دليل الورشة
المحتوى الرطوبي وتأقلم الخشب
يكتسب الخشب الماء أو يفقده حتى يتوازن مع الهواء المحيط. يجب قياس رطوبته ومعرفة الهدف وترك الخامة تتأقلم قبل القطع.
معنى المحتوى الرطوبي
المحتوى الرطوبي هو كتلة الماء في قطعة الخشب مقسومة على كتلتها الجافة تماماً بالفرن، ويُعبّر عنه بنسبة مئوية. قد يحمل الخشب الأخضر ماءً أكثر من مادة الخشب نفسها، لكن الماء المرتبط بجدران الخلايا وحده هو ما يؤثر في أبعاده. يعتمد Wood Handbook نحو 30% لنقطة تشبع الألياف عندما لا تكون مقيسة؛ ويبدأ الانكماش تحتها.
تحت هذه النقطة، ينكمش الخشب عند الجفاف ويتمدد عند امتصاص الرطوبة. ولا يتوقف الخشب المنشور المجفف عن ذلك: بل يستمر في تبادل الماء مع الهواء حتى يبلغ محتواه الرطوبي المتوازن (EMC)، الذي يعتمد أساساً على الرطوبة النسبية للهواء، وعلى درجة الحرارة بدرجة أقل.
المحتوى الرطوبي المتوازن
يورد Wood Handbook جداول EMC بحسب درجة الحرارة والرطوبة النسبية. عند درجة حرارة الغرفة (21 °C)، يستقر محتوى الخشب قرب 6% في هواء برطوبة نسبية 30%، وقرب 9% عند 50%، وقرب 16% عند 80%. تُظهر القيم العشرية الاتجاهات فقط: يختلف EMC الفعلي بين الأنواع والقطع، ويستقر الخشب الذي يجف عند محتوى أعلى قليلاً من الخشب الذي يمتص الرطوبة (ظاهرة التخلف الرطوبي).
تجعل الغرف المكيّفة ذات الرطوبة النسبية 45% إلى 55% محتوى الخشب الرطوبي المتوازن نحو 8% إلى 10%، بينما قد تخفض التدفئة الشتوية رطوبة الخشب الداخلي إلى نحو 4% في المناطق الباردة (Wood Handbook، الفصل 10). وفي الخارج تحت غطاء، تتراوح رطوبة الخشب دورياً حول 12% إلى 14% في معظم الولايات المتحدة.
| الرطوبة النسبية للهواء | المحتوى الرطوبي المتوازن |
|---|---|
| 30% | 6.2% |
| 40% | 7.7% |
| 50% | 9.2% |
| 60% | 11.0% |
| 70% | 13.1% |
| 80% | 16.0% |
| 90% | 20.5% |
المحتوى الرطوبي المستهدف
ينبغي أن يتوافق الخشب مع ظروف مكان استخدامه. لأعمال النجارة الداخلية والأرضيات والأثاث والحليات، يوصي الجدول 13-2 من Wood Handbook بمتوسط 8% (للقطع المنفردة 6–10%) في معظم الولايات المتحدة، و6% (4–9%) في جنوبها الغربي الجاف، و11% (8–13%) في المناطق الساحلية الدافئة الرطبة. ويحدّد للكسوة الخارجية والحليات والأخشاب المصفّحة 12% (9–14%)، و9% في الجنوب الغربي الجاف.
تُجفف الأخشاب الصلبة للأثاث والأرضيات والخزائن وأعمال النجارة المشغولة عادةً إلى 6% إلى 8%، بينما تُجفف أخشاب الهياكل اللينة إلى متوسط 15%، على ألا تتجاوز 19% (Wood Handbook، الفصل 13). لذلك تستمر أخشاب الهياكل في الجفاف بعد تركيبها، وقد تكتسب خامات الخزائن رطوبة في ورشة رطبة.
التأقلم عملياً
يعطي مقياس الرطوبة قراءة سريعة؛ أما طريقة التجفيف التام بالفرن الواردة في Wood Handbook فهي المرجع. ينبغي قياس عدة ألواح، لا لوح واحد: يشترط الجدول 13-2 فحص 10% من القطع على الأقل للحصول على متوسط واقعي، وتُعد الدفعة مرضية على الأرجح عندما لا يبتعد متوسطها عن الهدف بأكثر من نقطة مئوية واحدة، وتقع كل قطعة ضمن النطاق الفردي.
تُخزّن الخامة في مكان استخدامها بحيث يصل الهواء إلى كل وجه، ثم تُقاس مرة أخرى قبل القطع. عندما تثبت القراءات وتقع ضمن النطاق المستهدف، يكون الخشب قد تأقلم؛ أما القطع قبل ذلك فينقل تغيّر الأبعاد المتبقي إلى القطع النهائية.
يُنقل لوح بلوط أحمر برطوبة 12% إلى غرفة حرارتها 21 °C ورطوبتها النسبية 40%، حيث يعطي الجدول EMC قدره 7.7%. يؤدي الانخفاض بمقدار 4.3 نقاط مئوية إلى تضييق لوح منشور مماسياً بعرض 200 mm بنحو 200 × 8.6% × 4.3 / 30 ≈ 2.5 mm.
المصادر والمراجع
- USDA FPL · Wood Handbook (2021), ch. 4: Moisture relations and physical properties of wood
- USDA FPL · Wood Handbook (2021), ch. 13: Drying and control of moisture content and dimensional changes
- USDA FPL · Wood Handbook (2021), ch. 10: Adhesives with wood materials
- USDA FPL · Wood Handbook (2021), ch. 16: Finishing of wood