Способы защиты деревянных конструкций от гниения конструктивная защита

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%).

Источник

Средства и способы защиты древесины от гниения

Практика проектирования и применения деревянных конструкций непрерывно прогрессируют. В результате качество и надежность этих конструкций повышаются, стоимость снижается, а влияние недостатков исключается.

Защита древесины от гниения — основная проблема прогресса деревянных конструкций. Гниение — это разрушение древесины грибами, для которых она служит питательной средой. Древесина может пострадать в лесу от лесных грибов и на складе — от складских. Для деревянных конструкций опаснее всего домовые грибы, поражающие их в процессе эксплуатации. Эти грибы (мерулиус, кониофора, нория и др.) покрывают древесину белыми, напоминающими вату, шнурами и пленками, с плотными плодовыми телами, она быстро становится бурой, рыхлой и покрывается трещинами.

Древесина может гнить только тогда, когда температура ее не ниже 5 и не выше 45, влажность не менее 20% и не более 80% и присутствует воздух. В холодное время года совершенно сухая или мокрая древесина, находящаяся в воде, не гниет. Защита древесины от гниения состоит в том, чтобы исключить хотя бы одно условие, необходимое для жизни опасных грибов, — избавить древесину от высокой влажности — самый верный и возможный путь защиты конструкции от гниения. Деревянные конструкции не следует применять во влажных помещениях, где используется вода и древесина всегда будет сырой. Лучше всего делать деревянные конструкции из древесины, высушенной в специальных сушилках при температуре до 130° С. При этом гибнут все находящиеся в ней споры опасных грибов.

Конструктивная защита древесины от гниения

Многие деревянные конструкции пока еще делаются из невысушенной древесины. Для того чтобы она высыхала после изготовления конструкции и не увлажнялась вновь, следует применять меры, называемые конструктивной защитой древесины от гниения. Для того чтобы дождевая и снеговая вода не увлажняла древесину, крыши должны иметь нужные уклоны, быть без внутренних водостоков и ендов и находиться в исправном состоянии. Древесина должна быть ограждена от капиллярной влаги грунта, камня и бетона. Для этого деревянные конструкции там, где они опираются на фундаменты, стены и железобетонные колонны, необходимо покрывать гидроизоляционными материалами — рубероидом, толем и др.

Деревянные конструкции не должны увлажняться при конденсации на них водных паров в холодное время года. Для этого они отделяются от внутреннего воздуха помещений слоем пароизоляции.

Химическая защита древесины от гниения

Однако не всегда деревянные конструкции можно надежно защитить от увлажнения. Влага может проникнуть через дефекты кровли и пароизоляции. Конструкции, применяемые на открытом воздухе, в подвалах и под землей — мосты, эстакады, столбы и сваи, опорные стулья и цоколи, — неизбежно будут увлажняться дождем, тающим снегом и грунтовой сыростью.

В этих случаях древесине требуется надежная химическая защита древесины от гниения — пропитка ядовитыми для грибов веществами, антисептиками; они бывают водорастворимые и маслянистые. Антисептики указаны в СНиП.

Водорастворимые антисептики — это водные растворы фтористого или кремнефтористого натрия и других веществ с добавкой красителя для отличия обработанной древесины. Они не имеют запаха, безвредны для людей и используются для защиты древесины от гниения, в частности деревянных конструкций домов и других закрытых сооружений, где они не могут быть вымыты водой. Чаще всего применяется 3%-ный раствор фтористого натрия, где в 97 л воды растворяется 3 кГ фтористого натрия и 50 г красителя.

Маслянистые антисептики — это креозотовое, антроценовое и сланцевое масла. Они очень ядовиты для грибов, но имеют сильный неприятный запах и вредны для здоровья людей. Эти антисептики не вымываются водой и применяются для защиты конструкций, используемых на открытом воздухе и в земле. При этом защищенные конструкции успешно служат десятки лет в условиях, где незащищенные сгнивают за два-три года.

Применяется несколько способов антисептической защиты древесины от гниения. Глубокая пропитка древесины в горяче-холодных ваннах производится путем выдерживания древесины сначала в горячем, а затем в холодном антисептическом растворе.

Пропитка под давлением состоит в выдерживании древесины в растворе или масле внутри автоклава под давлением. Поверхностное антисептирование состоит в нанесении на древесину горячего антисептического раствора кистями или гидропультом; антисептирование пастами — в нанесении на влажную древесину пастообразного антисептика.

Указания по защите древесины от гниения содержатся в СНиП и специальной инструкции.

Химики создают новые, все более эффективные антисептические вещества и способы антисептирования. В недалеком будущем вся без исключения древесина, применяемая в строительстве, будет полностью защищена от опасности загнивания, и деревянные конструкции будут надежно служить многие годы.

Источник