رطوبة الخشب وما يمكنك فعله حيالها

نُشر سابقًا بواسطة Construction Canada

الخشب مادة بناء متعددة الاستخدامات وجذابة للغاية، استُخدمت في البناء لآلاف السنين. مزايا الخشب في البناء عديدة، فهو قوي جدًا مقارنةً بوزنه، ومتوفر على نطاق واسع، ومنافس اقتصاديًا لأنواع أخرى من مواد البناء. كما أنه متين، وقابل لإعادة الاستخدام، وأقل انبعاثات كربونية من أي مادة بناء مماثلة.

يمكن استخدام الخشب في جميع جوانب مشاريع البناء تقريبًا، بما في ذلك الأرضيات والجدران والأسقف والألواح والخزائن والأبواب وإطارات النوافذ والدعامات الهيكلية. بل إنه يمكن تصنيعه بأشكال وأحجام متنوعة تناسب جميع احتياجات البناء تقريبًا.

لكي يحقق الخشب الغرض المقصود منه في مشروع بناء، يجب مراعاة أنه عرضة لتأثير الرطوبة في البيئة. الخشب مادة... استرطابي مادة، أي أنها قادرة على امتصاص الرطوبة أو فقدانها تبعًا للرطوبة النسبية وظروف درجة الحرارة المحيطة. ببساطة، عندما يمتص الخشب الرطوبة من البيئة المحيطة، يميل إلى التمدد. وعندما يفقدها، يميل إلى الانكماش.

بسبب ميل الخشب للانتفاخ والانكماش، قد يتعرض لأضرار جسيمة ناجمة عن الرطوبة. وتتجلى مشاكل الرطوبة بأشكال مختلفة. تزييفهاالانحراف عن التسطيح، وهو مشكلة شائعة يمكن أن تحدث عندما يمتص الخشب الرطوبة بشكل غير متساوٍ أو عندما يُسمح له بالجفاف ببطء شديد أو بسرعة كبيرة.

تزييفها يمكن أن تتخذ عدة أشكال:

• انحناءة: انحناء على طول وجه الخشب.
• المحتال: تشوه على طول حافة الخشب.
• كوب: انحناء على طول العرض حيث تكون حواف الخشب أعلى أو أقل من المركز.
• تطور: تشوه حيث لا يقع الطرفان على نفس المستوى.

إلى جانب المظهر غير المرغوب فيه، قد يؤدي الاعوجاج أيضًا إلى أعطال هيكلية مكلفة. على سبيل المثال، في الأرضيات الخشبية، قد تُسبب مشكلة التقوس فجوات بين الألواح. في النهاية، إذا لم تعد الألواح إلى شكلها الأصلي، فقد تنفصل عن الأرضية السفلية، أو حتى تتشقق أو تتشقق.

يمكن أن تتسبب الرطوبة في حدوث أنواع أخرى من المشكلات التي تؤثر على جودة الخشب ومظهره وأدائه.

التواء هو رد فعل شديد للرطوبة، يحدث عادةً نتيجة التعرض لفترات طويلة للرطوبة الزائدة. في الأرضيات الخشبية، يحدث الانبعاج عندما تُسحب الأرضية من أسفلها، فترتفع بضع بوصات في مكان واحد أو أكثر. لحسن الحظ، الانبعاج ليس شائعًا، وإذا تم اكتشافه مبكرًا، فقد يكون من الممكن إصلاحه واستبداله.

قالب و العفن الفطري قد تنمو جراثيم العفن على أسطح الخشب عندما تكون البيئة المحيطة رطبة أو سيئة التهوية. بالإضافة إلى ظهور بقع سوداء أو زرقاء أو بنية مخضرة قبيحة المنظر، قد تسبب جراثيم العفن مشاكل حساسية أو مشاكل صحية خطيرة أخرى. بينما يساهم العفن في تغير اللون أو تلطيخ، فإنها لا تشكل عادة عاملاً في أي ضرر هيكلي للخشب.

تعفن الخشب أو تعفنه تُعد مشكلة الرطوبة مشكلةً خطيرةً أخرى. تُسببها فطرياتٌ مُحددةٌ تنمو في الخشب الرطب وتُتلف أليافه، مما يُؤدي إلى تلف هيكله. تتواجد أبواغ فطريات التعفن دائمًا في الهواء، ولذلك لا يُمكن إبعادها عن الخشب. ومع ذلك، لا تنمو الفطريات عادةً في الخشب إلا عندما تزيد نسبة الرطوبة فيه عن 20%. يُعد منع التعفن أمرًا سهلًا بافتراض الحفاظ على الخشب في مستوى رطوبة أقل من هذا المستوى.

كيف يحتفظ الخشب بالرطوبة

طبيعة الخشب الماصة للرطوبة ينبع من خلاياه الفردية المصممة لامتصاص الرطوبة التي تحتاجها الشجرة الحية أثناء نموها ونضجها. لا تفقد هذه الخلايا قدرتها على الاحتفاظ بالرطوبة وإطلاقها بعد تحويل الشجرة إلى خشب صالح للاستخدام.

تحتفظ الخلايا بالرطوبة بطريقتين:

• الماء الحر، حيث تستطيع تجاويف الخلايا الاحتفاظ بالرطوبة في حالتيها السائلة والبخارية.
• الماء المرتبط، حيث تحتفظ جدران الخلايا، المكونة من ألياف السليلوز المسماة بالألياف الدقيقة، بالماء المرتبط كيميائيًا أو "مرتبطًا" بشكل أساسي بجزيئات السليلوز.

كمية الماء في الخشب، أو نسبة الماء في الخشب (MC%)، هي مجموع الماء الحر والمرتبط. مع ذلك، لا يؤثر هذان النوعان من الماء على الخشب بنفس الطريقة. إن حركة الماء المرتبط، سواءً داخل الخشب أو خارجه، هي التي لها التأثير الأكبر على انحناء الخشب أو انتفاخه أو انكماشه أو تشققه.

تتمدد جدران الخلايا أو تتقلص تبعًا لكمية الماء التي تحتفظ بها. في المقابل، لا يتغير شكل الخلايا التي تحتفظ بالماء الحرّ مع أي تغير في محتوى الماء في تجاويف الخلايا والمساحات المفتوحة. ومع ذلك، عادةً ما يتواجد الماء الحرّ عند مستويات رطوبة أعلى بكثير من تلك المستخدمة في البناء.

تأثير درجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية

تُحدد الظروف المحيطة (درجة الحرارة والرطوبة النسبية) إلى حد كبير قدرة خلايا الخشب على امتصاص الرطوبة أو إطلاقها. تؤثر درجة حرارة الهواء على كمية الرطوبة التي يمكنه الاحتفاظ بها. فالهواء الدافئ يحتفظ برطوبة أكبر من الهواء البارد. أما الرطوبة النسبية فتشير إلى نسبة الرطوبة التي يحتفظ بها الهواء مقارنةً بما يمكنه الاحتفاظ به.

يمتص الخشب الرطوبة أو يطلقها استجابةً للرطوبة النسبية المحيطة. عندما تكون الرطوبة النسبية المحيطة منخفضةً مقارنةً بمحتوى الرطوبة النسبية للخشب، تُسحب الرطوبة منه. أما عندما تكون الرطوبة النسبية مرتفعةً مقارنةً بمستوى رطوبة الخشب، فإنه يمتص الرطوبة من البيئة المحيطة.

يصل الخشب إلى نقطة محتوى الرطوبة المتوازن التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) عندما لا يمتص الخشب الرطوبة ولا يُطلقها. يتطلب تحقيق التوافق الكهرومغناطيسي ظروفًا محيطية مستقرة نسبيًا، بحيث تتوافق الرطوبة داخل الخشب مع محيطه. وعندما تتغير الظروف المحيطة باستمرار، يتغير أيضًا محتوى الرطوبة في الخشب.

في مشاريع البناء، من المهم العمل بالخشب المجفف حتى يصل إلى مستوى التوافق الكهرومغناطيسي (MC) المناسب، وبلوغه مستوى التوافق الكهرومغناطيسي (EMC). داخل المباني المُدفأة، غالبًا ما يعني هذا السعي لتحقيق مستوى توافق كهرومغناطيسي يتراوح بين ستة وثمانية بالمائة، مع أن هذه مجرد قاعدة عامة قد تختلف باختلاف الظروف البيئية والموقع الجغرافي.

كيفية قياس MC الخشب

على الرغم من وجود طرق أخرى، فإن أبسط وأسرع طريقة للحصول على قياس دقيق لرطوبة الخشب هي استخدام جهاز قياس رطوبة محمول. يتوفر نوعان: (1) مقاييس مقاومة أو مقاييس ذات دبوس، و(2) مقاييس عازلة أو مقاييس بدون دبوس.

عند استخدام مقياس دبابيس، يُدخل دبوسان في الخشب، ويقيس المقياس المقاومة الكهربائية بينهما. ولأن الرطوبة موصلة للكهرباء، فإن المقاومة الكهربائية العالية تتوافق مع الخشب الأكثر جفافًا، وبالعكس، تتوافق المقاومة الكهربائية المنخفضة مع الخشب الأكثر رطوبة. من عيوب مقاييس الدبابيس أنها قد تكون مزعجة، حيث تترك ثقوبًا قبيحة في الخشب. ومن عيوبها أيضًا أنها قد تكون بطيئة بعض الشيء ومعقدة الاستخدام. وينطبق هذا بشكل خاص على الأخشاب الصلبة، حيث قد يكون إدخال الدبابيس بالعمق اللازم للحصول على قراءة دقيقة أمرًا صعبًا.

فى المقابل، أجهزة قياس الرطوبة بدون دبابيس تتميز هذه الأجهزة بسرعة استخدامها الفائقة. ولأنها تستخدم صفيحة مسطحة متصلة بسطح الخشب للكشف عن الموصلية باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية، فإنها لا تترك أي ثقوب ضارة في الخشب. كما يمكن استخدامها لمجموعة أوسع من قياسات الموصلية المغناطيسية (MC) مقارنةً بمعظم أجهزة القياس ذات الدبابيس. ومن عيوب أجهزة القياس عديمة الدبابيس أن بعضها قد يتأثر بشكل كبير برطوبة السطح أو درجة الحرارة المحيطة.

بفضل سرعة وسهولة استخدام عدادات الرطوبة بدون دبابيس، فهي تُوفر وسيلة ممتازة لمراقبة مستويات رطوبة الخشب في أي مشروع بناء أو معالجة تقريبًا. أثناء البناء، يُمكن استخدامها لتقييم جاهزية مواد الخشب للتركيب، كما هو الحال في تركيب الأرضيات الخشبية. في المباني القائمة، يُمكن استخدامها للكشف عن نقاط الضعف الصغيرة والمساعدة في احتواء مشاكل الرطوبة قبل أن تتفاقم. كما يُمكن استخدام العدادات المحمولة باليد لتحديد مدى الرطوبة الموجودة التي قد تُسبب الضرر بسرعة وسهولة.

ضع في اعتبارك أنه قد يكون من المفيد مراقبة أكثر من مجرد الرطوبة في الخشب.
نظراً لأهمية الظروف المحيطة في تأثر الخشب بالرطوبة، يُعدّ رصد درجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية في أي موقع عمل أو مبنى يُستخدم فيه الخشب مفيداً للغاية. تُعدّ أجهزة تسجيل البيانات المحمولة أدوات ممتازة لأخذ قياسات درجة الحرارة والرطوبة النسبية على مدار الساعة.

تنزيل مجاني - 5 طرق توفر لك بها أجهزة قياس الرطوبة بدون دبابيس الوقت والمال

تكنولوجيا قياس الرطوبة المتقدمة اليوم

تُسهّل تقنية العدادات الحديثة مراقبة ظروف الرطوبة في الموقع وتجعلها أكثر دقة من أي وقت مضى. على سبيل المثال، خط أوريون لأجهزة قياس الرطوبة بدون دبابيس تم تصميم جهاز Wagner Meters لأخذ القياسات على أعماق محددة، مما يقلل من أي تأثير لرطوبة السطح ويضمن نتائج أكثر دقة. اوريون 950 هو جهاز قوي بشكل خاص يوفر قياسات دقيقة لرطوبة الخشب ويقيس درجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية.

معايرة ميدانية لجهاز قياس الرطوبة الذكي أوريون 950 بدون دبابيس. ميزة حصرية لسلسلة أجهزة قياس رطوبة الخشب أوريون.

من التطورات الحديثة في تقنية العدادات بدون دبابيس إمكانية إجراء معايرة ميدانية دقيقة للعدادات. معظم العدادات المحمولة، سواءً كانت دبابيسية أو بدون دبابيس، يجب إعادتها إلى الشركة المصنعة لإعادة المعايرة. لكن عدادات أوريون من فاغنر توفر سهولة المعايرة الميدانية الدقيقة لضمان دقة كل قياس.

في حين أن بعض أجهزة قياس رطوبة الخشب الأكثر تنوعًا اليوم، مثل Orion 950، يمكنها قياس درجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية، إلا أنها تفعل ذلك فقط عندما يكون الشخص موجودًا بالفعل في الموقع ويستخدم الجهاز ويقوم بالقياسات.

الحصول على بيانات درجة الحرارة المحيطة والرطوبة النسبية على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع

يستفيد عدد متزايد من العاملين في قطاع البناء من أجهزة تسجيل البيانات المحمولة اليوم، والتي تلتقط بيانات درجة الحرارة والرطوبة النسبية على مدار الساعة، حتى في حال عدم وجود أي شخص لجمع البيانات. على سبيل المثال، جهاز التسجيل الذكي الجديد من شركة Wagner Meters، وهو جهاز صغير الحجم نسبيًا وغير ملحوظ، يمكن تركيبه بسهولة وتركه في أي مكان يُشتبه في أن الظروف المحيطة قد تكون عاملًا يؤدي إلى تلف الرطوبة أو نمو العفن أو الفطريات أو غيرها من المشاكل المماثلة.

تُعد أجهزة تسجيل البيانات هذه مفيدة في مجموعة واسعة من البيئات السكنية والتجارية، بما في ذلك المستشفيات والمدارس والشركات والمباني الحكومية. فهي توفر الوقت والمال من خلال تقليل عدد زيارات الموقع اللازمة لمراقبة الظروف المحيطة. كما تُشكل تذكيرًا قيّمًا للعملاء والزبائن للحفاظ على ظروف مثالية ومتسقة في المبنى أو منطقة المشروع.

في عالم البناء اليوم، حيث نمتلك معرفة واسعة بمشاكل الرطوبة وأسبابها وآثارها، من البديهي الاستفادة من أجهزة قياس رطوبة الخشب المتطورة وأدوات تسجيل البيانات القادرة على تقديم صورة سريعة وسهلة ودقيقة لحالة الخشب والبيئة المحيطة به. في الواقع، إنها الطريقة العملية الوحيدة لفهم ما يحدث، مما يُجنّب أو يُقلّل من التكاليف الباهظة والمشكلات المرتبطة برطوبة الخشب.

لمزيد من المعلومات حول تأثيرات الرطوبة في الخشب، وأفضل الطرق والأدوات لقياس الرطوبة، اتصل بـ Wagner Meters على الرقم 541-291-5124.

مراجع حسابات
جلاس، س.، وزيلينكا، صموئيل. علاقة الرطوبة والخصائص الفيزيائية للخشب. https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/fplgtr/fplgtr190/chapter_04.pdf

مركز البحوث والإرشاد الزراعي بجامعة ولاية لويزيانا. أسباب تحلل الخشب وتدهوره وبقعه، وكيفية مكافحتها. https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/pdf2008/fpl_2008_shupe001.pdf

ريب، ج. إي. العلاقة بين الخشب والرطوبة. https://ir.library.oregonstate.edu/downloads/td96k297v?locale=en

جيسون سبانجلر

يتمتع جيسون بخبرة تزيد عن 20 عامًا في المبيعات وإدارة المبيعات في مجموعة متنوعة من الصناعات، وقد نجح في طرح مجموعة متنوعة من المنتجات في السوق، بما في ذلك اختبارات رطوبة الخرسانة Rapid RH® الأصلية. ويعمل حاليًا مع شركة Wagner Meters كمدير مبيعات منتجات Rapid RH®.

آخر تحديث في 26 أبريل 2024