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Measuring the moisture content of green hardwood  logs using time domain reflectometry

H. Raybon1, L.R. Schimleck1, K. Love‐Myers1, J. Sanders1, R.F. Daniels1 and E. Schilling2

1University of Georgia2NCASI

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Many forest products companies store wood in 

wet decks

Maintain steady wood supply when logging 

productivity may decrease

Wood stored at high moisture content to 

prevent degradation and maintain wood quality

Directional sprinklers deliver a constant supply 

of water

In the SE USA the use of water has become an 

important issue

Introduction: Wet decks

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Introduction: Wet decks

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Introduction: Wet decks

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Pine Calibration

‐77.52 + 98.64 x apparent distance

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Hardwood calibration 

Hardwood wetdecks store a wide range of species

“Hard”

hardwoods: red/white oaks, hickory

“Soft”

hardwoods: black gum, red maple, sweetgum, yellow 

poplar

Regional differences in the species stored

Goals:

Determine whether TDR measurements can be used to 

predict moisture contents of various hardwood species

Create a model or models to predict moisture content from 

inflection point of TDR waveform

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Hardwood calibration 

Four hardwood species selected:

sweetgum, yellow poplar, red oak, 

white oak

Four logs of each species, three bolts 

from each log (48 bolts involved)

Bolts fitted with TDR probes and 

hydrated in tank for 1 month, then 

allowed to air‐dry over 16 days (9 

sets of measurements)

TDR readings taking at each weighing 

interval

Samples oven dried, MC determined

Calibration curves developed

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Yellow Poplar

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Sweetgum

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Red Oak

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White Oak

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Based on the sigmoidal shape, logistic 

“growth”

model was used

The model is MC =

is the maximum moisture content

is the inflection point of the curve, located at the point where half the maximum moisture content is obtained

is related to the curvature of the model

and     vary randomly with the log/bolt to help obtain better estimates

Hardwood Calibration

αγ

κα γ

)}(exp{1 γκα

−−+ x

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Yellow Poplar Calibration Plot

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Sweetgum Calibration Plot

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White Oak Calibration Plot

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Red Oak Calibration Plot

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Two manipulative study sites

Offerman Woodyard near Blackshear, GA

Rayonier

McBean Woodyard near Augusta, GA

International Paper

Manipulative Studies

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Offerman Woodyard

Treatments:

• Two treatments – nominal and 30% reduction by 

turning off the sprinklers two days per week

• Actual rates not known at this time

• Two replications of each treatment due to limited 

space

Species:

• Due to availability in Flatwoods included:• Sweetgum ‐

24 trees

• Yellow poplar ‐

24 trees

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Offerman Woodyard

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Offerman Woodyard

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Offerman Woodyard

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Offerman Woodyard

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Offerman Woodyard Design

•2 probes per tree•1 tree of each species in each position

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Offerman woodyard

First readings taken in August 2010 during 

installation, sprinklers turned on within a 

week

Yellow poplar moisture unsteady, even falling 

below the original levels

Sweetgum moisture generally increasing

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Offerman First Plots

• Unstable moisture content• Currently no treatment effect…treatments began as different avg moisture contents

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Offerman First Plots

• More stable moisture content• Currently no treatment effect…treatments began as different avg moisture contents

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McBean Woodyard

Again, two treatments

Nominal rate

30% reduction by turning off water 2 days per week

Actual rates not known at this time

Two replications

Two Species

Sweetgum ‐ 24 trees

Red oak ‐ 24 trees

availability

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Conclusions

TDR monitoring can be used to measure moisture 

content successfully in hardwoods

Each species requires its own model

The model is partially determined by the maximum 

moisture content of the species being monitored

TDR is applicable to measuring moisture content in 

operational wetdecks

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Acknowledgements

NCASI for providing funding for this study

International Paper and Rayonier for providing 

study sites


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