Come è possibile misurare l'umidità  del legno?

(non assegnato): Come è possibile misurare l'umidità  del legno?

ultimo aggiornamento
10.10.2014 (26.08.2008)
Nr.: 7942


Risposta team esperti :

Il legno è un materiale igroscopico che possiede la capacità  di scambiare umidità  con l'atmosfera circostante e di trattenerla sotto forma liquida o di vapore acqueo. Si definisce umidità  del legno il rapporto % tra il peso dell'acqua contenuta in una porzione di legno ed il suo peso anidro:

U = [(p-p0)/p0] x 100

dove p = peso umido (o fresco) del legno
           p0 = peso anidro del legno

Anche dopo un lungo periodo di stagionatura naturale o un ciclo di essiccazione, il legno conterrà  sempre una percentuale di acqua in equilibrio dinamico con le condizioni termo-igrometriche dell'ambiente circostante. Il legno mantenuto a condizioni di temperatura e umidità  relativa costanti perde o acquista umidità , secondo una curva caratteristica, fino al raggiungimento di una umidità , cosiddetta di equilibrio, che alla temperatura ambiente di 20°C e all'umidità  del 65%, viene definita umidità  normale e corrisponde al 12% circa.

L'umidità  del legno puo essere misurata oppure stimata: utilizzando metodi diretti, che prevedono la misurazione della massa d'acqua contenuta nel campione e la massa dello stesso allo stato anidro o sfruttando le correlazioni esistenti tra l'umidità  del legno e altre grandezze fisiche (metodi non distruttivi).

Al contrario i metodi indiretti consentono di misurare l'umidità  senza alterare la struttura del manufatto e presentano il grande vantaggio di poter essere ripetuti per monitorare gli andamenti dell'umidità  nel tempo.

Tra i metodi piö conosciuti ed applicati troviamo:

  1. metodo diretto gravimetrico (metodo per pesata),

  2. metodi indiretti elettrico e capacitivo,

recentemente sono state recepite dall'UNI le nuove norme EN in materia di determinazione dell'umidità  del legno:

  • UNI EN 13183-1 Umidità  di un pezzo di legno segato - Determinazione tramite il metodo per pesata.

  • UNI EN 13183-2 Umidità  di un pezzo di legno segato - Stima tramite il metodo elettrico

  • UNI EN 13183-3 Umidità  di un pezzo di legno segato - Parte 3: Stima tramite il metodo capacitativo

Di seguito si riporta una breve descrizione delle diverse metodologie di prova:

Il metodo per pesata: Il metodo gravimetrico (metodo pesata) richiede l'uso di una stufa ventilata e termostatata e di una bilancia tecnica o analitica. La stufa deve essere ventilata per asportare il vapore liberato dal provino, mentre la temperatura è fissata a 103 ± 2°C in modo tale che tutta l'acqua si trasformi in vapore senza che vi siano fenomeni di distillazione degli estrattivi o di degradamento termico della parete cellulare. Si tratta del metodo piö preciso ma richiede tempo ed un minimo di attrezzatura di laboratorio (stufa e bilancia di precisione).

Il metodo elettrico: Tra i metodi indiretti troviamo il metodo elettrico. È ben noto come legno sia un pessimo conduttore di elettricità , nello specifico la sua resistività  è funzione dell'umidità : essa aumenta al suo diminuire e viceversa, seguendo una legge in linea di massima esponenziale fino al punto di saturazione, per poi continuare a diminuire in maniera meno marcata e regolare. Questa relazione viene sfruttata per avere stimare l'umidità  a partire da una misura della resistività  del materiale legnoso. Gli strumenti utilizzati possono essere differenti. I sistemi piö diffusi vedono l'uso di strumenti di misura che »leggono« mediante elettrodi metallici infissi nella tavola (vedi anche UNI EN 13183-2). L'accuratezza della misura di umidità  dipende in gran parte dalla qualità  dello strumento, apparecchi di costo inferiore a 700-800 û o in grado di misurare l'umidità  su piö materiali (legno, cemento o laterizi) difficilmente sono in grado di garantire una grande precisione.
Mentre le misure dirette forniscono un valore medio di umidità  dell'intero elemento, i metodi indiretti restituiscono un valore medio locale, con possibilità  di errori grossolani nel caso in cui:

  • si posizionino gli elettrodi in corrispondenza di zone di accumulo di umidità ;

  • l'oggetto sia ricoperto da una patina di condensa, oppure sia trattato con soluzioni saline (ad es. preservanti), in grado di alterare le proprietà  elettriche del legno.

Per ovviare a tali inconvenienti esistono elettrodi a stelo isolato. Ad ogni modo, per poter ottenere una misura media bisogna ripetere l'operazione in piö punti dell'oggetto, almeno 3, e a diverse profondità , escludendo le estremità  e le zone che presentano difetti o anomalie del legno (nodi, ecc.).

Misuratori a capacità : Gli strumenti che misurano la costante dielettrica del legno sono detti misuratori a capacità  o capacitivi.
Sono strumenti dall'uso molto semplice ed immediato: sono costituiti da una testa porta elettrodi da appoggiare o semplicemente avvicinare alla superficie del legno. Gli svantaggi nell'uso di tale strumentazione sono legati:

  • all'incertezza della misura legata alla presenza di gradienti di umidità , dal momento che spesso non si conosce a quale profondità  è stata effettuata la misura,

  • all'influenza della massa volumica sulla misura (ogni specie legnosa necessita di una sua taratura).


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