puu on hygroskooppinen eli se on vettä imevä materiaali. Vesi pääsee puuhun kolmella tavalla: nesteenä solulumen läpi kapillaarijännityksen kautta, höyrynä solulumen läpi ja molekyylidiffuusiona soluseinien läpi. Puun kosteuspitoisuus tarkoittaa siinä olevan vesimassan ja ilman vettä olevan puutavaran massan suhdetta. (Jos esimerkiksi 100 kg painava puunkappale sisältää 50 kg vettä, kosteusprosentti on silloin 100%). Vastasahatun puun kosteuspitoisuus on yleensä 40-200%. Normaalikäytössä puun kosteuspitoisuus vaihtelee 8-25 painoprosentin välillä riippuen ilman suhteellisesta kosteudesta.
puun tasapainokosteuspitoisuus on ilman lämpötilaa ja suhteellista kosteutta vastaava tila, jossa puun kosteuspitoisuus pysyy tasaisena. Puun tasapainotilan kosteuspitoisuudesta on huomattava, että se määräytyy ilman suhteellisen kosteuden mukaan, ei sen absoluuttisen kosteuden mukaan. Ilman suhteellinen kosteus on ilmassa olevan vesimäärän suhde siihen enimmäismäärään vettä, jota ilma voi pitää vallitsevassa ilman lämpötilassa. Esikuivattu puu saavuttaa tasapainonsa kosteuspitoisuuden parissa viikossa. Puunjyvän kyllästymispiste tarkoittaa puun kosteuden suhdetta, kun soluseinät ovat veden kyllästämiä, mutta soluluminaan ei tule vapaata vettä. Kuivuessaan puu alkaa supistua, kun sen kosteuspitoisuus laskee kyllästyspisteen alapuolelle. Vastaavasti puun kastuessa laajeneminen päättyy kyllästymispisteeseen. Suomen pääpuulajeilla kyllästymispiste + 20 C on noin 30%. Puun kykyä imeä ja vapauttaa kosteutta (kosteuskapasiteetti) voidaan käyttää rakenteellisena hyötynä esimerkiksi käyttämällä rakentamisessa puupohjaista lämpöeristystä, joka tasapainottaa kosteuden liikkumista rakenteissa.
Puu supistuu ja laajenee eri tavoin kasvurenkaiden säteittäisiin ja tangentiaalisiin suuntiin sekä viljan suuntaan. Tämä ilmiö kulkee nimellä anisotropia. Kuivuessaan puu kutistuu täysin märästä täysin kuivaan, tangentiaalisessa suunnassa keskimäärin 8%, säteittäisessä suunnassa noin 4% ja jyvän suunnassa vain 0,2-0,4%. Sydänpuu on aina kuivempaa kuin pintapuu, mikä tekee puun kuivauksesta haastavaa. Anisotropiaa ja puun sisäisiä jännitteitä aiheuttaa myös puun vääntyminen kuivuessaan. Puun kosteusdynamiikka on aina huomioitava rakentamisessa. Kosteusdynamiikka voi aiheuttaa esimerkiksi rakennuksen rungon uppoamisen keskeltä. Lisäksi puun suuri kutistuminen tangentiaalisuunnassa saa suurikokoisen puun halkeamaan. Puu yleensä halkeaa paikassa, jossa etäisyys pinnasta ytimeen on lyhin.
puun tiheyden kasvaessa kosteuden aiheuttama kutistuminen ja laajeneminen yleensä kasvavat. Puun kuivuessa sen lujuusominaisuudet paranevat. Esimerkiksi puun puristus-ja taivutuslujuus kasvaa noin kaksinkertaiseksi puun kuivuessa tuoreesta 12-15 prosenttiin. Puun vetolujuus on suurimmillaan 6-12 prosentin kosteuspitoisuusalueella. Puun kuivuessa sen lujuusominaisuudet paranevat merkittävästi, kun kosteuspitoisuus laskee viljan kyllästymispisteen alapuolelle. Puurakenteiden mitoituksessa on huomioitava myös puun kosteuspitoisuus, koska se vaikuttaa puun lujuuteen.
puu alkaa kärsiä vaurioita, jos sen kosteuspitoisuus pysyy pitkiä aikoja yli 20 prosentissa. Ympäröivän ilman suhteellinen kosteus on silloin yleensä noin 80-90% tai enemmän. Puu alkaa homehtua muutamassa kuukaudessa, jos sen ympäröivän ilman suhteellinen kosteus pysyy tänä aikana yli 80 prosentissa. Kriittisenä arvona voidaan pitää ilman 70 prosentin suhteellista kosteutta. Kun Ilman suhteellinen kosteus ylittää 90%, puu alkaa lahota. Puun homehtumisen ja lahoamisen edellytyksenä on kuitenkin, että lämpötila on +0- + 40 C. Vaikka pakkasilla ilman suhteellinen kosteus voi olla pitkiä aikoja yli 85%, puu ei kärsi vaurioita, koska lämpötila ei riitä sienten ja lahoamisen kehittymiselle. Menestyäkseen sieni-itiöt ja lahosieni tarvitsevat myös happea ja ravinteita, joita on yleensä runsaasti sekä puussa että ympäröivässä ilmassa.
sieni ei pääse tunkeutumaan puun pintaa syvemmälle, joten se ei ole puun lujuuden kannalta haitallista. Sienen levittämät itiöt ovat kuitenkin terveydelle haitallisia, koska ne voivat aiheuttaa ihmisille erilaisia allergisia reaktioita ja lieviä myrkytysoireita, kuten jatkuvaa nuhaa, huimausta ja päänsärkyä. Tämän vuoksi homeen esiintyminen on aina otettava vakavasti. Puun rapautumista verrataan usein virheellisesti siihen, että se homehtuu. Puun rapautuminen on sinitahran aiheuttamaa pigmentoitumista, joka ulottuu myös syvemmälle puun rakenteeseen. Sinitahra leviää itiöinä tai sienirihmaston kasvuna ja on erityisen yleinen hiilidioksidia varastoivissa havupuissa. Sinitahra ei voi kehittyä alle +5 C: n lämpötilassa.sään lauhtuminen ei olennaisesti vaikuta puun lujuuteen.
puutuotteiden kosteuspitoisuuden riippuvuus lämpötilasta ja ilman suhteellisesta kosteudesta
esimerkki hakemuksesta (punainen katkoviiva)
– lähdeaineisto:
– sisäilman lämpötila + 22 C
– sisäilman suhteellinen kosteus Rh 50%
taulukko osoittaa, että puun kosteuspitoisuus on noin 9, 5% tapauksessa lähdeaineiston perusteella
