Что значит «столярная влажность» древесины, и почему она так важна

30.09.2022

При выборе материала для реализации столярного проекта порода и влажность пиломатериалов важны примерно в равной степени. Почему это так, а также что именно подразумевается под словосочетанием «столярная влажность древесины», вынесенным в заголовок – далее.

Немного теории: что такое влажность древесины

В процессе жизни и роста дерево потребляет из почвы воду с растворенными в ней питательными веществами. Часть этой воды остается в древесине даже после того, как дерево будет срублено и распилено или расколото на заготовки. Однако, поскольку активно питаться через корневую систему дерево перестает, количество влаги внутри начинает постепенно уменьшаться – древесина сохнет, вода постепенно испаряется. Насколько быстро будет протекать этот процесс, зависит от большого числа факторов. В большей степени – от породы дерева и температуры и влажности воздуха окружающей среды.

Непосредственно влажностью древесины называют выраженное в процентах соотношение массы содержащейся внутри нее воды к сухой массе, то есть, непосредственно, к массе древесных волокон. Измеряется влажность разными способами, но наиболее простой и быстрый – с помощью специального прибора – влагомера. Способ этот не совсем точный, поскольку показывает только локальную влажность на небольшом участке, но, в целом, достаточный для использования.

Древесина сама по себе – материал пористый, волокнистый. При этом вода в ней содержится сразу в двух состояниях:

• Между волокон. Такая влага называется свободной или гигроскопической. Простой пример – березовый сок.
• Внутри клеток – связанная или капиллярная влага.

Избавиться от первой разновидности примерно так же просто, как и добыть упомянутый сок. Например, достаточно спилить дерево и оставить бревно сохнуть. В итоге большая часть свободной влаги со временем выйдет наружу и испарится. Такой процесс называется естественной сушкой. В естественных условиях сушка ускоряется, например, повышением температуры: в знойный летний день прогревшееся бревно высохнет быстрее, чем в пасмурный осенний. Или на него можно повлиять искусственно: снять кору или распустить толстое бревно на тонкие доски и сложить их штабелями, чтобы площадь открытой поверхности, с которой будет испаряться вода, была максимальной.

Пиломатериалы считаются сухими, когда влагомер покажет значение менее 22%. По крайней мере, такое значение указано в ГОСТ 3808.1-2019. Но на практике в отдельных случаях крайне желательно достичь более низких показателей. Таких, как у древесины столярной влажности.

Почему влажность так важна?

При сушке древесина трескается и деформируется. Это естественный и неизбежный процесс, обоснованный напряжениями внутри ствола. Вероятность повреждения массива зависит от нескольких моментов:

• Породы дерева. Некоторые породы сами по себе склонны к растрескиванию. Например, из лиственных – плодовые деревья, из хвойных – сосна.
• Скорости сушки. Чем она выше, тем выше вероятность появления продольных трещин от центра ствола к периметру или выгибания пиломатериала дугой или винтом.
• Объема материала. Если сушить ствол целиком, даже несмотря на медленное протекание процесса, со 100% вероятностью на концах он растрескается. В то же время тонкие доски или ламели с большой вероятностью не будут трескаться, а лишь немного изогнутся. Предотвратить изгиб можно сложив их в штабеля.

В случае с сушкой древесины в виде пиломатериалов или заготовок появление дефектов – момент неприятный, но решаемый. Когда заготовки полностью высохнут, правильную форму им можно будет придать строганием и рейсмусованием, а от трещин на концах избавиться торцеванием. Куда хуже, если влажный материал был использован для производства, поскольку готовое изделие может «повести», между деталями могут появиться щели, а от трещин будет уже никак не избавиться.

Кроме того, во влажной заготовке быстро начнет развиваться грибок и плесень, и в итоге она начнет гнить. Наиболее яркий пример – древесина клена. Плесень на поверхности сваленного ствола появляется всего за пару дней. Всему виной обилие древесного сока – свободной влаги в древесине.

Решить большинство проблем помогает правильная, контролируемая сушка. Например, в правильно высушенной кленовой доске грибок практически не появляется. Однако и здесь не обходится без сложностей. Дело в том, что естественным путем, при сушке в помещении или на открытом воздухе, влажность заготовки невозможно опустить ниже 15%. Во-первых, потому, что большая часть оставшейся влаги является капиллярной, и удалить ее без повреждения клеточной структуры невозможно. Во-вторых, потому что древесина постоянно впитывает влагу из воздуха. Соответственно, при повышении влажности воздуха в помещении или на улице, где находится пиломатериал или готовое деревянное изделие, влажность древесины также будет увеличиваться.

Более тщательно просушить изделия, удалив часть капиллярной влаги и снизив общую влажность до 6-8% можно камерной сушкой. Подробно об этой технологии мы уже подробно рассказывали, поэтому здесь повторяться не будем.

Что значит «столярная влажность» древесины?

Столь длинное предисловие и погружение в проблему было нужно исключительно для того, чтобы понять саму необходимость существования понятия «столярная влажность древесины» и его важность для конечного потребителя – столяра, работающего с массивом и клееным столярным (мебельным) щитом.

На самом деле, в отдельных случаях более тщательная сушка пиломатериалов не требуется. Например, «строительные» ГОСТЫ, регламентируют более высокие показатели:

• влажность хвойной вагонки, планкена и бруса – не более 22%,
• балок перекрытий – 20%,
• для наружной облицовки – 15%,
• досок для интерьерной отделки – 12%.

Чуть более интересная ситуация с напольными покрытиями. По информации из СНиП 3.04.01-87, рекомендуемая влажность материалов при укладке:

• 12% – для досок покрытия и основания
• 10% – для штучного паркета, паркетных досок.

На практике же, реальная влажность должна быть еще ниже, в идеале, 6-8%, поскольку при 12% доска практически со 100% вероятности покоробится или даже потрескается. В обоих случаях это приведет к заметной порче внешнего вида – вздутию готового покрытия или появлению заметных щелей по истечении некоторого времени.

Аналогичная ситуация и с производством мебели. Для нее древесина 12% влажности также оказывается слишком нестабильной, поскольку при изменении влажности из-за увеличения/уменьшения объема материала будут страдать и готовые изделия. Будет нарушена геометрия, некоторые детали могут начать шататься и скрипеть под нагрузкой, а объемные панели и щиты может выгнуть. Полностью избавиться от влияния перепадов влажности на массив невозможно, однако при максимально тщательной сушке негативные последствия будут минимальны.

Именно поэтому рекомендуемая влажность древесины для столярных работ – не более 6-10% (а если еще точнее, то 8% +/-2). Собственно, сама столярная доска (она же доска столярной влажности), присутствующая в каталогах некоторых производителей – это обычная доска камерной сушки, высушенная до вышеназванных оптимальных показателей.

При этом стоит понимать, что при всех своих преимуществах, ее также нельзя назвать «универсальным пиломатериалом». При камерной сушке действительно повышается стойкость к внешним воздействиям и к развитию грибка и плесени (из-за отсутствия воды в волокнах, ей нечем питаться), а у некоторых пород дополнительно проявляется натуральный рисунок. Но при этом частичное удаление капиллярной влаги иногда понижает ударную вязкость и повышает склонность к скалыванию вдоль волокон. В случае с производством мебели это обычно не вызывает проблем, однако в других случаях может стать серьезным препятствием.