¿Cuánto pesa un cubo de madera de humedad natural?

La madera y la leña de humedad natural tienen una gran demanda debido a su precio asequible. En este artículo, veremos cómo calcular su peso y qué debe tener en cuenta.

Humedad Es la relación entre la masa de agua en la madera y la masa de la madera. Este porcentaje es siempre mayor que cero, ya que el agua es parte integrante del árbol, está contenida en él en cierta cantidad. Cuanta más humedad hay en la madera, más pesa. Las características importantes como la densidad (gravedad específica) y el volumen también dependen de la humedad.

El árbol tiene el mayor peso y volumen con humedad natural. Este concepto se puede describir de dos formas.

• En un sentido estricto, el contenido de humedad del bosque recién cortado es del 40 al 110%. También se llama inicial. Depende del tipo de árbol, las condiciones de crecimiento y la temporada en que se tala. Las diferentes partes del árbol tienen un contenido de humedad inicial diferente; debido a esto, los troncos de la parte trasera serán más pesados ​​que los de la parte superior. La albura es más húmeda que la almendra. A medida que se seca, el contenido de agua en diferentes partes del tronco (y materiales de ellas) se nivela al mismo estado (de equilibrio). En promedio, un árbol con humedad inicial pesa 2-3 veces más que un árbol seco.
• En un sentido amplio, se trata de madera y madera aserrada por encima del punto de saturación de la fibra, es decir, cuando se logra un equilibrio de humedad con el aire exterior y el agua de la madera deja de evaporarse. Este indicador es diferente para diferentes razas y está determinado por la temperatura y la humedad del ambiente, el nivel de presión atmosférica. Para mayor comodidad, use el indicador estándar especificado en GOST - 22%. Es decir, en la práctica doméstica, todos los materiales con un contenido de agua superior a este nivel suelen denominarse materiales de humedad natural. Un árbol con un contenido de humedad del 22% pesa entre 1,5 y 2 veces menos que su peso inicial.

La principal razón por la cual el material de humedad natural (23-80%) tiene demanda de compra es su bajo costo (20-50% más bajo que el seco). Sin secado previo, rara vez se usa (principalmente para la creación de sistemas de vigas, encofrados, listones, pisos), ya que se contrae y está sujeto a deformaciones.

Se utilizan dos métodos para secar.

• Atmosférico - permite obtener madera con un contenido de humedad de 18-22% (humedad de transporte), lleva de varios meses a un año, no requiere equipo especial. El peso del material durante el secado natural se reduce en un 25-35% en comparación con el inicial.
• Cámara - el secado se realiza en cámara térmica (convectiva, al vacío, microondas) y tarda varios días, permitiendo alcanzar una humedad del 8-12% (seco ambiente).

La madera seca en la habitación, secada artificialmente, tiene el peso más pequeño en comparación con la inicial: su peso es un 30-50% menor que el contenido de humedad inicial. Al comprar materiales de construcción, es importante tener en cuenta que durante el secado, no solo cambia su peso, sino también sus dimensiones. Además, la contracción es desigual en diferentes direcciones: la madera se seca más en anchura que en longitud (la contracción en anchura es a veces de hasta un 12%). Esto se debe al hecho de que la humedad no se evapora a través de toda la superficie del árbol, sino que fluye por las fibras, es decir, se evapora principalmente a través de las superficies de los extremos de un tronco o tabla.

Los coeficientes de contracción dependen del método de secado y del tipo de madera (se indican en los libros de referencia).Por ejemplo, una tabla con bordes de humedad natural con una sección estándar de 150x50 mm (según GOST 8486) después del secado y esmerilado tendrá una sección de aproximadamente 145x45 mm. Dependiendo de cuánto cambie el peso y el volumen de las diferentes razas en comparación con la inicial, se distinguen:

• secado fuerte: alerce, abedul, tilo, haya;
• de secado medio: la mayoría de las coníferas, álamo temblón, ceniza;
• de secado bajo: aliso, álamo, sauce.

El método principal para calcular previamente el peso de un cubo de madera es tabular... Los libros de referencia dan los valores de la densidad de madera de varias especies (sabiendo cuál es fácil de calcular la masa) o directamente los valores de la masa.

Por ejemplo, utilizando las tablas de referencia, averiguamos cuánto difiere el peso inicial de la madera recién cortada del peso del material secado al 20% de humedad:

• un metro cúbico de roble común con un contenido de humedad inicial (aproximadamente 70%) pesa 990 kg y, a un nivel de humedad del 20%, el peso disminuye 1,4 veces, hasta 720 kg;
• un metro cúbico de abedul esponjoso recién cortado pesa 930 kg (humedad 78%) y, después de secar al 20%, el peso del material se reduce en aproximadamente un 30%, a 650 kg;
• la masa de un cubo de madera de abeto con un contenido de humedad inicial del 91% es de 710 kg, esto es un 36% más que con un contenido de humedad del 20% (460 kg);
• el peso de un cubo de madera de alerce fresca es de 1000 kg (humedad 82%) y el secado al aire (con una humedad del 20%) es 31% menos: 690 kg;
• con un contenido de humedad inicial (82%), un cubo de álamo tiene una masa de 760 kg, y con un contenido de humedad del 20%, el material se vuelve más ligero en un 33% (510 kg);
• un cubo de pino recién aserrado (88% de humedad) pesa 800 kg, cuando se seca hasta un 20%, la masa disminuye 1,5 veces, hasta 520 kg;
• cuando se seca desde un nivel inicial (78%) hasta un 20% de humedad, el peso de un metro cúbico de ceniza de Manchuria disminuye en 300 kg, de 980 kg a 680 kg;
• la masa de un cubo de abeto siberiano de contenido de humedad natural (101%) es de 630 kg, y con un contenido de humedad del 20%, 1,6 veces menos: 390 kg;
• el peso de un cubo de madera de tilo con una disminución de la humedad desde el nivel inicial (60%) hasta un nivel de secado al aire disminuye en un 23%, de 660 kg a 510 kg;
• un metro cúbico de madera de haya fresca (64% de humedad) pesa 910 kg, y con un 20% de humedad, un 24% menos (690 kg);
• un metro cúbico de aliso recién aserrado (84% de contenido de humedad) después del secado se vuelve 1,5 veces más ligero, de 810 kg a 540 kg.

Los datos presentados muestran claramente que la diferencia en el peso de la madera recién cortada y la madera secada al aire es significativa: aproximadamente un 30% o 1,5 veces. Cuando se trabaja con libros de referencia, es importante tener en cuenta que los valores se dan para un cubo denso (si todo el volumen de m3 se llenó uniformemente con material sin espacios). Pero, de hecho, incluso con la colocación más ajustada, hay espacios entre las tablas o los troncos. Por lo tanto, el peso real del cubo plegable puede diferir del peso tabulado, y la diferencia es más significativa cuanto más difiere la geometría del material de las líneas rectas.

Considere las características del cálculo para los tipos de materiales más populares. Para calcular el peso de la madera aserrada rectangular o cuadrada (canteada, perfilada, tableros cepillados, vigas), se utiliza la fórmula: volumen * densidad, donde el volumen se calcula mediante la fórmula largo * ancho * alto. De esta manera, se calcula el peso de una tabla y luego se multiplica por el número de tablas en un metro cúbico. Por ejemplo, calculemos cuánto pesará una tabla de pino recién aserrada de 50x150x6000 mm a una humedad del 40% (la densidad del pino a una humedad determinada se toma del libro de referencia - 590 kg / m3).

• (6 m * 0.05 m * 0.15 m) * 590 kg / m3 = 26.6 kg - el peso de una tabla.
• 26,6 x 22 = 585,2 kg - peso por metro cúbico.

A modo de comparación, al 20% de humedad:

• (6 m * 0.05 m * 0.15 m) * 520 kg / m3 = 23.4 kg - el peso de una tabla;
• 23,4 x 22 = 514,8 kg - peso por metro cúbico.

Con este algoritmo, es fácil calcular el peso de un metro cúbico de una tabla o madera de las dimensiones requeridas: 50x200x6000 mm, 40x150x6000 mm, 50x100x6000 mm, 150x50x6000 mm, 50x50x6000 mm y otros.

Una tabla sin bordes no se puede apilar tan apretadamente como una tabla rectangular, y los materiales en un lote pueden variar en tamaño. Para calcular el peso de un cubo de estos materiales, necesita:

• medir selectivamente las dimensiones de los materiales en un lote;
• calcular el volumen medio aritmético de un tronco o tablero;
• calcular el peso de una tabla;
• multiplique el peso medio por el número de tablas del lote.

Si el lote es demasiado grande y no es posible contar el número de tablas o troncos, utilice el método por lotes para determinar el peso: determine el volumen del paquete en el que se coloca la madera aserrada y luego use coeficientes decrecientes para calcular el peso (especificado en OST 13-24-86).

Para calcular el peso de un cubo de leña, también se utiliza el método por lotes, pero debe tenerse en cuenta que las reglas para apilarlos están estrictamente estandarizadas. Si la leña se apila a granel, en los cálculos necesita:

• convertir el volumen del cubo a granel al pliegue;
• calcule el peso usando el factor de reducción de GOST 3243-88.

Por ejemplo, para convertir el volumen de leña cortada de 25 cm de largo en un cubo plegable, se suele aplicar un factor de 0,7. Si, por ejemplo, se vierten en un cuerpo ZIL-130 estándar con lados bajos, para averiguar el volumen, debe multiplicar el volumen del cuerpo de 5,98 m3 por este coeficiente. El valor resultante es 4,1 m3, el volumen de leña cuidadosamente apilada en una pila de leña. El peso de dicha leña de abedul al 40% de humedad es 2274,6 kg (4,1 m3 x 730 kg / m3 x 0,76), donde 0,76 es un factor de corrección), y el peso de un metro cúbico es 554,8 kg.

Para la madera aserrada en rollo, las reglas de cálculo están determinadas por GOST 2292-88 y GOST 2708-75.

• Para calcular el volumen de un registro redondeado, use el metro cúbico GOST 2708-75.
• Para los troncos sin tratar, las dimensiones de un cierto número del lote se miden selectivamente, determinando el diámetro a lo largo del borde superior (delgado), excluyendo la corteza. Se realizan cálculos adicionales sobre la base del indicador promediado.