Umidità relativa e contenuto di umidità spiegati
Immagina questo: stai costruendo la libreria dei tuoi sogni. I pezzi si adattano perfettamente al tuo soggiorno e hai scelto con cura il legno più pregiato. Dopo qualche settimana, le ante si bloccano o, peggio ancora, il tuo prezioso pavimento in legno si deforma. Quale potrebbe essere la causa di questa trasformazione? In una parola, l'umidità.
Comprendere il comportamento dell'umidità, in particolare del contenuto di umidità (MC) in materiali come il legno, il cemento o persino l'aria, è più complesso che misurare la lunghezza di un chiodo o la larghezza di un'asse.
In questo articolo tratteremo i seguenti argomenti:
- Cos'è l'umidità relativa?
- Umidità relativa: cosa non è
- Contenuto di umidità del legno
- Come l'umidità relativa e il contenuto di umidità sono correlati tra loro
Il MC in qualsiasi materiale igroscopico è un bersaglio in movimento, in continua evoluzione. Queste fluttuazioni a volte possono passare inosservate, come la tua robusta libreria che sembra solida come una roccia, o causare problemi evidenti come quelle fastidiose porte bloccate, assi del pavimento deformate e legna che si spacca.
Quindi, come si verificano questi cambiamenti? La chiave sta nel comprendere il concetto di umidità relativa (UR) e l'incessante rapporto che questo crea con il contenuto di umidità.
Cos'è l'umidità relativa?
L'umidità relativa (UR) è generalmente espressa come rapporto tra la densità del vapore acqueo (quanto vapore acqueo è presente in ogni unità) e la densità del vapore acqueo di saturazione (il punto in cui la velocità di evaporazione è uguale alla velocità di condensazione).
Nell'uso quotidiano, l'umidità relativa si riferisce alla quantità di vapore acqueo presente nell'aria in un dato luogo e a una data temperatura.
L'umidità relativa è la principale fonte di umidità per il legname tagliato o i prodotti in legno finiti. (L'altra, ovviamente, è l'acqua diretta che può provenire da un elettrodomestico che perde, da un'inondazione, da acqua stagnante o da altre fonti.) Quando si parla di umidità relativa (CMC) e umidità relativa (RH) del legno, esiste una chiara correlazione tra le due.
Ciò che è importante sapere è che quando si parla di legno MC, la massa del vapore acqueo nell'aria crea una pressione che è sempre alla ricerca di un equilibrio con l'ambiente circostante.
Umidità relativa: cosa non è
Nel settore edile e delle costruzioni, è importante ricordare alcune informazioni di base sull'umidità relativa (RH). Nel caso del legno, l'UR è generalmente definita come una qualità ambientale: il vapore acqueo presente nell'aria attorno a una catasta di legname o a un pavimento grezzo. Il vapore acqueo presente nel legno è chiamato MC.
Se si incontra il termine "test RH", ci si riferisce generalmente a un metodo di prova per il calcestruzzo che misura la quantità di umidità interna o di acqua ancora presente all'interno di una lastra di calcestruzzo.
Contenuto di umidità del legno
Ai fini pratici, il contenuto di umidità del legno è il peso del vapore acqueo in un pezzo di legname espresso come percentuale del suo peso secco in forno (una costante approssimativa determinata essiccando in forno un campione della specie a una temperatura specifica temperatura per un periodo di tempo specifico).
Facciamo un passo indietro. Quando un albero vivo viene abbattuto, è considerato legno "verde". Contiene tutta l'umidità dell'albero vivo. Se lasciato asciugare all'aria, l'umidità dell'albero finirà per disperdersi nell'aria circostante e non verrà sostituita dall'acqua di falda che le radici normalmente fornirebbero.
Questo può essere un processo lento, quindi le segherie utilizzano grandi forni Per rimuovere gran parte dell'umidità in eccesso dal legno in un ambiente controllato, in modo che possa essere fresato in dimensioni affidabili per l'edilizia, la lavorazione del legno e la creazione di prodotti in legno come i pavimenti, riducendo al minimo i danni (deformazioni, torsioni, spaccature o restringimenti). Un po' di umidità è comunque necessaria, ma la rimozione dell'umidità in eccesso aumenta la stabilità e la resistenza complessive del legno.
Tuttavia, sottoporre il legno al processo di essiccazione (sia all'aria che in forno) non ne "fissa" i livelli di umidità. Sebbene tendiamo a pensare al legno come a qualcosa di solido, in realtà è un materiale poroso con una struttura a lunghe celle progettate per trasportare umidità e altri nutrienti dalle radici dell'albero ai rami e alle foglie.
Una volta tagliati ed essiccati, questi percorsi cellulari rimangono al loro posto e possono anche trasportare facilmente il vapore acqueo. Il legno è definito un materiale igroscopico per la sua capacità di assorbire e rilasciare l'umidità.
Come l'umidità relativa e il contenuto di umidità sono correlati tra loro
Proprio come l'umidità relativa dell'aria circostante, il legno tende naturalmente a trovare un equilibrio di umidità con il suo ambiente. Ciò significa che se il umidità relativa ambientale (la quantità di acqua presente nell'aria attorno al legno) è superiore all'attuale contenuto di umidità del legno, il legno assorbirà parte di quel vapore acqueo finché il livello all'interno del legno non sarà allo stesso livello dell'umidità relativa dell'aria.
Se l'aria circostante è considerevolmente più secca (contiene meno vapore acqueo) rispetto al legno, il vapore acqueo si sposterà dal legno all'aria circostante. La velocità di questo scambio può fare la differenza tra un difetto grave nel legno e una piccola variazione nelle dimensioni finali. Un segno di tali difetti può essere una crepatura di una tavola del pavimento o un leggero restringimento dopo l'installazione, che lascia uno spazio tra le tavole.
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Come si può quindi garantire l'armonia tra RH e MC?
Lasciare il tempo per un'acclimatamento graduale quando il legno viene spostato in un nuovo cantiere o posizione, in particolare con legni esotici o legni provenienti da climi notevolmente diversi. Oppure, se si dispone di un proprio essiccatoio per la legna, è consigliabile impostarlo su variazioni moderate per un periodo prolungato.
Monitorare i cambiamenti con un misuratore di umidità del legno accurato.
Misuratori di umidità del legno I misuratori di umidità Wagner Meters forniscono una misurazione semplice, precisa e senza danni che consente di determinare rapidamente il contenuto di umidità del legno.
Hanno anche il vantaggio unico di non essere influenzati dall'umidità superficiale. Quando l'umidità relativa è elevata e le temperature sono più basse, sulla superficie del legno può formarsi un sottile strato di condensa. Wagner's IntelliSenseTM Tecnologia legge oltre lo strato di umidità per fornire un quadro reale del contenuto di umidità interno del legno.
Misuratori di umidità del legno (o misuratori di umidità multimateriale come un misuratore di ispezione degli edifici) possono anche essere strumenti efficaci per determinare ciò che non è visto problemi legati all'umidità in pavimenti in legno o altri materiali da costruzione in cui una variazione del contenuto di carbonio potrebbe indicare un'infiltrazione d'acqua a contatto con il legno stesso.
Quando UR e MC sono in equilibrio, il legno darà il massimo delle sue prestazioni e manterrà la sua resistenza e bellezza per anni a venire. I misuratori di umidità del legno di Wagner Meters offrono un modo semplice ed efficace per determinare quando il legno ha raggiunto un punto di equilibrio con l'UR dell'ambiente in cui si trova.
Larry Loffer è un tecnico senior presso Wagner Meters, dove vanta oltre 30 anni di esperienza nella misurazione dell'umidità del legno. Laureato in Informatica, Larry si occupa dello sviluppo hardware e software di soluzioni per la misurazione dell'umidità del legno.
Ultimo aggiornamento il 4 agosto 2023
Supponiamo di avere un pezzo di legno in equilibrio con l'ambiente circostante a 5 °C e 80% di umidità relativa. Cosa succede se sposto questo pezzo in una zona a 35 °C e 40% di umidità relativa?
L'umidità relativa è la metà, quindi potrebbe perdere l'umidità, oppure
l'umidità assoluta (e la pressione parziale dell'acqua) è 3 volte maggiore, quindi potrebbe aumentare il contenuto d'acqua.
Quale accadrà?
Opaco,
Il legno acquisterà o perderà umidità a seconda dell'ambiente. Grazie per averci scritto.
Sto cercando un modo per misurare il contenuto di umidità nei vari filamenti utilizzati per la stampa 3D. Offrite un misuratore in grado di misurare con precisione questo tipo di materiale?
Greg,
I nostri misuratori sono progettati per misurare il contenuto di umidità (MC) nel legno. Dispongono inoltre di una modalità "Relativa" che può essere utilizzata per "trovare o localizzare" l'umidità su una scala da 1 a 100. Potrebbe essere utile una telefonata per capire meglio cosa state cercando. Sarò lieto di aiutarvi.
se esiste una formula o un grafico sulla relazione tra Mc e RH nell'aria per favore dimmelo