1.2.2. Влияние абиотических факторов на древесину

Менее сильное, чем биологические агенты, разрушающее действие на древесину оказывают абиотические факторы окружающей среды: вода, температура, воздух и свет.

Вода вымывает часть древесных соков и в некоторой степени способствует этим сохранению древесины. Практикой подтверждается, что сплавная древесина лучше противостоит загниванию. Однако значительной роли это ее свойство не играет.

При длительном (более 1-3 лет) пребывании древесины в пресной и особенно в морской воде обычно происходит обычно уменьшение ее прочности, что внешне характеризуется посветлением окраски древесины и губчатым строением. Однако, известно, что древесина некоторых пород (например, лиственницы) сохраняется в воде при отсутствии воздуха и при равномерной температуре до 1000 лет и более.

Но чаще вода способствует разрушению древесины. Благоприятные условия для развития грибов создаются при содержании воды в древесине более 20% и при температуре от 0 до +45 С.

Очень сильное разрушающее влияние на древесину оказывает влажность почвы. Древесина хуже сохраняется в более водопроницаемом, влажном и теплом грунте. Например, в песчаной почве, особенно при меняющейся влажности, древесина сохраняется хуже, чем в глинистой. Древесина, врытая в землю, поглощает 45-70% влаги. Особенно губительна для древесины переменная влажность в присутствии воздуха. Поэтому в столбах быстрее всего разрушается часть древесины у поверхности земли или находящаяся в зоне меняющегося уровня воды в водоеме.

Температура оказывает определенное влияние на прочность древесины. При длительном нагревании ее выше 60 С, что в естественных условиях происходит при освещении солнцем, древесина становится слабее. При этом происходят процессы, схожие с начальными стадиями сухой перегонки древесины.

Деревянным конструкциям в некоторых сооружениях приходится работать при различных температурах. Зимой они подвергаются действию низких температур (до –30С), летом – высоких температур (до +30С). Поэтому вопрос о влиянии высоких и низких температур на механические свойства древесины представляет большой практический интерес.

По данным С.И. Ванина влияние высоких температур на механические свойства древесины в первую очередь выражается в том, что древесина приобретает хрупкость, вследствие чего снижается ее способность сопротивляться ударной нагрузке.

Влажные замороженные образцы древесины обнаруживают большую крепость, чем сухие незаможенные.

В некоторых случаях деревянным конструкциям приходится работать при высокой температуре и полной влагоемкости, например, в градирьнях ТЭЦ. По данным С.И.Ванина, механические свойства древесины при большой влажности и высокой температуре, по сравнению с механическими свойствами комнатно-сухой древесины (10-12%), значительно понижены.

Действие на древесину воздуха и света сводятся к окисляющему влиянию кислорода и озона, что проявляется в старении древесины. Процесс старения древесины, сопровождающийся обычно незначительным ее потемнением, заметно не влияет на физико-механические свойства.

Когда незащищенная древесина подвергается воздействию комплекса абиотических факторов, в том числе и погоды, то она испытывает различные разрушения, собирательно называемые атмосферным воздействием.

Обычно на поверхности поврежденных таким воздействием деталей появляется ворсистость волокон. Она становится грубой и волнистой или пушистой, появляются небольшие трещины и расщепления, которые затем увеличиваются в размерах. Доски подвергаются короблению или крылатости и даже могут срываться с креплений, поверхностные волокна становятся ломкими и разрушаются, так, что подвергаемые атмосферным воздействиям слои древесины постепенно стираются (рис. 1).

Рис. 1. Кровельная тесовая обшивка, разрушенная в результате длительных атмосферных воздействий

Поднятость волокон, растрескивание и коробление могут произойти в течение нескольких недель или месяцев, но износ поверхностных слоев является очень медленным процессом и может быть заметен лишь спустя несколько лет.

Разрушение от атмосферных воздействий является результатом постоянных изменений размеров поверхностных слоев древесины. Размерным изменениям обычно подвержен наружный слой древесины, где образуются переменные усилия сжатия (при высыхании древесины) и растяжения (при ее увлажнении), вызывающие механические разрушения.

Атмосферные воздействия являются причиной разрушения неокрашенных или плохо окрашенных деревянных элементов, таких, как обшивка жилых домов и сельскохозяйственных построек, детали наружной отделки, кровельный лес, заборные доски и т.д.

Существенное влияние на разрушение древесины оказывает климат. В сухом и жарком, а также в холодном климате гниение древесины происходит гораздо медленнее, чем в поясе умеренного климата.