5. Защита древесины от гниения и горения

Для обеспечения долговечности деревянных конструкций при любых условиях эксплуатации их необходимо защитить от загнивания и горения.

Защита древесины от гниения

Гниение это биохимический процесс разрушения древесины, вызванный грибами. Как результат жизнедеятельности растительных организмов, гниение возможно только при определенных благоприятных условиях. Прежде всего, влажная среда (20 ... 70%), умеренная температура (15—30℃), доступ кислорода.

В сухой древесине жизни грибов прекращается. За отрицательных температур оно замирает, однако с оттепелью вновь восстанавливается. Высокая температура (выше 80 ° С) убивает грибницу, а при нагреве более 120 ℃ погибают споры. Наличие воздуха также необходимо для роста грибов. Древесина, полностью насыщена водой или находится в воде без доступа воздуха, практически не поражается грибами. Невозможна жизнедеятельность грибов также в отравленной среде.

Борьба против гниения древесины заключается в прекращении жизнедеятельности грибов с использованием конструктивных и химических мероприятий.

Конструктивные меры направлены на создание такого температурно влажностного режима, при котором обеспечивается воздушно-сухое состояние древесины на все время эксплуатации. Для этого:

1 Защищают деревянные конструкции от дождевой влаги (качественный гидроизоляционный ковер кровель);

2 От капиллярной влаги древесину защищают отделением ее от бетонных и каменных конструкций битумной гидроизоляцией (чаще слоем толя или рубероида);

3 Деревянные конструкции должны опираться на фундамент выше уровня почвы или пола;

4 В помещениях с влажным режимом (>75%) поверхность конструкций изолируют нанесением лака или краски;

5 В ограждающих конструкциях древесину защищают от конденсационной влаги гидро- и пароизоляционные пленки.

6 Несущие конструкции должны быть открытыми для проветривания и периодического осмотра;

7 Конструкция должна размещаться полностью или в теплом или в холодной среде, чтобы не допустить образования конденсата.

К химическим мерам прибегают, когда невозможно избежать увлажнения конструкции в процессе эксплуатации. В таких случаях основной защитой от гниения является антисептирование, то есть насыщение конструкции ядовитыми для грибов химическими веществами.

Как правило, антисептирование древесины проводят после ее механической обработки (распиловка). Влажность дерева не должна превышать 25%, заболонь пропитывают на 20 мм, ядро - на 5 мм.

Для обработки древесины внутри помещений используют преимущественно водорастворимые антисептики (фтористый и кремнефтористый натрий). Эти антисептики не имеют ни цвета, ни запаха и безопасны для человека. Для защиты конструкций, эксплуатируемых на открытом воздухе, применяют маслянистые вещества - каменноугольное, сланцевое, антраценове масло другие. Они не растворяются и не вымываются водой, имеют резкий запах и особенно ядовитые для грибов. При этом они достаточно вредны для окружающих. Поэтому в местах с массовым пребыванием людей подходит только.

Антисептирование древесины выполняют под давлением в цилиндрах, насыщением в ваннах, поверхностным нанесением.

Древесина может поражаться также насекомыми. При большом количестве ходов и отверстий несущая способность конструкции резко снижается. Для защиты от жуков используют температурный способ (нагрев выше 80 ° С) или химический (обработка токсичными веществами).

Защита древесины от горения

Защита деревянных конструкций от возгорания, горения и пожаров имеет важное общегосударственное значение.

Древесина относится к легковоспламеняющимся материалам. при температуре 260 — 290 ° С проходит возгорания, а при температуре выше 350 ° С - самовозгорание.

Горение древесины происходит в результате ее нагрева до температуры, при которой начинается термическое разложение с образованием горючих газов, содержащих углерод. Таким образом, древесина как органический материал сгораема. Однако, благодаря малой теплопроводности, горения массивных элементов замедляется и тем самым возрастает предел огнестойкости - очень важный показатель для успешного тушения пожара. Он определяется временем, при котором нагруженный элемент сохраняет несущую способность в условиях пожара. С увеличением размеров сечения элемента возрастает предел его огнестойкости. Так, брусчатая балка сечением 17 × 17 см, загружена напряжением 10 МПа, имеет предел огнестойкости 40 мин. За это время должны быть приняты меры по эвакуации людей, ценностей и тушения огня.

Целью защиты от возгорания является повышение предела огнестойкости деревянных конструкций, для того чтобы они дольше опирались возгоранию и в процессе горения не создавали и не распространяли открытого пламени. Это достигается мерами конструктивного и химической защиты.

Конструктивная защита древесины от возгорания заключается в ликвидации условий, благоприятных для возникновения и распространения пожара. В конструкциях производственных зданий с горячими процессами использования древесины недопустимо. Деревянные конструкции следует отдалять от печей и других нагревательных приборов на надлежащую расстояний устанавливать огнестойкие барьеры. Для предотвращения распространения огня, деревянные дома разделяют на блоки противопожарными преградами (брандмауэрами) и зонами из огнестойких конструкций. Элементы деревянных конструкций должны быть массивными брусчатыми или клееными. Обычная штукатурка значительно повышает сопротивление деревянных стен и потолков возгорания.

К химическим мер защиты прибегают в тех случаях, когда к конструкциям предъявляются повышенные требования по огнестойкости, например в помещениях, где хранятся легковоспламеняющиеся материалы. Они заключаются в обработке древесины водными растворами огнезащитных соединений - антипиренов. Эти вещества при высоких температурах плавятся или разлагаются, покрывая конструкцию огнезащитными пленками или газовыми оболочками, которые препятствуют доступу кислорода к древесине тем самым прекращая процесс горения. К основным антипиренов принадлежат аммонийные соли фосфорной и серной кислот.

При обработке поверхностей деревянных конструкций пытаются совмещать нанесения растворов предотвращают горение, с антисептиками.

Следует помнить, что глубокая пропитка в цилиндрах снижает прочность древесины на 10 ... 20% и это надо учитывать при расчете конструкций.