Quanto pesa um cubo de madeira com umidade natural?

Madeira e lenha de umidade natural são muito procuradas devido ao seu preço acessível. Neste artigo, consideraremos como calcular seu peso e o que você precisa levar em consideração.

Umidade É a relação entre a massa de água na madeira e a massa da madeira. Esse percentual é sempre maior que zero, pois a água é parte integrante da árvore, ela está contida nela em certa quantidade. Quanto mais umidade na madeira, mais ela pesa. Características importantes como densidade (gravidade específica) e volume também dependem da umidade.

A árvore tem maior peso e volume com umidade natural. Este conceito pode ser descrito de duas maneiras.

• Em um sentido restrito, o teor de umidade da floresta recém-cortada é de 40 a 110%. Também é chamado de inicial. Depende do tipo de árvore, das condições de crescimento e da época do corte. Diferentes partes da árvore têm diferentes teores de umidade inicial - devido a isso, as toras da parte traseira serão mais pesadas do que da parte superior. O alburno é mais úmido que o kernel. À medida que seca, o conteúdo de água em diferentes partes do tronco (e seus materiais) se estabiliza no mesmo estado (de equilíbrio). Em média, uma árvore com umidade inicial pesa 2 a 3 vezes mais do que uma árvore seca.
• Em um sentido amplo, trata-se de madeira e madeira serrada acima do ponto de saturação da fibra, ou seja, quando um equilíbrio da umidade com o ar externo é alcançado e a água da madeira para de evaporar. Este indicador é diferente para diferentes raças e é determinado pela temperatura e umidade do ambiente, o nível de pressão atmosférica. Por conveniência, use o indicador padrão especificado em GOST - 22%. Ou seja, na prática doméstica, todos os materiais com um teor de água acima desse nível são geralmente referidos como materiais de umidade natural. Uma árvore com 22% de teor de umidade pesa 1,5-2 vezes menos que seu peso inicial.

A principal razão pela qual o material de umidade natural (23-80%) está em demanda para compra é seu baixo custo (20-50% mais baixo do que seco). Sem a secagem prévia, raramente é utilizado (principalmente para a confecção de sistemas de caibros, fôrmas, sarrafos, pavimentos), pois encolhe e está sujeito a deformações.

Dois métodos são usados ​​para a secagem.

• Atmosférico - permite obter madeira com um teor de umidade de 18-22% (umidade de transporte), leva de vários meses a um ano, não requer equipamentos especiais. O peso do material durante a secagem natural é reduzido em 25-35% em comparação com o inicial.
• Câmara - a secagem realiza-se em câmara térmica (convectiva, vácuo, micro-ondas) e dura vários dias, permitindo atingir uma humidade de 8-12% (ambiente seco).

Madeira seca em ambiente, seca artificialmente, tem o menor peso em comparação com o inicial - seu peso é 30-50% menor do que o teor de umidade inicial. Na compra de materiais de construção, é importante levar em consideração que durante a secagem, não só o peso muda, mas também as dimensões. Além disso, o encolhimento é desigual em diferentes direções - a madeira seca mais em largura do que em comprimento (encolhimento em largura às vezes chega a 12%). Isso se deve ao fato de que a umidade não evapora por toda a superfície da árvore, mas flui pelas fibras - ou seja, evapora principalmente pelas superfícies das extremidades de um tronco ou tábua.

Os coeficientes de encolhimento dependem do método de secagem e do tipo de madeira (são indicados nos livros de referência).Por exemplo, uma placa afiada de umidade natural com uma seção padrão de 150x50 mm (de acordo com GOST 8486) após a secagem e moagem terá uma seção de cerca de 145x45 mm. Dependendo de quanto muda o peso e o volume das diferentes raças em comparação com a inicial, elas se distinguem:

• secando fortemente - larício, bétula, tília, faia;
• secagem média - a maioria das coníferas, álamo tremedor, cinza;
• secagem baixa - amieiro, choupo, salgueiro.

O principal método para pré-calcular o peso de um cubo de madeira é tabular... Os livros de referência fornecem os valores da densidade da madeira das várias espécies (sabendo qual é fácil calcular a massa) ou diretamente os valores da massa.

Por exemplo, usando as tabelas de referência, descobrimos o quanto o peso inicial da madeira recém-cortada difere do peso do material seco com 20% de umidade:

• um metro cúbico de carvalho pedunculado com teor de umidade inicial (cerca de 70%) pesa 990 kg, e com um nível de umidade de 20%, o peso diminui 1,4 vezes - até 720 kg;
• um metro cúbico de bétula fofa recém-cortada pesa 930 kg (umidade 78%), e após a secagem para 20%, o peso do material é reduzido em cerca de 30% - para 650 kg;
• a massa de um cubo de madeira de abeto com um teor de umidade inicial de 91% é 710 kg - isso é 36% a mais do que com um teor de umidade de 20% (460 kg);
• o peso de um cubo de madeira de lariço fresco é de 1000 kg (umidade 82%), e seco ao ar (com umidade de 20%) é 31% menor - 690 kg;
• com um teor de umidade inicial (82%), um cubo de aspen tem uma massa de 760 kg, e com um teor de umidade de 20%, o material se torna 33% mais leve (510 kg);
• um cubo de pinho recém-serrado (88% de umidade) pesa 800 kg, quando seco até 20%, a massa diminui 1,5 vezes - até 520 kg;
• ao secar de um nível inicial (78%) a 20% de umidade, o peso de um metro cúbico de cinza manchu diminui em 300 kg - de 980 kg para 680 kg;
• a massa de um cubo de abeto siberiano de teor de umidade natural (101%) é 630 kg, e com um teor de umidade de 20%, 1,6 vezes menos - 390 kg;
• o peso de um cubo de madeira de tília com uma diminuição da umidade do nível inicial (60%) para um nível de secagem ao ar diminui em 23% - de 660 kg para 510 kg;
• um metro cúbico de madeira de faia fresca (64% de umidade) pesa 910 kg, e com 20% de umidade - 24% menos (690 kg);
• um metro cúbico de amieiro recém-serrado (teor de umidade de 84%) após a secagem torna-se 1,5 vezes mais leve - de 810 kg para 540 kg.

Os dados apresentados mostram claramente que a diferença no peso da madeira recém-cortada e da madeira seca ao ar é significativa - cerca de 30% ou 1,5 vezes. Ao trabalhar com livros de referência, é importante levar em consideração que os valores são dados para um cubo denso (se todo o volume de m3 foi preenchido uniformemente com material sem lacunas). Mas, na verdade, mesmo com o assentamento mais apertado, existem lacunas entre as tábuas ou toras. Portanto, o peso real do cubo dobrado pode diferir do peso tabulado, e a diferença é tanto mais significativa quanto mais a geometria do material difere das linhas retas.

Considere as características do cálculo para os tipos de materiais mais populares. Para calcular o peso da madeira serrada retangular ou quadrada (orlas, perfiladas, pranchas aplainadas, vigas), utiliza-se a fórmula: volume * densidade, onde o volume é calculado pela fórmula comprimento * largura * altura. Desta forma, o peso de uma placa é calculado e, em seguida, multiplicado pelo número de placas em um metro cúbico. Por exemplo, calculemos quanto pesará uma tábua de pinho acabada de serrar 50x150x6000 mm a uma humidade de 40% (a densidade do pinho a uma determinada humidade é retirada do livro de referência - 590 kg / m3).

• (6 m * 0,05 m * 0,15 m) * 590 kg / m3 = 26,6 kg - o peso de uma placa.
• 26,6 x 22 = 585,2 kg - peso do metro cúbico.

Para comparação, a 20% de umidade:

• (6 m * 0,05 m * 0,15 m) * 520 kg / m3 = 23,4 kg - o peso de uma placa;
• 23,4 x 22 = 514,8 kg - peso em metros cúbicos.

Usando este algoritmo, é fácil calcular o peso de um metro cúbico de uma placa ou madeira com as dimensões necessárias - 50x200x6000 mm, 40x150x6000 mm, 50x100x6000 mm, 150x50x6000 mm, 50x50x6000 mm e outras.

Uma placa não cortada não pode ser empilhada tão firmemente quanto uma placa retangular, e os materiais em um lote podem variar em tamanho. Para calcular o peso de um cubo desses materiais, você precisa de:

• medir seletivamente as dimensões dos materiais em um lote;
• calcular o volume médio aritmético de uma tora ou placa;
• calcular o peso de uma placa;
• multiplique o peso médio pelo número de placas no lote.

Se o lote for muito grande e não for possível contar o número de tábuas ou toras, use o método de lote para determinar o peso - determine o volume da embalagem em que a madeira serrada é colocada e, em seguida, use coeficientes decrescentes para calcular o peso (especificado em OST 13-24-86).

Para calcular o peso de um cubo de lenha, também se utiliza o método de batelada, mas deve-se ter em mente que as regras de empilhamento são estritamente padronizadas. Se a lenha for empilhada a granel, nos cálculos você precisa:

• converter o volume do cubo em massa na dobra;
• calcule o peso usando o fator de redução de GOST 3243-88.

Por exemplo, para converter o volume de lenha cortada de 25 cm de comprimento em um cubo dobrável, geralmente é aplicado um fator de 0,7. Se, por exemplo, eles são despejados em um corpo ZIL-130 padrão com lados baixos, então para descobrir o volume, você precisa multiplicar o volume do corpo de 5,98 m3 por este coeficiente. O valor resultante é de 4,1 m3 - o volume de lenha cuidadosamente empilhado em uma pilha de lenha. O peso dessa lenha de bétula a 40% de umidade é 2274,6 kg (4,1 m3 x 730 kg / m3 x 0,76), onde 0,76 é um fator de correção), e o peso de um metro cúbico é 554,8 kg.

Para madeira serrada redonda, as regras de cálculo são determinadas por GOST 2292-88 e GOST 2708-75.

• Para calcular o volume de um log arredondado, use o metro cúbico GOST 2708-75.
• Para toras não tratadas, as dimensões de um determinado número do lote são medidas seletivamente, determinando o diâmetro ao longo da borda superior (fina), excluindo a casca. Outros cálculos são feitos com base no indicador médio.