Гниение древесины
Гниение — разложение целлюлозы древесины, происходящее вследствие деятельности дереворазрушающих грибов и микроорганизмов.
Лесные грибы поражают растущее дерево и редко встречаются в лесоматериалах, так как зараженные части ствола отделяются при сортировке леса.
Складские грибы паразитируют на срубленной древесине в лесу или на складах, пока древесина еще сохраняет свои соки. К числу опасных складских грибов, вызывающих гниль, относятся гриб складской, встречающийся в штабелях бревен и пиломатериалов, а также гриб столбовой (или шпальный).
Домовые грибы-поражают не только деревянные конструкции, но и органические строительные материалы (древесноволокнистые и древесностружечные плиты, камышит и т. п.).
Наиболее опасными из домовых грибов являются так называемый настоящий домовой гриб, белый домовой гриб, пленчатый домовой гриб и др. Эти грибы поражают древесину как хвойных, так и лиственных пород.
Способы предотвращения гниения имеют своей целью создание условий, неблагоприятных для развития дереворазрушающих грибов.
Поскольку грибы развиваются при определенной влажности, то основным способом предотвращения гниения является применение для деревянных конструкций, находящихся на воздухе, сухой древесины и предохранение ее от увлажнения в последующем. Достигается это прокладкой гидроизоляции между деревянными элементами и другими частями здания, применением соответствующих красочных составов (лаков, эмалей, масляных красок). Большое значение имеет создание условий для естественной вентиляции, обеспечивающей постоянное проветривание деревянных конструкций и предотвращающей накопление
влаги в древесине. Однако нельзя предохранять древесину от увлажнения, когда деревянная конструкция или ее часть подвергается в эксплуатационных условиях систематическому попеременному увлажнению и высыханию. В этих случаях основным является химический способ борьбы с гниением — введение в древесину антисептиков — веществ, ядовитых для грибов.
Антисептики, обладая токсичностью по отношению к грибам, должны быть безвредными для людей и животных. Применяют антисептики, не понижающие прочности древесины и не вызывающие коррозии металлических креплений. Кроме того, антисептики должны сохраняться в условиях эксплуатации. Для воздушных условий обычно применяют антисептики, растворимые в воде. Антисептирование деревянных элементов, подвергающихся действию воды (шпалы, столбы, сваи и т. п.), осуществляют нерастворяющимися маслянистыми веществами.
Антисептические пасты применяют как обмазки для защиты от гниения деревянных конструкций при повышенной влажности воздуха, а также для элементов, находящихся в грунтах с переменной влажностью. Пасту, нанесенную на поверхность столбов или других элементов, соприкасающихся с землей, защищают гидроизоляцией (толем, рубероидом и т. п.).
Те места деревянной конструкции, которые повреждены дереворазрушающими грибами или насекомыми, обрабатывают сильнодействующими антисептиками. Древесину, пораженную гнилью, удаляют и сжигают во избежание заражения здоровой древесины.
Древесина может подвергаться стерилизации путем облучения лучами кобальта по определенному режиму. Применение радиационных методов возможно только при строгом обеспечении правил охраны труда.
Усовершенствование установок для стерилизации древесины горячим воздухом (при 100°С), который вызывает гибель грибов и насекомых, поможет сохранить деревянные конструкции, находящиеся в эксплуатации.
Способы антисептирования древесины применяют в зависимости от типа и условий службы конструкции.
Поверхностная обработка производится водными растворами антисептиков, которые наносят на поверхность деревянных
элементов кистями или распылителями за 2-3 раза. Глубина пропитки древесины составляет в этом случае 1-2 мм (ее легко определить, если раствор подкрасить, например, анилиновой краской). Большая глубина пропитки получается при погружении деревянных элементов в ванну с холодным или подогретым раствором антисептика.
Пропитка в горяче-холодных ваннах осуществляется в определенной последовательности; сначала подсушенную древесину погружают в горячий антисептик (с температурой 90-95°С) и выдерживают в нем несколько часов. За это время древесина нагревается и воздух, находящийся в ее порах, частично удаляется. Затем деревянные элементы переносят в ванну с «холодным» антисептиком (20-40°С). При охлаждении воздух в порах сжимается и под действием создающегося вакуума антисептик засасывается в древесину. Для пропитки применяют водорастворимые и маслянистые антисептики. Способ горяче-холодных ванн позволяет пропитать древесину сосны на всю толщину заболони.
Пропитка под давлением производится в автоклавах. Материал загружают в автоклав, который герметически закрывают. Сначала в автоклаве создается вакуум и материал выдерживают до удаления воздуха из древесины. Затем автоклав заполняют подогретым антисептиком и повышают давление в нем до 0,6-0,8 МПа, после чего давление снижают до нормального, выпускают оставшийся антисептик и выгружают из автоклава антисептированный материал. Этим способом обрабатывают деревянные элементы, соприкасающиеся с землей, бетоном или каменной кладкой.
Пропитка в высокотемпературной ванне (разработанная А. И. Фоломиным) объединяет процессы сушки и пропитки сырой древесины. Материалы из хвойных или лиственных пород помещают в ванну с каменноугольным маслом (или другим равноценным антисептиком), нагретым до температуры 160-170°С, при которой из древесины быстро удаляются влага (в виде пара) и воздух. Это значительно облегчает проникновение антисептика в древесину при погружении ее в ванну с температурой антисептика около 100°С. Сушка древесины в высокотемпературной жидкой среде позволяет избежать трещин и добиться полной стерилизации древесины.
Диффузионная пропитка происходит, когда водорастворимый антисептик, содержащийся в антисептической пасте, постепенно растворяется и пропитывает древесину вследствие медленного диффузионного перемещения. Части деревянных конструкций, подвергающиеся периодическому увлажнению (концы деревянных балок и прогонов, опорные части ферм и т. п.), покрывают слоем битумно-силикатной или экстрактовой пасты, содержащей NaF, Na2SFg.
Источник
Гниение древесины и условия, способствующие его развитию
Гниение дерева является результатом жизнедеятельности дерево-разрушающих грибов, относящихся к споровым растениям. Древесина состоит в основном из органических веществ, которые служат пищей для этих грибов. При благоприятных условиях споры развиваются в гифы — тонкие нити, которых проникают внутрь древесины через поры. Гифы, сплетаясь между собой, образуют внутреннюю грибницу или внутренний мицелий. На наружной поверхности древесины гифы образуют шнуры и ватные покровы, называемые воздушным мицелием, который, уплотняясь, создает плодовое тело, где происходит спорообразование.
В настоящее время различают более тысячи различных видов грибов, живущих на древесине. Однако не все они в равной степени являются опасными. Одни из них не вызывают заметного снижения механической прочности древесины, другие же полностью разрушают древесину. Некоторые виды грибов питаются за счет содержимого клеток, оставляя стенки клеток нетронутыми или почти нетронутыми. При сильном поражении древесины такими грибами внутреннее содержимое клеток почти полностью съедается, остается лишь ослабленный остов клеток. Гниль такого рода называется коррозионной гнилью. Коррозионная гниль вызывается большей частью лесными грибами, поражающими древесину на корню.
Наиболее опасными являются грибы, разрушающие основную часть древесного вещества — целлюлозу. Характерным внешним признаком разрушения древесины такими грибами в стадии весьма активной их жизнедеятельности служит появление трещин не только вдоль, но и поперек волокон. Такая гниль называется деструктивной гнилью. В конечной стадии развития деструктивной гнили древесина распадается на призматические кусочки, легко растираемые в порошок руками.
Схематизируя процесс гниения, можно рассматривать его как разрушение лишь основной части древесного вещества — целлюлозы (деструктивная гниль). При воздействии на целлюлозу (С6Н10О5) воды (Н2О) можно получить глюкозу (C6H12О6).Такая химическая реакция отображает биохимический процесс гидролиза древесины, т. е. перевода целлюлозы в водорастворимое соединение глюкозу. Однако эта реакция возможна лишь при полном влагонасыщении древесины, т. е. при ее влажности более 30% и при одновременном воздействии ферментов, выделяемых гифами грибов — разрушителей древесины. Растворимая в воде глюкоза является пищей для грибов. Далее происходит биохимический процесс дыхания и развития грибных клеток, отображающий окисление глюкозы до полного распада ее на углекислый газ и воду.
Видно, что для развития гриба одной питательной среды недостаточно, для этого необходимо еще наличие свободного кислорода воздуха.
Таким образом, для того чтобы начался процесс гидролиза древесины, необходимо хотя бы местное увлажнение древесины выше 30%. В дальнейшем же процесс гидролиза может происходить без поступления влаги извне, за счет биологического увлажнения при распаде глюкозы на углекислый газ и воду. О степени интенсивности биологического увлажнения можно судить хотя бы по тому, что при гниении древесины с полным завершением процесса каждый килограмм древесины должен был бы выделить 0,55 л воды. По данным В. В. Миллера 1 м3 сосновой древесины при сгнивании до утраты 50% своего первоначального сухого веса выделяет около 140 л воды. В то же время достаточно обеспечить древесине воздушно-сухой режим или изолировать ее от кислорода воздуха путем непрерывного содержания под водой, чтобы исключить развитие гниения. Так, например, комнатная мебель не подвергается загниванию так же, как и элементы деревянных конструкций, постоянно находящиеся под водой.
Для развития гниения необходимым условием является также определенный температурный режим. При температурах ниже нуля гниение приостанавливается, но может возобновиться при нагревании древесины выше нуля. Споры грибов могут переносить длительное время очень низкие температуры (до —40°), не погибая. Нагревание древесины до температуры 70—80° убивает грибы и даже споры. Поэтому искусственная сушка леса в камерах, происходящая при температурах выше 70—80°, обеззараживает древесину.
Виды грибов — разрушителей древесины. С точки зрения строительной практики все виды грибов — разрушителей древесины можно объединить в три группы грибов: лесных, биржевых и домовых.
Лесные грибы поражают живую древесину на корню и называются паразитами. Они не развиваются на срубленной древесине и не представляют опасности для сооружений.
Биржевые и домовые грибы поражают срубленную (мертвую) древесину и называются сапрофитами. На них должно быть обращено внимание строителей.
Биржевые грибы поражают древесину на складах сырья, на биржах лесозаводов и при транспортировке. К ним относятся, например, плесневые грибы, деятельность которых, как правило, ограничивается образованием поверхностных; пушистых или слизистых налетов зеленого, серого, розового и других цветов.
Некоторые из биржевых грибов питаются за счет содержимого клеток преимущественно заболонного слоя, не оказывая заметного влияния на механические свойства древесины. К ним относится, например, Ceratostoma Pilifera, вызывающий так называемую «синеву» заболонного слоя. Однако назвать эти грибы совершенно безвредными нельзя. Пораженная ранее ими древесина становится как бы «предрасположенной» к другим грибковым заболеваниям, более опасным. Среди биржевых грибов имеются и непосредственные разрушители древесины. Из них наибольшее распространение в СССР получили Peniophora Gigantea, продолжающий развиваться и в сооружениях в условиях большой влажности, и Lenzites Sepiaria, обычно разрушающий круглый лес и брусья изнутри.
Домовые грибы являются наиболее опасными разрушителями древесины. Интенсивнее всего этими грибами поражаются деревянные конструкции, строительные детали, и органические строительные материалы, входящие в состав ограждающих частей зданий (торф, камышит, соломит, войлок, картон, толь и др.). К. наиболее опасным и распространенным домовым грибам относятся: «настоящий домовой гриб» (Merulius lacrymans), «белый домовой гриб» (Poria Vaporaria), «пленчатый домовой гриб» (Coniophora Cerebella), «шахтный гриб» (Paxillus acheruntius).
Во-время защищайте свой дом из бруса или баню от всех вредных воздействий.
Источник