VERSTASOPAS
Puun kosteus ja tasaantuminen
Puu sitoo ja luovuttaa vettä ympäröivän ilman mukaan. Mittaa kosteus, selvitä tavoite ja anna materiaalin tasaantua ennen sahausta.
Mitä puun kosteuspitoisuus tarkoittaa
Kosteuspitoisuus on puukappaleen sisältämän veden massa jaettuna puun absoluuttisella kuivamassalla prosentteina ilmaistuna. Tuoreessa puussa voi olla enemmän vettä kuin puuainesta, mutta vain soluseinämiin sitoutunut vesi vaikuttaa mittoihin. Wood Handbook käyttää mittaamattoman syiden kyllästymispisteen oletusarvona noin 30 %:a. Kutistuminen alkaa tämän rajan alapuolella.
Kyllästymispisteen alapuolella puu kutistuu kuivuessaan ja turpoaa sitoessaan kosteutta. Kuivattu sahatavara jatkaa veden vaihtoa ilman kanssa, kunnes se saavuttaa tasapainokosteuden (EMC). Se riippuu pääasiassa ilman suhteellisesta kosteudesta ja vähäisemmässä määrin lämpötilasta.
Tasapainokosteus
Wood Handbook esittää tasapainokosteuden taulukkona lämpötilan ja ilman suhteellisen kosteuden mukaan. Huoneenlämmössä (21 °C) puun kosteus asettuu lähelle 6 %:a ilman suhteellisen kosteuden ollessa 30 %, lähelle 9 %:a suhteellisessa kosteudessa 50 % ja lähelle 16 %:a suhteellisessa kosteudessa 80 %. Desimaalit kuvaavat vain suuntauksia. Todellinen tasapainokosteus vaihtelee puulajeittain ja kappaleittain, ja kuivuvan puun tasapainokosteus asettuu hieman korkeammalle kuin kostuvan puun (hystereesi).
Ilmastoiduissa huoneissa ilman suhteellinen kosteus 45–55 % antaa puulle noin 8–10 %:n tasapainokosteuden. Kylmien alueiden talvilämmitys voi laskea sisätiloissa olevan puun kosteuden noin 4 %:iin (Wood Handbook, luku 10). Suurimmassa osassa Yhdysvaltoja katoksen alla ulkona olevan puun kosteus vaihtelee noin 12–14 %:n välillä.
| Ilman suhteellinen kosteus | Puun tasapainokosteus |
|---|---|
| 30% | 6,2% |
| 40% | 7,7% |
| 50% | 9,2% |
| 60% | 11,0% |
| 70% | 13,1% |
| 80% | 16,0% |
| 90% | 20,5% |
Tavoitekosteus
Sovita puun kosteus käyttöolosuhteisiin. Wood Handbookin taulukko 13-2 suosittelee sisäpuusepäntöihin, lattioihin, huonekaluihin ja listoihin keskimäärin 8 %:a (yksittäiset kappaleet 6–10 %) suurimmassa osassa Yhdysvaltoja, 6 %:a (4–9 %) Yhdysvaltojen kuivassa lounaisosassa ja 11 %:a (8–13 %) maan kosteilla, lämpimillä rannikkoalueilla. Ulkoverhouksiin, ulkolistoihin ja liimapuutavaraan suositus on 12 % (9–14 %) ja kuivassa lounaisosassa 9 %.
Huonekaluihin, lattioihin, kaapistoihin ja puusepäntuotteisiin tarkoitettu lehtisahatavara kuivataan yleensä 6–8 %:iin. Havupuinen runkosahatavara kuivataan keskimäärin 15 %:iin, enimmäiskosteutena 19 % (Wood Handbook, luku 13). Runkopuu jatkaa siis kuivumista asennuksen jälkeen, ja kalustepuu voi kostua kosteassa verstaassa.
Tasaantuminen käytännössä
Kosteusmittari antaa nopean lukeman. Wood Handbookissa kuvattu uunikuivaukseen perustuva punnitus-kuivausmenetelmä on vertailumenetelmä. Mittaa useita lautoja: taulukko 13-2 edellyttää vähintään 10 %:n otosta kappaleista realistisen keskiarvon saamiseksi. Erä on todennäköisesti tyydyttävä, kun keskiarvo on enintään yhden prosenttiyksikön päässä tavoitteesta ja jokainen kappale on yksittäisille kappaleille annetulla vaihteluvälillä.
Säilytä materiaali sen tulevassa käyttötilassa niin, että ilma pääsee kaikille pinnoille. Mittaa uudelleen ennen sahausta. Kun lukemat lakkaavat muuttumasta ja ovat tavoitealueella, puu on tasaantunut. Jos sahaat aiemmin, jäljellä oleva kosteuseläminen siirtyy valmiisiin osiin.
Punatammilauta, jonka kosteus on 12 %, tuodaan huoneeseen, jossa on 21 °C ja ilman suhteellinen kosteus 40 %. Taulukon tasapainokosteus on 7,7 %. Lasku 4,3 prosenttiyksiköllä kaventaa 200 mm:n tangentiaalisesti sahattua lautaa noin 200 × 8,6 % × 4,3 / 30 ≈ 2,5 mm.
Lähteet ja viitteet
- 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