ovnen i 2 timer, deretter plassert i en beholder over et tørkemiddel og veid på nytt ved romtemperatur for å sikre at vekten har stabilisert seg. Vi bruker formelen til ovennevnte formel hvor er den første massen til prøven (grønn vekt), og er massen av den tørkede prøven (TH i%). Formelen kan gi et fuktighetsinnhold større enn 100 prosent fordi noen ganger overskrider vekten av vann i en prøve vekten av selve treet.
Det grønne treet defineres ofte som nykuttet tre hvor celleveggene er fullstendig mettet med vann og ekstra vann kan ligge i lyset . Fuktighetsinnholdet i grønt tre kan variere fra ca 35% til 120% (200% for poppel). I grønt bartre er fuktinnholdet i splintved generelt høyere enn det i kjerneved . i grønt løvtre avhenger forskjellen i fuktighet mellom kjerneved og splintved av arten.
I følge sitt fuktighetsinnhold sies et tre:
Den tettheten av tre å være avhengig av dens fuktighet, er det mulig å identifisere de forestillinger om vannfri tetthet, av tetthet i tørr tilstand i luft; av tetthet i grønn tilstand. Disse tetthetsmålingene brukes hovedsakelig av skogbrukere for å lette sammenligninger mellom arter. For tetthet i lufttørr tilstand (SG), må fuktighetsinnholdet spesifiseres: 8, 12 og 15%, varierende etter skikk i henhold til det geografiske området, forskjeller på grunn av at skogbrukerne historisk hadde hatt behov for en verdi for arbeidet av tre tørket i luft for lokal bruk, og med et likevektfuktighetsinnhold (EMC, til likevektfuktighetsinnhold ) bestemt av den lokale temperaturen og luftfuktigheten.
Den tetthet (absolutt tetthet) av trevirke er også gitt i forhold til en fuktighetsinnhold.
Fysiske egenskaper som trehardhet ( Chalais-Meudon- metoden ), kompresjon og bøying er gitt for en bestemt trefuktighet (12%).
Fuktighetsinnholdet i tre avhenger av den relative fuktigheten , og temperaturen i luften det er plassert i. Dersom veden forblir lenge nok i en atmosfære hvor den relative fuktighet og temperatur forblir konstant, vil fuktighetsinnholdet også bli konstant i verdi kjent som fuktighetsbalansen (HME). Så hver kombinasjon av relativ fuktighet og temperatur har en tilhørende EMC. EMC øker med økende relativ fuktighet og med synkende temperatur. Svake EMC-er fremskynder lufttørking, noe som ofte er gunstig, men kan også være skadelig for arter, som eik, som er utsatt for splitting av overflaten i begynnelsen av tørkeprosessen, når tørking skjer for raskt. Når EMC for den potensielle plasseringen av et ferdig treprodukt er kjent, er det teoretisk mulig å tørke ved dette fuktighetsinnholdet.
Feltfelt tre på grunn av den høye luftfuktigheten (95% i forhold til tørrvekten for løvtre og 150% for bartrær) er bevart fra angrep av sopp. For at de skal utvikle seg, må fuktighetsinnholdet i treet ikke være for høyt (mettet med vann og derfor lite oksygen) eller for lavt (fuktighet under 20%). Svært høy eller veldig lav luftfuktighet er derfor den beste beskyttelsen mot soppangrep.
Volumet av tre varierer i henhold til fuktighetsgraden: treet krymper når det tørker det som kalles krymping . Krympingen fra grønn til vannfri tilstand varierer fra ca 4% (teak, Tectona grandis ) til 20% ( afrikansk ibenholt , Diospyros spp .).
De barkbiller og Platypes tunnel inn i tre eller nyslaktet å legge sine egg. Handlingen deres stoppes definitivt så snart fuktigheten i treet faller under 30-35%. Angrepet er derfor ferdig når treet brukes.
Det er alltid en interesse i å sagge tømmerstokker så grønne som mulig; eller tømmerstokker fra våtlagring : friksjonskoeffisienten av tre-stål er lavere på grønt tre enn på tørt tre, noe som resulterer i en reduksjon i sagtannsslitasje gjennom friksjon og oppvarming ; fuktighet i stokkene hjelper også til å kjøle bladet. Den enkleste løsningen er å øve saging raskt etter hogst . Tre lagres også i vann ( tømmerdam ); Permanent vanning praktiseres også på tømmerstengene ved siden av sagbruket.
På marine arsenaler ble tre ofte brukt umiddelbart etter at de forlot enklaveringene : når de var mettet med vann. De arkeologiske studiene på møblene og setter rammer fra middelalderen , den andre viser at skogen for det meste var arbeidstid og plassert grønn eller ressuyé.
På store faste byggeplasser ble byggherrer tvunget til å fylle på forskjellige tresorter i god tid, for alltid å ha et bredt utvalg av deler av alle konfigurasjoner og størrelser som oppfyller alle forventede behov og uforutsette hendelser. Vi praktiserte tørrlagring under hangar, silting, men fremfor alt enklavering .
Inklavasjon, som er en metode for våtlagring av tømmerstokker, praktiseres i store bassenger, kalt mastgroper. Den vanntette tilstanden er derimot den vanlige tilstanden til en god del av marin skog , i det minste av de døde verkene ; skipsbyggere vet (selv om forfallsmekanismene, spesielt tørråte dem, er ukjente for XIX - tallet), er det mindre sannsynlig at disse partiene vil råtne noen deler dukket opp. Skip som er lagret ved siden av ballasteres slik at skroget synker ned i vannet og derved sikrer bevaring. Skipets levetid overgikk imidlertid sjelden 15 år, og råte var nesten alltid den endelige diagnosen som førte til skipets riving.
Inklaveringen bevarte skogen fra insektene som svermet i lagerskurene.
Det flytende tømmeret, som en gang var utbredt, ofte utvidet av enklaveringen, vokser teknisk implementering av mettet eller vannet tre i marine arsenaler. Treet brukes umiddelbart etter at det har forlatt innhegningene : når det fremdeles er mettet med vann, er treet mykere og lettere å arbeide, og på den annen side er det mindre arbeidskraft. Akkordbitene kan til og med monteres mettet med vann uten å forårsake ulemper. Tørking får deretter skje fritt på rammen: etter løftingen av parene går det et år før pletteringen blir satt på plass .
Tre er hygroskopisk, noe som betyr at det får eller mister fuktighet avhengig av forholdene i omgivelsene. Fuktighetsutvekslingen mellom tre og luft avhenger av luftens relative fuktighet og temperatur og mengden vann i treet. I tempererte klimaer varierer treets fuktighet rundt 7% -8% om vinteren i oppvarmede rom, og 19% -20% utendørs med en relativ fuktighet på 80%. Ved å få eller miste fuktighet utvides eller trekker treet seg sammen, som også kalles trebearbeiding eller trespill, som er ansvarlig for mulige forstyrrelser i implementeringen av treet eller i oppførselen til bearbeidet tre . Tre som ikke er veldig tørt og er utsatt for luft, eller tre som er for tørt og er utsatt på fuktige steder, "plager, sprekker eller kyst" .
De fleste av problemene med tre som brukes som byggemateriale er fuktproblemer. Flisemaling, råte, vridning, sprekker og generell krymping er alt relatert til vannet som er forbundet med tre. Tre krymper bare og svulmer under fibermetningspunktet , som er rundt 28% fuktighet (MC). Tre krymper og svulmer ved kontakt med flytende vann og relativ fuktighet.
Rondelet hadde målt variasjonen i dimensjon opplevd av veldig tørr eik utsatt for varierende grad av fuktighet og tørke, i retning av kornet fra 1/6566 til 1/1377 og i retningen vinkelrett på fibrene fra 1/412 til 1 / 83. De treaktige fibrene fungerer hovedsakelig i delens tverrgående plan, med en tangensiell krymping større enn den radiale krympingen, begrenset av radien; den langsgående krympingen er nesten null. Denne variasjonen i treoppførsel avhengig av retningen kalles treanisotropi .
I dag brukes tre på et fuktighetsnivå nær likevektfuktigheten til destinasjonen. Denne måten å gjøre ting på er relativt fersk. De arkeologiske undersøkelsene av møblene og settene av rammer fra middelalderen viser at skogen mesteparten av tiden ble bearbeidet og plassert grønn eller tørket.
Treets mekaniske styrke forbedres med tørking, spesielt når fuktigheten faller under fibermetningspunktet . Den strekkfasthet av tre er på sitt høyeste ved et fuktighetsinnhold på 6 til 12%. Ved dimensjonering av trekonstruksjoner blir det derfor tatt hensyn til treets fuktighetsinnhold.
Den tørking av trevirke , er å redusere trefuktighet før bruk. Det er to hovedårsaker til tørking av tre:
For noen formål er treet ikke krydret i det hele tatt og brukes "grønt".
Saksherding beskriver tømmer eller tre som er tørket på feil måte. Treet tørker for raskt og krymper kraftig på overflaten og komprimerer det fortsatt våte interiøret. Dette resulterer i ikke-lettet stress. Saksherdet tre kan deformeres betydelig og potensielt farlig når spenningen frigjøres ved saging.
Fuktigheten i treet kunne måles ved gravimetrisk analyse , metode ved destillasjon, elektrisk måling, Karl Fischer-metode ved titrering , kjernemagnetisk resonans .
Den relative fuktighet i treverket kunne måles ved hygrometer ( fuktighet ), kondensasjon hygrometer, fuktighetsmåler ,.