Вла́жность древеси́ны $(W)$, количественная характеристика содержания воды в древесине, определяется как отношение массы воды к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах:

$\large W= \frac{m_W-m_0 }{m_0}\cdot100$,

где $m_W$ – масса образца влажной древесины, г; $m_0$ – масса образца абсолютно сухой древесины, г.

В растущем дереве древесина содержит значительное количество воды, необходимой для его жизнедеятельности. В срубленной древесине в зависимости от условий хранения и транспортировки содержание воды может увеличиваться или уменьшаться, что существенно влияет на свойства древесины. Взаимодействие древесины с водой – один из ключевых вопросов её переработки и дальнейшего использования в материалах, изделиях и конструкциях.

Влажность в растущем дереве распределена неравномерно как по радиусу, так и по высоте ствола. У хвойных пород средняя влажность свежесрубленной древесины варьируется в диапазоне 82–113 %, при этом влажность ядра спелой древесины составляет 33–38 %, заболони – в 3–4 раза выше. У лиственных пород, как ядровых (дуб, ясень, ильм), так и безъядровых (берёза, осина, липа), распределение влажности по сечению ствола более или менее равномерно. Для твёрдых лиственных пород (дуб, берёза, бук, граб, клён, ясень) средняя влажность составляет 36–78 %, для мягколиственных пород (липа, ива, осина, тополь, ольха) – 60–93 %. При этом влажность ядровой древесины у некоторых лиственных пород (дуб, ильм и др.) может быть значительно выше, чем у хвойных, – 70–80 % и более. Влажность коры берёзы, ели и сосны в свежесрубленном состоянии находится в диапазоне 58–120 %, влажность корки 7–27 %, у луба в 7–10 раз выше.

По высоте ствола влажность распределена неравномерно, значительно отличается у разных пород и зон ствола. Наблюдаются сезонные и суточные колебания влажности. Наибольшая влажность в дереве наблюдается зимой (ноябрь – февраль), а наименьшая – летом (июль – август), при этом влажность заболони летом может быть на 25–50 % ниже, чем зимой, а влажность ядра (спелой древесины) в течение года почти не изменяется.

Вода в древесине содержится в двух формах: связанной (в клеточных стенках) и свободной (в полостях клеток и в межклеточных пространствах). Связанная вода прочно удерживается в основном физико-химическими связями, различают адсорбционную и микрокапиллярную фракции (адсорбционная и микрокапиллярная во́ды). Адсорбционная вода находится в промежутках между целлюлозными микрофибриллами и частично внутри самих микрофибрилл, микрокапиллярная вода – в углублениях клеточных стенок. Удаление связанной воды затруднено и существенно отражается на большинстве свойств древесины. Свободная, или капиллярная, вода удерживается силами капиллярного взаимодействия, удаляется значительно легче и в меньшей мере влияет на свойства древесины.

Максимальное количество связанной воды соответствует пределу насыщения клеточных стенок $(W_{п.н})$ или пределу гигроскопичности $(W_{п.г})$. Величина $W_{п.г}$ несколько меньше $W_{п.н}$, при комнатной температуре можно принять, что $W_{п.г}$ практически равен $W_{п.н}$. Эти величины увеличиваются с уменьшением плотности древесины. Для древесины отечественных пород усреднённая величина $W_{п.н}$ составляет 30 %.

Влажность древесины измеряют прямыми и косвенными методами. Прямые методы основаны на выделении тем или иным способом воды из древесины, например путём высушивания (ГОСТ 16483.7–71). Косвенные методы базируются на измерении показателей других физических свойств древесины, которые зависят от содержания воды в древесине. К ним относятся, например, электрические методы, основанные на измерении показателей электрических свойств, имеющих функциональную зависимость от влажности. Широко применяются:

• кондуктометрические влагомеры, основанные на измерении электрического сопротивления;

• диэлькометрические влагомеры, при помощи которых по ёмкости конденсатора с диэлектриком из древесины определяют зависящую от влажности диэлектрическую проницаемость древесины;

• индуктивные влагомеры, основанные на измерении индуктивности или добротности контура катушки самоиндукции с сердечником из влажной древесины;

• радиочастотные влагомеры, которые измеряют диэлектрические потери, зависящие от влажности древесины, и др.

Кроме того используются: метод ядерно-магнитного резонанса в низких магнитных полях, методы визуализации – рентгеновская компьютерная томография, нейтронная визуализация, магнитно-резонансная томография, а также их комбинации.

Древесина характеризуется влагопоглощением и водопоглощением. Влагопоглощение – способность древесины, вследствие её гигроскопичности, поглощать влагу (пары воды) из окружающего воздуха. Процесс влагопоглощения складывается из сорбции паров воды основными органическими веществами клеточной стенки и перемещения образовавшейся связанной воды вглубь древесины (ГОСТ 16483.19–72). Сорбционная способность в большей мере выражена у гемицеллюлоз, слабее – у целлюлозы и ещё меньше – у лигнина.

Водопоглощением называется способность древесины увеличивать свою влажность при непосредственном контакте с водой, которая обусловлена особенностями пористого строения древесины. При водопоглощении максимальная влажность определяется пределом насыщения клеточных стенок и объёма пустот в древесине (ГОСТ 16483.20–72). Для отечественных пород значение водопоглощения составляет 90–270 %, для пород с малой плотностью может достигать и бо́льших значений, например для бальзы – 400–800 %.

При длительном выдерживании древесины в воздухе при определённой температуре $(t)$, относительной влажности воздуха $( \varphi )$ и нормальном атмосферном давлении влажность древесины становится устойчивой, её величина практически одинакова для всех пород. При поглощении влаги (сорбции) она меньше, чем при удалении влаги (десорбции). Среднюю (при сорбции и десорбции) устойчивую влажность называют равновесной влажностью $(W_р)$. Величина $W_р$ близка к устойчивой влажности измельчённой древесины (опилки, стружки) с большой удельной поверхностью. Связи между равновесной влажностью древесины и состоянием воздуха отражает диаграмма равновесной влажности.

Диаграмма равновесной влажности древесины. Выполнено по материалам из книги: Уголев Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведения. Москва, 2007.Диаграмма равновесной влажности древесины. Выполнено по материалам из книги: Уголев Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведения. Москва, 2007.При испытаниях с целью определения показателей физико-механических свойств древесины её кондиционируют, приводя к нормализованной влажности. Это равновесная влажность древесины, соответствующая $t = 20 \pm 2 \ ^\circ \textrm{C}$ и $\varphi = 65 \pm 5\, \%$, и в среднем она равна 12 % (ГОСТ 23431-79).

В практике различают 5 степеней влажности древесины:

• мокрая древесина, длительное время находившаяся в воде $(W\!>\! 100 \%)$;

• свежая (свежесрубленная) древесина, сохранившая влажность растущего дерева $(W\!=50 \!-\! 100  \%)$;

• древесина атмосферной сушки (воздушно-сухая), выдержанная на открытом воздухе $(W\!=15 \!-\! 20  \%)$;

• древесина камерной сушки (комнатно-сухая), высушенная в камере или выдержанная в отапливаемом помещении $(W\!=8 \!-\! 12  \%)$;

• абсолютно сухая древесина, высушенная при $t = 103 \pm 2 \ ^\circ \textrm{C}$ $(W\!=0  \%)$.