Umidità del legno e cosa puoi fare al riguardo

Pubblicato in precedenza da Construction Canada

Il legno è un materiale da costruzione eccezionalmente versatile e attraente, utilizzato nell'edilizia da migliaia di anni. I vantaggi del legno in edilizia sono molteplici. È estremamente resistente in rapporto al suo peso. È inoltre ampiamente disponibile ed è economicamente competitivo con altri tipi di materiali da costruzione. Inoltre, è durevole, riutilizzabile e ha l'impronta di carbonio più bassa di qualsiasi altro materiale da costruzione comparabile.

Il legno può essere utilizzato per quasi ogni aspetto di un progetto edilizio, inclusi pavimenti, pareti, soffitti, pannelli, mobili, porte, infissi e supporti strutturali. Può essere lavorato in una varietà di forme e dimensioni diverse per soddisfare praticamente qualsiasi esigenza costruttiva.

Affinché il legno svolga in modo soddisfacente la sua funzione prevista in un progetto edilizio, è necessario tenere presente che il legno è suscettibile all'influenza dell'umidità nell'ambiente. Il legno è un igroscopico materiale, ovvero ha la capacità di assorbire o perdere umidità a seconda dell'umidità relativa (UR) e della temperatura dell'ambiente circostante. In parole povere, quando il legno assorbe umidità dall'ambiente, tende a espandersi. Quando il legno perde umidità, tende a restringersi.

A causa della sua tendenza a gonfiarsi e restringersi, il legno può subire danni significativi dovuti all'umidità. I ​​problemi dovuti all'umidità possono manifestarsi in diversi modi. Orditura, ovvero qualsiasi deviazione dalla planarità, è un problema comune che può verificarsi quando il legno assorbe l'umidità in modo non uniforme o quando viene lasciato asciugare troppo lentamente o troppo velocemente.

Orditura può assumere diverse forme:

• Arco: una deformazione lungo la lunghezza della superficie del legno.
• Truffatore: una deformazione lungo il bordo del legno.
• Tazza: una deformazione lungo la larghezza in cui i bordi del legno sono più alti o più bassi rispetto al centro.
• Twist: una distorsione in cui le due estremità non giacciono sullo stesso piano.

Oltre all'aspetto sgradevole, la deformazione può anche portare a costosi cedimenti strutturali. Ad esempio, nei pavimenti in legno, un problema di deformazione può creare fessure tra le tavole. Alla fine, se le tavole non tornano alla loro forma originale, potrebbero staccarsi dal sottofondo o persino scheggiarsi o creparsi.

L'umidità può causare altri tipi di problemi che compromettono la qualità, l'aspetto e le prestazioni del legno.

instabilità è una reazione estrema all'umidità che si verifica in genere in risposta a un'esposizione prolungata a un eccesso di umidità. Con i pavimenti in legno, il cedimento si verifica quando il pavimento viene sollevato dal massetto, sollevandosi fino a diversi centimetri in uno o più punti. Fortunatamente, il cedimento non è un fenomeno comune e, se individuato tempestivamente, può essere possibile ripararlo e sostituirlo.

Muffa e muffa possono crescere sulle superfici in legno quando l'ambiente circostante è umido o scarsamente ventilato. Oltre a causare antiestetiche macchie nere, blu o verdastre, le spore delle muffe possono causare problemi di allergia o altri gravi problemi di salute. Mentre le muffe contribuiscono allo scolorimento o colorazione, di solito non sono un fattore che causa danni strutturali al legno.

Decomposizione o marciume del legno La decomposizione è un altro grave problema legato all'umidità. È causata da funghi specifici che possono proliferare nel legno umido e distruggerne le fibre, causando danni strutturali. Le spore dei funghi della decomposizione sono sempre presenti nell'aria. Pertanto, non possono essere tenute lontane dal legno. Tuttavia, i funghi possono generalmente proliferare nel legno solo quando il contenuto di umidità (MC) del legno è superiore al 20%. Prevenire la decomposizione è semplice, a patto che il legno venga mantenuto al di sotto di questa soglia di umidità.

Come il legno trattiene l'umidità

La natura igroscopica del legno Deriva dalle sue singole cellule, progettate per assorbire l'umidità di cui un albero vivo ha bisogno durante la crescita e la maturazione. Queste cellule non perdono la loro capacità di trattenere e rilasciare umidità una volta che l'albero è stato convertito in legname utilizzabile.

Le cellule trattengono l'umidità in due modi:

• Acqua libera, in cui le cavità cellulari possono trattenere l'umidità sia allo stato liquido che di vapore.
• Acqua legata, in cui le pareti cellulari, costituite da fibre di cellulosa chiamate microfibrille, trattengono acqua legata chimicamente o essenzialmente "legata" alle molecole di cellulosa.

La quantità d'acqua nel legno, o percentuale di acqua libera (MC%), è la somma di acqua libera e acqua legata. Tuttavia, queste due forme d'acqua non hanno lo stesso impatto sul legno. È il movimento dell'acqua legata, all'interno o all'esterno del legno, ad avere l'impatto più significativo sulla deformazione, il rigonfiamento, il restringimento o la fessurazione del legno.

Le pareti cellulari si espandono o si restringono a seconda della quantità d'acqua che contengono. Al contrario, le cellule che contengono acqua libera non cambiano virtualmente la loro forma in caso di variazione del contenuto di umidità nelle cavità cellulari e negli spazi aperti. Tuttavia, l'acqua libera si trova solitamente a livelli di umidità molto più elevati di quelli utilizzati in edilizia.

L'effetto della temperatura ambiente e dell'umidità relativa

Le condizioni ambientali (temperatura e umidità relativa) determinano in larga misura se le cellule del legno assorbono o rilasciano umidità. La temperatura dell'aria influenza la quantità di umidità che l'aria può contenere. L'aria più calda può contenere più umidità rispetto all'aria più fredda. L'umidità relativa indica la quantità di umidità che l'aria trattiene, espressa in percentuale rispetto a quella che potrebbe contenere.

Il legno assorbe o rilascia umidità in risposta all'umidità relativa ambientale. Quando l'umidità relativa ambientale è bassa rispetto al contenuto di umidità del legno, l'umidità viene assorbita dal legno. Quando l'umidità relativa è alta rispetto al livello di umidità del legno, il legno assorbe umidità dall'ambiente.

Il legno raggiunge un punto di contenuto di umidità di equilibrio (EMC) quando non assorbe né rilascia umidità. Il raggiungimento dell'EMC richiede condizioni ambientali relativamente stabili, in modo che l'umidità all'interno del legno possa alla fine eguagliare quella dell'ambiente circostante. Quando le condizioni ambientali cambiano costantemente, cambia anche l'MC del legno.

Nei progetti edili, è importante lavorare con legno essiccato al giusto grado di resistenza al fuoco (MC) e che abbia raggiunto il punto di compatibilità elettromagnetica (EMC). All'interno di edifici riscaldati, questo spesso significa puntare a un valore di MC compreso tra il 6% e l'8%, sebbene questa sia solo una regola empirica che può variare a seconda delle diverse condizioni ambientali e della posizione geografica.

Come misurare il MC del legno

Sebbene esistano altri metodi, il modo più semplice e veloce per ottenere una misurazione accurata del contenuto di umidità del legno è utilizzare un misuratore di umidità portatile. Sono disponibili due tipi: (1) misuratori a resistenza o a puntale e (2) misuratori dielettrici o senza puntale.

Quando si utilizza un misuratore a spilli, due spilli vengono inseriti nel legno e il misuratore misura la resistenza elettrica tra gli spilli. Poiché l'umidità conduce elettricità, una maggiore resistenza elettrica corrisponde a un legno più secco e, viceversa, una minore resistenza elettrica corrisponde a un legno più umido. Uno svantaggio dei misuratori a spilli è che sono invasivi, lasciando antiestetici fori nel legno. Un altro svantaggio è che possono essere un po' lenti e scomodi da usare. Questo è particolarmente vero con i legni duri, dove inserire gli spilli alla profondità necessaria per una lettura accurata può rivelarsi difficile.

In contrasto, misuratori di umidità senza perni Sono estremamente rapidi da usare. Poiché utilizzano una piastra piatta a contatto con la superficie del legno per rilevare la conduttività tramite onde elettromagnetiche, non lasciano fori dannosi nel legno. Possono anche essere utilizzati per una gamma più ampia di misurazioni di conduttività rispetto alla maggior parte dei misuratori a puntale. Uno svantaggio dei misuratori senza puntale è che alcuni di essi possono essere eccessivamente influenzati dall'umidità superficiale o dalla temperatura ambiente.

Grazie alla loro rapidità e facilità d'uso, i misuratori senza puntali rappresentano un ottimo strumento per monitorare i livelli di umidità del legno in quasi tutte le applicazioni edilizie o di bonifica. Durante la costruzione, possono essere utilizzati per valutare quando i materiali in legno sono pronti per la posa, ad esempio nel caso di una pavimentazione in legno massello. In un edificio esistente, possono essere utilizzati per individuare piccoli punti critici e contribuire a contenere i problemi legati all'umidità prima che diventino incontrollabili. I misuratori portatili possono anche essere utilizzati per determinare in modo rapido e semplice l'entità dell'umidità esistente che potrebbe causare danni.

Tieni presente che può essere utile monitorare più aspetti oltre alla semplice umidità del legno.
Dato che le condizioni ambientali giocano un ruolo così importante nel modo in cui il legno viene influenzato dall'umidità, può essere estremamente utile monitorare la temperatura ambiente e l'umidità relativa in qualsiasi cantiere o edificio in cui vengano utilizzati materiali in legno. I dispositivi portatili di registrazione dati sono ottimi strumenti per misurare temperatura e umidità relativa 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX.

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Tecnologia avanzata di misurazione dell'umidità di oggi

La tecnologia di misurazione più recente rende ora il monitoraggio delle condizioni di umidità in loco più semplice e accurato che mai. Ad esempio, il nuovo Linea Orion di misuratori di umidità senza perni di Wagner Meters è progettato per effettuare misurazioni a profondità specifiche, il che riduce al minimo qualsiasi effetto dell'umidità superficiale e garantisce risultati più accurati. Orion 950 è uno strumento particolarmente potente che fornisce misurazioni precise dell'umidità del legno E misura la temperatura ambiente e l'umidità relativa.

Calibrazione sul campo del misuratore di umidità intelligente senza puntali Orion 950. Una funzionalità esclusiva della linea di misuratori di umidità del legno Orion.

Un altro recente progresso nella tecnologia dei misuratori senza puntali è la possibilità di effettuare una vera e propria calibrazione sul campo. La maggior parte dei misuratori portatili, sia con puntali che senza, deve essere rispedita al produttore per la ricalibrazione. Ma i misuratori Orion di Wagner offrono la comodità di una vera e propria calibrazione in loco, per garantire la precisione di ogni misurazione.

Sebbene alcuni dei misuratori di umidità del legno più versatili oggi disponibili, come l'Orion 950, possano misurare la temperatura ambiente e l'umidità relativa, lo fanno solo quando si è effettivamente in loco e si utilizza il dispositivo per effettuare le misurazioni.

Ottenimento dei dati sulla temperatura ambiente e sull'umidità relativa 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX

Un numero crescente di persone nel settore edile sta sfruttando i moderni data logger portatili che registrano dati di temperatura e umidità relativa 24 ore su 24, anche in assenza di personale. Il nuovo Smart Logger di Wagner Meters, ad esempio, è un dispositivo relativamente piccolo e discreto che può essere facilmente installato e lasciato ovunque si sospetti che le condizioni ambientali possano essere un fattore che causa danni da umidità, formazione di muffe o altri problemi simili.

Questi dispositivi di registrazione dati sono utili in un'ampia varietà di contesti residenziali e commerciali, inclusi ospedali, scuole, aziende ed edifici governativi. Fanno risparmiare tempo e denaro riducendo il numero di visite in loco necessarie per il monitoraggio delle condizioni ambientali. Possono anche fungere da prezioso promemoria per clienti e committenti affinché mantengano condizioni ottimali e costanti nell'edificio o nell'area del progetto.

Nel mondo dell'edilizia odierno, in cui conosciamo così bene i problemi legati all'umidità e le loro cause ed effetti, è chiaramente sensato avvalersi di misuratori di umidità del legno e di strumenti di data logging altamente avanzati, in grado di fornire un quadro rapido, semplice e accurato delle condizioni del legno e dell'ambiente circostante. In effetti, è davvero l'unico modo pratico per avere un quadro completo della situazione, in modo da prevenire o ridurre al minimo i costi e i problemi significativi legati all'umidità del legno.

Per maggiori informazioni sugli effetti dell'umidità nel legno e sui metodi e gli strumenti migliori per misurarla, chiama Wagner Meters al numero 541-291-5124.

Bibliografia
Glass, S., e Zelinka, Samuel. Relazioni di umidità e proprietà fisiche del legno. https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/fplgtr/fplgtr190/chapter_04.pdf

Centro di Ricerca e Sviluppo Agricolo della LSU. Cause e controllo del degrado, della decomposizione e delle macchie del legno. https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/pdf2008/fpl_2008_shupe001.pdf

Reeb, JE Relazioni tra legno e umidità. https://ir.library.oregonstate.edu/downloads/td96k297v?locale=en

Jason Spangler

Jason vanta oltre 20 anni di esperienza nelle vendite e nella gestione delle vendite in diversi settori e ha lanciato con successo sul mercato una varietà di prodotti, tra cui gli originali test di umidità del calcestruzzo Rapid RH®. Attualmente lavora presso Wagner Meters come responsabile vendite dei prodotti Rapid RH®.

Ultimo aggiornamento il 26 aprile 2024