Trä och fukt

Fuktkvot

Trä är ett hygroskopiskt byggmaterial. Det innebär att materialet känner av den omgivande luftens fuktighet och temperatur och hela tiden strävar efter att komma i jämvikt med omgivningens klimat, det vill säga den relativa luftfuktigheten, RF, och temperaturen. Fukten (vattnet) i träet uttrycks med den så kallade fuktkvoten. Fuktkvoten definieras som kvoten av vattnets vikt i fuktigt material och vikten av det uttorkade materialet. För att få det i procent multipliceras kvoten med 100.

μ =	(vikt före – vikt efter)	x 100 = fuktkvot i %
	vikt efter

Jämviktsfuktkvoten kallas den fuktkvot som träet har då det är i jämvikt med omgivningens klimat.

Om träets fuktkvot är högre än den så kallade jämviktsfuktkvoten kommer träet att torka och om den är lägre kommer träet att fuktas upp. När fuktkvoten ändras, under fibermättnadspunkten, kommer träet därför att förändra sin volym beroende på om det är fuktupptagning eller fuktavgivning som sker – träet sväller eller krymper lika mycket.

Dimensioner, hållfasthet och beständighet mot nedbrytning är exempel på viktiga egenskaper hos trä som påverkas av fuktkvoten.

Relativ luftfuktighet och ånghalt

Relativ luftfuktighet, RF, brukar ibland också benämnas "relativa luftfuktigheten" eller "luftens relativa fuktighet".

Luftens innehåll av vattenånga, ånghalt, anges i gram vatten/kubikmeter luft och varierar över året. Ånghalten utomhus är högst på sommaren (9–11 g/m³) och lägst på vintern (3–5 g/m³) – samtidigt som RF och därmed träets jämviktsfuktkvot är lägst på sommaren (65–75 % respektive 11–15 %) och högst på vintern (90–95 % respektive 19–23 %). Träet ska ha en ytfuktkvot på högst 16 % vid ytbehandling. Målning utomhus bör helst ske under maj – augusti men det är viktigt att kontrollera ytfuktkvoten och fuktkvoten på träet, med till exempel en elektrisk resistansfuktkvotsmätare med isolerade hammarelektroder.

Fysikaliskt är RF kvoten mellan vattenångans deltryck och dess mättnadstryck vid aktuell temperatur. RF i luften inomhus i uppvärmda rum är därför högst på sommaren (45–60 %) och lägst på vintern (10–25 %). Ju kallare det är utomhus, desto torrare blir luften inomhus. Fuktkvoten i trä, såväl inomhus som utomhus, anpassar sig till omgivningens RF och temperatur. I uppvärmda svenska bostäder i Mellansverige är fuktkvoten i virke under hela året i medeltal 7,5 % och den är högst sommartid (7–12 %) och lägst vintertid (2–6 %). I genomsnitt är det torrare i norra än i södra Sverige, se diagram 1.

Diagram 1. Träets fuktkvot.

Målfuktkvot

Otorkat nysågat virke torkas normalt i sågverkens virkestorkar till en viss målfuktkvot. Begreppet målfuktkvot beskriver den önskade medelfuktkvoten för ett virkesparti samt de enskilda virkesstyckenas tillåtna fuktkvot och definieras enligt standarden SS-EN 14298. Varje virkesstycke i ett parti är unikt och påverkas olika av torkningen beroende på vad det har för densitet, hartssalter, lagringstid före torkning, postningar, råfuktkvoter och så vidare. Detta innebär att enskilda virkesstycken i ett virkesparti kommer att ha en viss spridning i fuktkvot som sammanräknat bildar ett medelvärde – eller en medelfuktkvot för virkespartiet. Vid beställning av virke med målfuktkvot 16 % vore det givetvis önskvärt att medelfuktkvoten för partiet blev 16 % – och kanske helst att samtliga virkesstycken i partiet har en fuktkvot på 16 %. Det är dock närmast omöjligt. Medelfuktkvoten för ett parti, samt fuktkvoten för enskilda virkesstycken, vid olika målfuktkvoter tillåts därför ha en viss spridning enligt tabell 1 som ingår i standarden SS-EN 14298.

Tabell 1. Målfuktkvot.

Beställd fuktkvot (målfuktkvot)	Tillåten variation av virkespartiets medelfuktkvot		Tillåtet spridningsområde av fuktkvoten i 93,5 procent av virkesstyckena inom virkespartiet
(%)	Undre gräns (%)	Övre gräns (%)	Undre gräns (%)	Övre gräns (%)
8	7	9	5,6	10,4
12	10,5	13,5	8,4	15,6
16	13,5	18	11,2	20,8

Tillåten variation för medelfuktkvoten enligt SS-EN 14298.
Vid mätning av fuktkvoten i samtliga virkesstycken i ett parti med målfuktkvoten 16 % tillåts det genomsnittliga värdet på hela partiets fuktkvot (partiets medelfuktkvot) att hamna mellan 13,5 och 18 % för att vara godkänt. För de enskilda virkesstyckena i ett parti ska fuktkvoten hos 93,5 procent av dessa hamna mellan 11,2 och 20,8 %.

Fuktkvotens variation i virkets tvärsnitt

Fuktkvoten varierar inte bara mellan enskilda virkesstycken i ett virkesparti – den varierar också i ett virkesstyckes tvärsnitt. När virke torkar sker det utifrån och in. Om inga speciella åtgärder vidtas, kommer därför virkesstyckets inre delar att vara betydligt fuktigare än dess yta efter torkningen vid sågverket. Denna skillnad i fuktkvot i virkestvärsnittet kallas för fuktkvotsgradient. 

När virke har torkats ned till 16 % i en virkestork blir virkesytan mycket torr, ofta 6–7 % i fuktkvot medan fuktkvoten mitt i virket kan ligga på omkring 19–22 %. Beroende på tiden mellan torkning och paketering, utomhustemperatur och relativa fuktigheten, RF, kommer denna skillnad i fuktkvot att mer eller mindre bibehållas. Denna låga ytfuktkvot är ett bra skydd mot mikrobiell påväxt. Kontrollera därför alltid ytfuktkvoten.

Utjämning av fuktkvotsgradienten tar ofta lång tid. Om virket mellanlagras opaketerat under en längre tid, kan ytfuktkvoten dock bli hög.

När ett virkesstyckes fuktkvot mäts är det egentligen ett värde på tvärsnittets medelfuktkvot som fås. Virkesstyckets medelfuktkvot kan mätas på två sätt. Ett mycket noggrant sätt är att först väga en virkesbit, sedan torka den i ugn i 103 °C och därefter väga den helt torra virkesbiten igen, enligt SS-EN 13183-1.

Ett mer praktiskt sätt, men inte lika noggrant, är att använda en elektrisk resistansfuktkvotsmätare med isolerade hammarelektroder och mäta i en viss punkt och ett djup på 0,3 gånger virkestjockleken. Detta mått anses representera tvärsnittets medelfuktkvot.

En låg fuktkvotsgradient är en viktig kvalitetsfaktor för att förhindra exempelvis ojämn krympning och kupning.

Bild 1. Fuktkvot i ett virkesstycke efter torkning.
Fuktkvotens variation i ett virkesstycke vid sågverket efter torkning. Elektrisk resistansfuktkvotsmätare med isolerade hammarelektroder mäter 16 % enligt SS-EN 13183-2. Virket kan ingå i ett parti virke med målfuktkvot 16 %.

Diagram 2. Fuktrörelser vid olika fuktkvoter i trä.

Sågverkskonditionerat virke

Avvikelsen mellan medelfuktkvoten inom ett virkesparti och målfuktkvoten är svår att minska. En viss förbättring går att få genom att använda bra virkestorkar och styra dem på ett noggrant sätt samt att konditionera virket efter torkningsprocessen. Däremot är det lättare att minska fuktkvotsspridningen med en konditionering vid hög temperatur efter torkningen.

Även fuktkvotsgradienten i virkets tvärsnitt och torkningsspänningarna i virket kan reduceras med en konditionering.

Konditioneringen förbättrar också virkets formstabilitet. Därför bör virke som senare ska klyvas vara spännings- och fuktkvotsutjämnat i tvärsnittet. Detta minskar även risken för att en färdig träprodukt successivt formförändras efter torkningsprocessen. Formförändringar som beror på torkningsspänningar kan mätas enligt standarden SS-ENV 14464.

På grund av kundernas ökade kvalitetskrav kommer sågverksbranschen att tydligare specificera/ange virkets torkningskvalitet, bland annat med hjälp av de nya standarderna. Man kommer så småningom att kunna kvalitetsspecificera ett virkesparti med:

• Avvikelse från målfuktkvoten
• Partiets fuktkvotsspridning
• Torkningsspänningar (torkningskvalitet).

En tumregel är att om virket har låga torkningsspänningar brukar också fuktkvotsspridningen vara låg.

För exempelvis snickeriindustrin är konditionerade trävaror nödvändiga för att få hög kvalitet på snickeriprodukterna (mindre successiva deformationer).

Förutom att ha rätt målfuktkvot förbättras även byggvirke om ovanstående kvalitetsparametrar används. Exempelvis blir golvbjälkar och regelvirke formstabilare om man använder spänningsutjämnat virke.

Vid köp av ett parti virke är alltså en liten fuktkvotsspridning i partiet av samma betydelse som att partiets medelfuktkvot ligger nära målfuktkvoten. Minskad fuktkvotsspridning, genom att konditionera virket i samband med torkningsprocessen, innebär också att virket samtidigt spänningsutjämnas. Detta medför också att virket blir mer formstabilt och att vissa snickeriprodukter enklare kan produceras.

Mätning av medelfuktkvot och ytfuktkvot

Kontroll av fuktkvot i trä sker genom att mäta fuktkvoten i olika mätpunkter i aktuell konstruktion. Mätpunkterna bestäms av förhållandet på platsen. Leta efter stället, där risken för uppfuktning är som störst och torkningsförutsättningarna som sämst.

Medelfuktkvot

För att mäta medelfuktkvot i virke ska stickprov på ett antal virkesstycken ske med elektrisk resistansfuktkvotsmätare med isolerade hammarelektroder så att man får en indikation på att rätt fuktkvot levererats. Ett virkesstyckes medelfuktkvot mäts enligt SS-EN 13183-2 på följande sätt: mät 300 mm från änden. Slå in de isolerade hammarelektroderna på virkesstyckets flatsida längs fiberriktningen, och längs en tänkt linje belägen 0,3 av virkesbredden in från kanten. Mätdjupet ska vara 0,3 av virkestjockleken.

Det bör i detta sammanhang sägas att mätning av fuktkvoten med elektrisk resistansfuktkvotsmätare med isolerade hammarelektroder inte är någon exakt metod utan kan vara behäftad med osäkerhet beroende på mätinstrumentets kvalitet och kalibrering. Emellertid är metoden, rätt använd, ett effektivt sätt att få indikationer på avvikelser. Kalibrera regelbundet fuktkvotsmätaren med ett kalibreringsblock.

Exaktare metod är den tidigare nämnda torrviktsmetoden som ju kan komma till användning i samband med produktions- och leveranskontroll men inte som en praktisk mätmetod på till exempel en byggarbetsplats.

För att alla ska mäta fuktkvot och torkningsspänningar i ett virkesstycke på samma sätt finns nu fyra standarder:

SS-EN 13183-1 Fuktkvotsbestämning – Torrvikts-/referensmetoden,
SS-EN 13183-2 Uppskattning av fuktkvoten med Resistansmetoden,
SS-EN 13183-3 Uppskattning av fuktkvoten med Kapacitansmetoden
och SS-ENV 14464 Ythårdhet/Inre spänningar.

Mätning av fuktkvot

Bild 2. Mätning av medelfuktkvot i ett virkesstycke – resistansmetoden.

Bild 3. Mätning av ytfuktkvot på ett virkesstycke – stiften läggs mot träytan och parallellt mot änden.

Bild 4. Nederdelen av hammarelektroden kan slipas ner så att rätt vinkel uppnås.

Ytfuktkvot

Mät ytfuktkvoten med elektrisk resistansfuktkvotsmätare genom att tvärs fiberriktningen pressa de isolerade hammarelektrodsspetsarnas koniska mantelyta med handkraft ner i virkesytans vårved, så att mätspetsarnas halva mantelytor ger ett avtryck i träet tvärs fiberriktningen. Gör alltid tre mätningar tätt intill varandra på mätstället och beräkna sedan ett medelvärde. Medelvärdet stäms av mot aktuellt krav.

Ytfuktkvoten är viktig att kontrollera före inbyggnad eftersom den är avgörande när det gäller risk för mikrobiell påväxt. Den har också betydelse för vidhäftning vid målning.

Virket kan ha fuktats upp genom exempelvis nederbörd, felaktig lagring eller att virket har placerats i kontakt med blöt betong och därmed fått en förhöjd ytfuktkvot. Fuktkvoten i trästyckets inre påverkas normalt inte om uppfuktningen är kortvarig. Virke som blivit blött måste torkas – naturligt, med avfuktare eller byggfläkt – och ytfuktkvoten får vara högst 18 % före inbyggnad.

Virke som ska målas på byggarbetsplatsen ska grundmålas så fort som möjligt för att skyddas mot UV-strålning och ytfuktkvoten får vara högst 16 % vid målningstillfället. Synligt virke såsom utvändiga panelbräder och inklädnader rekommenderas vara industriellt ytbehandlade med en filmtjocklek på grundfärgen på minst 60 μm (mymeter) torrt skikt.

Observera
Det finns ingen standard för mätning av ytfuktkvoten på virket.

Mottagningskontroll av torkningskvalitet

Även mottagningskontrollen har standardiserats. För detta ska två standarder användas:

SIS-CEN TS 12169 Sågat virke i parti – Bedömning av överensstämmelse.
SS-EN 14298 Bedömning av torkningskvaliteten.

SIS-CEN TS 12169 beskriver hur provbitar ur ett virkesparti ska tas ut för att man ska kunna kontrollera om den beställda torkningskvaliteten (medelfuktkvoten i ett virkesparti, fuktkvotsspridningen och torkningsspänningarna) är uppfylld enligt kontrakt eller byggnadsbeskrivning. Metoden går ut på att använda den för alla industrier vanligaste kontrollmetoden Acceptable Quality Level, AQL (acceptabel kvalitetsnivå). Vid en mottagningskontroll tar man slumpmässigt ut ett visst antal provbräder eller plankor beroende på hur många bräder eller plankor som partiet innehåller. I standarden anges vilka avvikelser som accepteras beroende på vald kvalitetsnivå.

Observera
Hela virkespaketets innehåll ska vara tillgängligt vid en reklamation.

Fakta fuktkvot och fukthalt Fuktkvot definieras som kvoten av vattnets massa i fuktigt material och massan av det uttorkade materialet. Kvoten brukar anges i %. Fukthalt, som används i vissa skogliga såväl som träteknologiska sammanhang, till exempel trädbränslen, definieras som kvoten av vattnets massa i fuktigt material och massan av det fuktiga materialet. Numera torkas cirka 95 procent av det sågade virket i virkestorkar. Bara 2 procent torkas i staplar på sågverket under sommarhalvåret, så kallad brädgårdstorkning, medan 3 procent levereras från sågverken otorkat för leverans till framförallt möbel- och snickeriindustrin som själva torkar sitt virke. Torkning av det nysågade virket är det mest energikrävande steget i sågverksprocessen. Uppvärmningen av torken sker genom eldning av främst bark och eventuellt spån, medan fläktarna drivs med el.

 

Tabell 2. Målfuktkvot vid leverans av trävaror för olika typer av användningsområden.

Målfuktkvot (%)	Användning
8	Golvbräder inomhus i uppvärmda utrymmen
12	Synliga beklädnader, lister samt undergolv i uppvärmda utrymmen
16	Virke och limträ för inbyggnad samt utvändiga panelbräder

 

Läs mer

SIS-CEN/TS 12169:2011 Trävaror – Sågat virke i parti – Bedömning av överensstämmelse. SIS Förlag AB, 2011.
SP INFO 2005:24 Fukt i trä för byggindustrin. SP Trätek, 2005.
SS-EN 1309-1 Dimensionsmätning. SIS Förlag AB, 1997.
SS-EN 13183-1 Fuktkvot – Torrviktsmetoden. SIS Förlag AB, 2003.
SS-EN 13183-2 Fuktkvot – Resistansmetoden. SIS Förlag AB, 2003.
SS-EN 13183-2/AC:2004 Trävaror – Fuktmätning – Del 2: Skattning av fuktkvoten hos ett stycke sågat virke (Resistansmetoden). SIS Förlag AB, 2004.
SS-EN 13183-3 Fuktkvot – Kapacitansmetoden. SIS Förlag AB, 2003.
SS-EN 14298:2004 Sågat virke – Bedömning av torkningskvalitet. SIS Förlag AB, 2004.
SS-ENV 14464 Sågat virke – Metod för bedömning av inre spänningar. SIS Förlag AB, 2003.