6.6. Влияние пропитки на свойства древесины

Поскольку основной целью пропитки древесины является предохранение ее от разрушения, естественно возникает вопрос о влиянии антисептической обработки на физико-механические свойства древесины в период эксплуатации.

Прочность. Поскольку пропитанная древесина должна выдерживать значительные нагрузки в службе, важно, чтобы ни антисептик, ни методы подготовки и пропитки древесины не понижали ее прочность сверх допустимого.

Стандартные антисептики сами по себе обычно не считаются вредными, но условия, при которых древесина подвергается пропитке, могут быть настолько тяжелыми и длительными, что вызовут сильное понижение прочности древесины. Например, пропарка с последующим вакуумом может оказывать особенно сильное ослабляющее влияние на древесину. При этом степень ослабления древесины зависит не только от температуры и длительности пропарки, но также и от породы, размера сортимента и состояния древесины.

В период собственно пропитки древесины антисептиком (период давления) важными факторами являются интенсивность и длительность давления и температура антисептика. Наиболее существенным из этих факторов является интенсивность давления, поэтому во избежание повреждений ее следует тщательно регулировать. Температура антисептика сильно влияет на поглощение и глубину пропитки и поэтому желательно по возможности поддерживать относительно высокие температуры. Если назначаемое сочетание давления и температуры может вызвать растрескивание или коллапс древесины, рекомендуется понизить давление, а не температуру и, если необходимо, продлить время пропитки.

Точное воздействие любого сочетания давления и температуры будут зависеть в свою очередь от таких факторов, как порода, предварительная обработка древесины, а также тип примененного антисептика. Породы, имеющие низкую плотность, более подвержены повреждению от высокого давления, чем породы с высокой плотностью. Значительно повышенные давления можно надежно применять только для древесины, которую нагрели в течение короткого времени, и нельзя применять для древесины, которая размягчена длительным предварительным нагревом. В таких же условиях брусья, пропитанные водорастворимыми антисептиками, проявляют большую тенденцию к коллапсу, чем пропитанные маслами. Вероятно, это объясняется тем, что водные растворы больше размягчают древесину, чем масляные антисептики (Хунт, Гэрратт, 1961). Креозоты и смеси креозотов (с каменноугольной смолой или нефтью) практически инертны к древесине и не вступают с ней ни в какие химические реакции, которые отразились бы на ее прочности.

Одним из наиболее важных свойств хорошо пропитанной древесины является ее способность сохранять прочность в службе в условиях, благоприятных для постепенного или быстрого разрушения непропитанной древесины. Имеется много сообщений о пропитанных столбах, сваях и общих конструкционных брусьях, которые не подвергались сильному механическому износу и сохранили в течение многих лет свою способность к выдерживанию нагрузок, часто даже в течение большего времени, чем это требовалось для срока службы этих сооружений.

Сохранение прочности пропитанной древесины иногда настолько существенно, что обеспечивает древесине значительную остаточную стоимость в том случае, когда сами сооружения устаревают.

Влияние накалывания. По данным А. Хунт и М. Гэрратт в результате накалывания пиломатериалов из дугласовой пихты, столбов и шпал из кедра, происходит некоторое понижение прочности, но, как правило, этот недостаток компенсируется повышением степени защищенности, возникающей в результате улучшенного поглощения и большей равномерности проникновения антисептика. Например, если даже наколотый столб в начале эксплуатации может иметь пониженную прочность по сравнению с не наколотым , он все же благодаря лучшей защищенности будет гораздо меньше поражен гнилью и поэтому через несколько лет его прочность будет в среднем выше прочности не наколотого столба. То же самое относится и к пиломатериалам.

Способность к окраске. В большинстве случаев древесину, пропитанную антисептиками, применяют в условиях, не требующих нанесения на нее краски. Однако бывают случаи, когда появляется необходимость окрашивания пропитанной древесины. Например, это относится к шоссейным столбам и мостовым брусьям, которые для контраста должны быть окрашены в белый или какой-либо другой светлый цвет, обеспечивающий безопасность движения транспорта, особенно ночью. Кроме того, пропитанная древесина в верандах и других наружных частях жилых домов может также нуждаться в покраске в декоративных целях, а также для защиты от атмосферных воздействий.

Свежепропитанную креозотом древесину следует сушить в течение нескольких недель до нанесения красок для того, чтобы наиболее летучие компоненты масла могли испариться с ее поверхности. Кроме того, пропитка должны быть такой, чтобы выпотевание масла на поверхности или его высачивание было минимальным. Однако влияние способа пропитки и размера поглощения на способность древесины окрашиваться распространяется в основном на круглые сортименты или на заболонные поверхности пиломатериалов.

Пока еще не разработан вполне удовлетворительный метод покрытия пропитанной креозотом древесины светлыми красками, поскольку антисептик при смешивании с сохнущими маслами в таких красках вызывает быстрое обесцвечивание пигмента. Однако алюминиевые краски частично помогают разрешению этой проблемы. Два слоя хорошей алюминиевой краски обеспечивают прочное покрытие, которое выцветает менее сильно, чем другие. Однако белые или другие светлые покрытия не могут быть надежно применены поверх алюминиевой краски, так как они и в этом случае склонны к изменению цвета, даже если алюминиевая краска устойчива.

Окрасить пропитанную водорастворимыми антисептиками древесину, предварительно хорошо высушенную, обычно относительно легко. Важно, чтобы древесина после пропитки хорошо высушивалась и чтобы перед покраской с поверхности были удалены накопившиеся смолы или другие экстрактивные вещества.

При окраске древесины, пропитанной пентахлорфенолом, возникающие трудности обычно связаны с растворителем, поскольку сам пентахлорфенол не оказывает неблагоприятного действия краски. Растворители, быстро высыхающие на поверхности древесины после пропитки, также не влияют на краску, но при использовании тяжелых маслянистых растворителей или при интенсивных поглощениях летучих масел пропитанная древесина не может быть удовлетворительна окрашена.

Способность к склеиванию. Влияние антисептической пропитки на способность древесины к склеиванию становится очень важной в связи с растущим использованием ламинированных брусьев в условиях, требующих защиты древесины антисептиками или антипиренами.

Если склейку производить после того, как детали пропитаны, распространение антисептика по клееной древесине будет удовлетворительным, но наличие его в жидкой или твердой форме на поверхности древесины может серьезно помешать получению прочных и устойчивых клеевых швов.

Хорошие клеевые швы для древесины, пропитанной антисептиками, можно получить при соблюдении следующих мер предосторожности (Хунт, Гэрратт, 1961):

1. Для изготовления клеевых брусьев, предназначенных для использования во влажных или открытых условиях, следует использовать только клеи, обладающие достаточной устойчивостью.

2. Необходимо, чтобы антисептик и клей были совместимы.

3. Древесина к моменту склейки должна иметь влажность, соответствующую условиям применения готовых изделий и получению хороших клеевых швов.

4. Непосредственно перед склеиванием пропитанную древесину следует подвергнуть строжке с таким расчетом, чтобы склеиваемые поверхности были гладкими и плоскими и не имели антисептика в жидком или твердом виде.

5. При затвердевании клея древесину следует ставить в такие условия, которые были бы удовлетворительными для данного сочетания антисептика, клея и породы древесины.

Электропроводность. Присутствие антисептика в древесине может влиять на ее электросопротивляемость. Установлено, что креозот не понижает природной электросопротивляемости древесины. Присутствие водорастворимых солей в пропитанной древесине будет повышать ее электропроводность, особенно при высокой влажности.

Возгораемость. Влияние антисептиков на возгораемость древесины является важным фактором для многих видов деревянных конструкций. С точки зрения возгораемости пропитанной древесины водорастворимые антисептики считаются лучше маслянистых. Например, при введении в древесину в обычном количестве (8-16 кг/ м³) хлорид цинка оказывает некоторое влияние на понижение возгораемости древесины, а в больших количествах (64 кг/ м³ и более) повышение сопротивления распространению огня становится очень заметным.

Огнезащитная эффективность других водорастворимых антисептиков приблизительно такая же, как хлорида цинка, но огнестойкость при низких поглощениях, обычно применяемых для предотвращения гнили или защиты от насекомых, несущественна.