4.3. Защита древесины от гниения и возгорания

Гниение древесины вызывается совместным действием следующих факторов: повышенная влажность, кислород воздуха, положительная температура, наличие спор дереворазрушающих грибов. Дереворазрушающие грибы питаются материалом стенок клеток – целлюлозой, разлагая ее с помощью ферментов до глюкозы:

(С₆Н₁₀О₅)_n + n Н₂О = n С₆Н₁₀О₅

Глюкоза в теле гриба используется в процессе его жизнедеятельности, и, в конце концов окисляется и превращается в углекислый газ и воду:

С₆Н₁₀О₅ + 6О₂ = 6СО₂ + 6Н₂О.

Наиболее радикальный и реальный с конструктивной точки зрения путь защиты древесины от гниения – сухой режим эксплуатации (влажность древесины должна быть не более 15%). Если это невозможно, необходимо использовать антисептики - вещества, ядовитые для дереворазрушающих грибов.

Чаще других применяются водорастворимые антисептики, например, 3%-ный водный раствор NaF; растворы кремнефторида натрия или аммония. Маслянистые антисептики (например, антраценовое, каменноугольное, сланцевое масло), применяют для глубокой пропитки деревянных элементов, находящихся на открытом воздухе, в земле или воде (шпалы, части мостов, сваи, подводные сооружения и др.). Органорастворимые (Pinotex и проч.) - высокотоксичные для дереворазрушающих грибов антисептики, хорошо проникающие в древесину. Антисептические пасты, состоящие из водорастворимого антисептика, связующего вещества (битум, глина, жидкое стекло и др.) и наполнителя (торфяной порошок), применяют для защиты деревянных элементов зданий, увлажнение которых происходит в процессе эксплуатации (концы балок, столбов и др.).

Защита от возгорания осуществляется покрытием древесины огнезащитными составами и пропиткой антипиренами. Механизм действия огнезащитных красочных составов заключается в том, что при пожаре краска пузырится и образующийся пористый слой замедляет нагревание древесины. Антипирены (от греч. pyr – огонь) – растворы солей и некоторых других веществ (хлористый аммоний, фосфорнокислые натрий и аммоний, сернокислый аммоний, бура), которыми пропитывают древесину. Механизм их действия основан на том, что одни из них при нагревании древесины создают оплавленную пленку, закрывающую доступ кислорода к древесине, другие - при высокой температуре выделяют негорючие газы, препятствующие горению.

4.4. Виды материалов, изделий и конструкций из древесины

Лесоматериалы:

- круглые лесоматериалы (бревна строительные и пиловочные - диаметр верхнего торца не менее 14 см, подтоварник - диаметр 8-13 см, жерди - диаметр 3-8 см. Оцилиндрованные бревна получают из обычных бревен обработкой их на токарном станке, в результате чего они приобретают цилиндрическую форму (без «сбега»);

- пиломатериалы (пластины - получают при продольном распиливании бревен на две половины), четвертины - распиливание по двум взаимно перпендикулярным диаметрам, доски, брусья, бруски, горбыль). Длина пиломатериалов от 1 до 6,5 м с градацией через 0,25 м. Брусья имеют квадратное или прямоугольное сечение, толщину и ширину более 100 мм. Бруски имеют толщину менее 100 мм;

Полуфабрикаты и изделия из древесины:

- строганые и шпунтованные доски имеют на одной кромке шпунт, а на другой – гребень для плотного соединения элементов.

- фрезерованные изделия (плинтусы, поручни, наличники для обшивки дверных и оконных коробок, фальцованные доски - вагонка);

- паркет (штучный, щитовой, паркетная доска). Щитовой паркет имеет основание из досок или брусьев, на которое наклеен паркет из планок. Паркетные доски состоят из реечного основания с наклеенными паркетными планками;

- столярные изделия (оконные и дверные блоки, столярные перегородки, щитовые двери и др.);

Фанера - листовой материал, склеенный из трех и более слоев лущеного шпона. Шпон - тонкая непрерывная стружка, снимаемая с поверхности бревна на лущильных станках. Листы шпона в фанере располагают так, чтобы волокна древесины в смежных слоях находились во взаимно перпендикулярных направлениях. Так достигается изотропность материала при высоких прочностных показателях, характерных для цельной древесины без пороков. Толщина листов фанеры от 3 до 19 мм.

В зависимости от вида использованного клея и его водостойкости различают фанеру повышенной водостойкости (марка ФСФ на фенолоформальдегидном клее), средней водостойкости (марки ФК и ФБА соответственно на карбамидном и альбумин-казеиновом клеях), ограниченной водостойкости (марка ФБ на казеиновом клее). Декоративная фанера марки ДФ, облицованная шпоном из ценных пород (дуба, груши и т.п.), применяется для внутренней отделки стен, перегородок, дверных полотен, встроенной мебели. Для использования во влажных условиях и нагруженных конструкциях производится бакелитизированная фанера (марки ФБС и ФБ). Выпускаются также фанерные плиты (толщиной до 78 мм), применяемые для дверей, перегородок, встроенной мебели.

Столярные плиты толщиной до 50 мм (реечные щиты, оклеенные с обеих сторон шпоном) также применяют для изготовления дверей, перегородок, мебели и т.п.

Кровельные материалы для временных зданий выпускают следующих видов: стружка (длиной 40-50 см вдоль волокон, толщиной 0,3 см), дрань (длиной 40-100 см, толщиной 0,3-0,5 см), плитки деревянные и гонт (длиной 50-70 см, толщиной 1,5 см).

Сборные деревянные дома могут быть двух типов: с деревянным каркасом (из бруса, толстых досок и т.п.), заполненным каким-либо теплоизоляционным материалом (минеральной ватой, фибролитом и др.) и обшитым с внутренней и наружной сторон, и дома из бревен (обычных и оцилиндрованных) или деревянного бруса. Более совершенный вариант – дома из клееного бруса. Такой брус делают на заводе склейкой из 3-5 толстых досок («ламелей») таким образом, чтобы годовые кольца древесины в соседних ламелях были направлены в разные стороны. За счет этого клееные брусья не трескаются и не коробятся. На верхней и нижней гранях бруса фрезеруются шипы и ответные им пазы для простейшего получения плотного стыка

Клееные деревянные конструкции - крупноразмерные элементы (шириной 120-200 мм, высотой – до 1500 мм), полученные путем склеивания полимерными клеями небольших деревянных заготовок. Они отличаются меньшей массой, большей прочностью, водостойкостью, большей стойкостью к загниванию, меньшей возгораемостью, чем обычные деревянные конструкции. Технология клееных деревянных конструкций позволяет получить конструкции любого размера и формы, удалить из древесины дефектные участки (сучки, косослой и проч.), максимально полно использовать древесину, в том числе и «неделовую». Клееные деревянные конструкции превосходят по эффективности железобетонные, и во многих странах мира они рекомендованы для многоэтажных жилых и общественных зданий.

К несущим клееным конструкциям относят плоские конструкции - балки, фермы, рамы, арки, панели и пространственные – оболочки, купола и т.п. В качестве ограждающих конструкций используются панели размерами 3х1,5 м и 6х1,5 м с обшивкой из фанеры и другие конструкции.

Модифицированная древесина – цельная древесина с направленно измененными свойствами (прессованная древесина, пластифицированная аммиаком, модифицированная синтетическими смолами).

Материалы на базе неделовой древесины и отходов деревообработки – древесностружечные плиты ДСП, цементностружечные плиты ЦСП, древесноволокнистые плиты ДВП, фибролит и арболит. Древесноволокнистые плиты выпускаются в виде мягких плит для тепловой изоляции и в виде тонколистового прочного материала с гладкой поверхностью – твердые ДВП или оргалит. Оргалит используют для обшивки стен, потолков, при настилке полов и как основа сборных элементов покрытия пола – ламината. Оргалит не рекомендуется использовать во влажных помещениях, так как при контакте с водой он набухает и деформируется.

Для отделки помещений с влажным режимом эксплуатации (ванные комнаты, туалеты и т.п.) используют сверхтвердые ДВП плотностью 1100-1200 кг/м³, в состав которых вводят термореактивные смолы. Поверхности таких плит обычно окрашивают или ламинируют декоративными пленками.