Защита деревянных конструкции от биологического поражения

Краткие сведения о гниении древесины

Гниение древесины — биохимический процесс, сопровождающийся ее разрушением. Возбуждают гниение грибы, которые получают питание от живых или мертвых растений. Последние — наиболее опасны, так как они разрушают древесину в конструкциях и на складах (домовые и биржевые грибы).

Последовательность развития гриба такая: спора — гифа — мицелий (грибница) — плодовое тело — спора. Споры находятся повсюду. Попадая в благоприятные условия, они прорастают. Кроме того, заражение может произойти путем соприкосновения здоровой древесины с гнилой. Гифы — тончайшие нити (d до 0,005 мм) образуют в толще древесины мицелий, а на поверхности ее — грибницу, пленки и шнуры гриба. Плодовое тело гриба — плотное скопление грибницы, на поверхности которого образуются споры.

Домовые и биржевые грибы разрушают целлюлозу, основную структурную часть клеточных стенок. Такая гниль называется деструктивной. Дерево, пораженное деструктивной гнилью, не может быть использовано для изготовления строительных конструкций.

Гниение древесины в конструкциях начинается с впитывания ею воды (увлажнения), а продолжается при выделении влаги в гниющей древесине. При этом происходит постепенное разрушение клеточной ткани, древесина теряет в массе, в ней появляются продольные и поперечные трещины, она распадается на кусочки или расслаивается по годовым слоям. Разрушение идет до полной потери прочности древесины.

Условиями, способствующими развитию гниения, являются: влажность древесины, для различных грибов от 20 до 70%, температура — от 15 до 30°, наличие кислорода, без которого гриб не растет (например, под водой). Изменяя эти условия, можно предотвратить загнивание древесины. Замораживание останавливает развитие гриба,, но не убивает его. Нагрев до +80° убивает грибницу, а при температуре выше +120° погибают споры, что однако не предотвращает последующего заражения древесины.

Основным в борьбе с гниением древесины служит сохранение ее влажности в пределах воздушно-сухого состояния (не выше 20%), т. е. борьба с увлажнением древесины, если она сухая, и просушка, если она избыточно влажная.

Увлажнение может быть: капельно-жидким (атмосферным); эксплуатационным; биологическим — вследствие жизнедеятельности гриба;, капиллярным — в результате засасывания влаги из грунта или кладки; конденсационным — при осаждении влаги из паров окружающего воздуха на материалы, имеющие температуру ниже «точки росы» этих паров.

Способы конструктивной защиты от увлажнения и гниения

Конструктивная защита от гниения направлена на обеспечение воздушносухого состояния элементов деревянных конструкций во все время их эксплуатации. При этом предусматривается: предохранение деревянных конструкций от непосредственного увлажнения капельно-дождевой влагой; обеспечение достаточной термоизоляции с холодной стороны и пароизоляции с теплой стороны стен, покрытий и других ограждающих частей отапливаемых зданий; обеспечение просушки древесины в закрытых частях зданий и во внутренних полостях ограждений созданием в них осушающего температурно-влажностного режима.

Достигается это следующими основными мероприятиями: несущие деревянные конструкции делают открытыми, хорошо проветриваемыми, доступными для осмотра (рис. 33); не допускают заделку частей несущих конструкций в стены или покрытия отапливаемых зданий (рис. 34) и располагают несущие конструкции целиком в отапливаемом помещении или вне его (рис. 35), поскольку конденсат образуется преимущественно в зоне переменных по знаку температур; в покрытиях зданий рекомендуется устраивать чердаки, обеспечивающие хорошую просушку деревянных конструкций; при необходимости устройства совмещенных покрытий применяют беспустотные конструкции, не имеющие деревянных частей в зоне низких температур; пустотные конструкции зданий (стены, покрытия) делают вентилируемыми, обеспечивающими просыхание древесины; для защиты от конденсации в местах соприкосновения древесины с кладкой или с массивными металлическими частями (например, с опорными башмаками) дерево изолируют несколькими слоями толя на мастике с обработкой антисептической пастой (рис. 36); металлические части, проходящие насквозь через стены и покрытия, защищают от промерзания термоизоляцией с холодной стороны и пароизоляцией — с теплой (рис. 37); концы деревянных балок отапливаемых зданий при тонких стенах (до толщины в 2,5 кирпича, рис. 38, а) укладывают в глухие гнезда на подкладку из двух слоев просмоленного толя, при этом концы балок скашивают и на длине 75 см от торца обрабатывают антисептической пастой, после чего покрывают смолой или битумом заделываемую часть балки (кроме торца); при толщине стен более, чем 2,5 кирпича концы балок опирают на закладные железобетонные части или укладывают в открытые гнезда с указанной выше обработкой концов, но без осмолки или обмазки битумом (рис. 38, б).

В деревянных покрытиях не следует применять внутренние водоспуски, деревянные ендовы и фонари верхнего освещения, а при необходимости устройства фонарей их делают с вертикальными стенками, облегчающими отвод влаги; деревянные конструкции не следует применять в санитарных узлах, банях и других местах с повышенной влажностью воздуха, а также в зданиях с относительной влажностью воздуха более 70%.

Конструктивная защита обязательна во всех случаях применения деревянных конструкций, независимо от срока службы здания или сооружения.

Способы химической защиты древесины от гниения

Химическая защита (антисептирование) древесины производится: во всех случаях, когда конструктивными мерами нельзя устранить увлажнение древесины при эксплуатации конструкций; при применении древесины с влажностью более 20%, но не более 25% и затруднении быстрого ее просушивания в конструкции; внутри плит покрытий; при соприкосновении с грунтом деревянных элементов или их капельно-жидком увлажнении.

Способы антисептирования элементов деревянных конструкций выбирают в зависимости от рода сооружения, вида конструкции, состояния влажной древесины, условий эксплуатации, условий изготовления и других факторов. Антисептики бывают двух видов: водорастворимые (неорганические) и масляные (органические).

На деревообрабатывающих предприятиях антисептирование производят под давлением в цилиндрах (автоклавах) или в специальных ваннах.

Метод пропитки в цилиндрах под давлением наиболее надежен при глубокой пропитке как маслянистыми, так и водорастворимыми антисептиками. Пропитка в горяче-холодных ваннах производится при отсутствии оборудования для пропитки под давлением. Влажность древесины, пропитываемой этими способами, не должна превышать 25%. При этом заболонь пропитывается на 20 мм, а ядро — на 5 мм. Пропитку можно производить в одной ванне с заменой горячего раствора на холодный. Температура горячего маслянистого раствора должна быть 90...110°, а холодного — 40...60°. При применении водорастворимых антисептиков соответственно 90...95° и 20...30°.

Если влажность древесины превышает 25%, то антисептирование ведут комбинированным методом в высокотемпературных горяче-холодных ваннах, совмещающих в себе прогрев и сушку древесины в неводных жидкостях (петролатум, масла) при температуре 110... 120° С (метод А. И. Фоломина). По окончании сушки древесина переносится в холодную ванну с маслянистым антисептиком. Глубина пропитки водорастворимыми антисептиками для заболони — не менее 10 мм, для ядра — не менее 2 мм, для маслянистых антисептиков — 15 и 5 мм соответственно.

Утеплители из материалов на основе древесины пропитываются в ваннах горячим водным раствором фторидного антисептика при 80...90° С и при 60...70° С для фенольного антисептика.

К водорастворимым антисептикам относятся фторид натрия (с концентрацией раствора 3...4%), кремнефторид натрия в смеси с фтористым натрием в пропорции 1:3. Для подземных деревянных частей используют парофозную фенольную смолу. На 1 мв древесины требуется 4 кг фторида натрия на 16 л воды.

К маслянистым антисептикам, применяемым в открытых и подземных конструкциях, относятся: каменноугольное креозотовое и атраценовое масло, древесный деготь, древесная смола хвойных пород, сланцевое масло и древесный креозот.

Антисептирование на строительных площадках производят растворами антисептиков (поверхностно) или пастами. Пасту наносят равномерно при помощи гидропультов, краскопультов или погружением изделий в ванну с пастой. Густые пасты марки М200 наносят кистью. На морозе пасты подогревают до 30...40° С. Пасты марки М200 применяют для защиты массивных элементов, пасты марки М100 — для тонких. Марки паст М100 и М200 различают по количеству расходуемого антисептика на 1 м древесины (соответственно 100 или 200 г, дающие слой от 0,5 до 1 мм) и по составу (приложение 1).

По виду связующих веществ пасты разделяют на битумные, экстрактовые, силикатные и др. Как показывает опыт эксплуатации, пасты на основе битумов водоустойчивы, не корродируют металлов, но огнеопасны во время изготовления, имеют резкий запах при высыхании. Пасты применяются для элементов, подверженных постоянному или периодическому увлажнению, соприкасающихся с землей и открытых для атмосферных воздействий.

Пасты на основе сульфитных щелоков (экстрактовые) не имеют запаха, не горючи, не корродируют металлы, наносятся на древесину любой влажности при любой температуре, за исключением строганых вертикальных плоскостей, но легко вымываются водой. Применяются в жилищном и промышленном строительстве для элементов, защищенных от непосредственного воздействия воды.

Силикатная паста не водостойка, на горизонтальные поверхности наносится при любой влажности древесины и температуре воздуха, охраняет древесину от дереворазрушающих насекомых и обладает некоторыми огнезащитными свойствами. Область применения та же, что и экстрактовой. Антисептические пасты используются для заполнения трещин в открытых деревянных конструкциях с целью предохранения их от загнивания.

Поверхностное антисептирование растворами антисептиков производят для защиты от загнивания древесины, имеющей повышенную влажность и в случае высыхания ее в закрытых конструкциях. Для поверхностной обработки желательно иметь растворы антисептиков повышенной концентрации (8...10%).