книги из ГПНТБ / Стабников В.Н. Антисептирование древесины на строительстве

Известны 'попытки обрабатывать труднопропитываемые по­ роды под .большим давлением в автоклавах или путем инъекций через отверстия в деревянной детали. Это, однако,

пока не дало удовлетворительных результатов. Проникновение антисептика поперек волокон даже под весьма высоким давле­ нием происходит неравномерно, а механическая прочность дре­ весины снижается вследствие деформаций волокон.

Наши опыты пропитки еловой древесины в автоклаве с дав­ лением 6 атм и при температуре 160—170° показали удовлет­ ворительные результаты только после того, как создавалась разность давлений на торцах пропитываемого образца путем

заделки одного торца в непроницаемый колпак. Это вызывало интенсивное движение жидкости вдоль волокон со свободного торца в сторону заделанного.

Некоторую пользу в производственных условиях в наших опытах дал способ «автоклав — холодная ванна», когда пропитанный под давлением и при высокой температуре лесо­ материал сгружался с вагонетки в «холодную» ванну (t = 40°)

с антраценовым маслом. Привес обработанных таким способом еловых шпал заметно повышался (на 10—15%).

Чтобы улучшить пропитку труднопропитываемых пород,

нами была использована предварительная обработка дре­ весины химическими средствами. Цель этого меро­ приятия— удалить из древесины некоторые компоненты и тем самым облегчить проникновение антисептика. Наиболее удач­

сусной кислоты.

Ниже приводится табл. 3, показывающая эти результаты.

Через 3 мес. после пропитки было сделано испытание меха­ нической прочности древесины. Прочность оказалась неизмен­ ной. Это свидетельствует о том, что обработка древесины сла­

быми кислотами, облегчая проникновение антисептика вглубь образца, не ослабляет его прочности.

Заметное увеличение привеса древесины во время пропитки в наших опытах дало использование ультразвука. Пропитка еловой древесины раствором фтористого натрия, трансформа­ торным и антраценовым маслами под воздействием ультразвука во всех случаях оказалась более высокого качества. Привес об­ разцов оказался большим по сравнению с привесом после про­ питки таких же образцов и в тех же условиях, но без обработки ультразвуком. Однако этот способ пропитки древесины не про­

верен в производственных условиях.

Перспективным способом обработки деревянных деталей и целых конструкций против гниения является антисептирование их путем обработки газами.

Газовая обработка имеет то преимущество, что ее можно проводить в закрытом помещении без разборки конструкций.

59

Газ легко проникает в любые щели и соединения деревянных элементов, в которые невозможно ввести никакой другой анти­ септик. Наши опыты с такими газами, как -хлор и дихлорэтан,

/показали, что при дозе хлора 1,0—1,5 кг или дихлорэтана 1 кг на 1 м3 -помещения при экспозиции 60 час. жизнедеятельность грибов /прекращается на длительный юрок. Можно /предполо­ жить, что газ, проникая по -мельчайшим отверстиям, которые проделаны гифами гриба в -глубь древесины, стерилизует по­ следнюю и в более -глубоких слоях.

Опыты, /проделанные другими исследователями /в /производ­ ственных условиях, /показали -аналогичные -результаты.

На рис. 22 /показана установка для испарения хлорпикрина,

использованная для обработки сосновых и дубовых крепей

Z—баллон с сжатым воздухом; 2—сосуд с жидким хлорпикрином; 5—ис­ парительная часть; 4—нагревательная часть; 5—газообразный хлорпик­ рин; 6—вентилятор; 7—труба в шахту

в /шахте треста Макеевуголь. Крепи 'были поражены деревораз­

рушающими домовыми грибами и находились в различной ста­ дии гниения. Объем шахты — 6500 ж3. Рабочая концентрация

хлорпикрина—- около 30 а на 1 м3. Период экспозиции—-12 час., дегазации — 20 час. В результате такой обработки все наруж­ ные образования грибов /погибли и нового появления гриба не -наблюдалось /в течение полугода.

Известны опыты, проведенные /в 1933—1935 гг., по антисептированию хлорпикрином .ряда зданий и отдельных деревянных конструкций в Москве. Газация зданий производилась путем

выпаривания хлорпикрина из пропитанной им мешковины на

горячей сети /парового отопления, а также из противней, уста-

61

новленных В помещениях. Дозировка — 30—40 г на 1 ж3 поме­ щения. Время экспозиции — 24—48 час. Температура помеще­ ния во время газовой обработки была 25—30°. Продолжитель­

ность дегазации — 1—2 суток. Вообще время дегазации зависит от температуры помещения и влажности древесины. Низкая температура помещения способствует процессам конденсации и увлажнению древесины. Увлажненная древесина адсорбирует хлорпикрин, вследствие чего замедляется процесс дегазации. Газация беючердачных перекрытий в указанных опытах произ­ водилась путем инъекции распылом хлорпикрина аппаратом «Автомакс» через дыры, проделанные в кровле. Дозировка — 30—40 г/л3. Экспозиция —■ около 30 час. В результате такой об­ работки поверхностные образования гриба во 'всех случаях были убиты и жизнедеятельность гриба не возобновлялась в те­ чение 1—Р/г лет, пока велись наблюдения.

Таким образом, газовая дезинфекция может считаться удов­ летворительным средством для предупреждения или прекраще­ ния гниения на ограниченный срок (полгода, год). Такое антисептирование можно рекомендовать для обработки закрытых деревянных судов, подвалов и других помещений, где газо­ вую дезинфекцию можно проводить периодически (баржи —

перед выходом в плавание, в начале навигации, подвалы—до их загрузки материалами и пр.). В настоящее время в Ленинграде проводятся опыты с антисептированием газом жилых помеще­ ний. В случае удачи этот вид антисептирования можно будет применять для обработки помещений после капитального ре­ монта и в других случаях, когда древесина находится в на­

чальной стадии гниения или поражена домовыми жуками. Разу­

меется, такие работы должны выполняться при получении раз­ решения от санинспекции специально обученными рабочими под руководством опытного технического персонала, поскольку не­ умелое использование ядовитых тазов опасно для жизни.

убивая грибные образования как на поверхности, так и в более глубоких слоях древесины.

Агрегат для получения горячего воздуха состоит из электро-

калорифера, вентилятора и труб (воздухопровод). Предпола­ гается, что при объеме подаваемого в перекрытие горячего воз­ духа 10 мР/час за 8 час. можно обработать от 5 до 50 м? пере­ крытия в зависимости от степени поражения и вида гриба.

Токи высокой частоты были испытаны для стерилизации ме­ бели и небольших деревянных образцов, пораженных жукамиточильщиками. Результаты оказались положительными. Суще-

62

■ствует 'предложение для облучения строительных конструк­ ций использовать генераторы В/Ч мощностью до 30 кет, уста­

новленные на автоприцепах с широкими переносными облучаю­ щими электродами, укрепляемыми с двух сторон облучаемой конструкции (пол, перегородки и т. in.).

Оба указанные способа пока не нашли производственного применения, хотя воздушно-тепловая обработка была испытана в строительных условиях на ряде объектов в Ленинграде (пред­

ложение А. Д. Сильвестрова).

Очень интересной для целей защиты древесины 'представ­ ляется ее холодная стерилизация радиоактивными излучениями. Наши поисковые опыты, проведенные в 1956—1957 гг., пока­ зали, что пленчатый домовый гриб в начальной стадии разви­ тия терял свою жизнеспособность после облучения дозой 500— 750 тыс. рентген, а гриб, хорошо развившийся на древесине, взятой из конструкции, погибал после облучения дозой 1000— 1500 тыс. рентген. Облучение производилось у-лучами, полу­

храняет образцы от последующего загнивания при новом за­ ражении.

Удачные опыты использования радиоактивного облучения дереворазрушающих грибов и насекомых с целью стерилизации пораженной древесины проведены также в ЦНИИМОД (сооб­ щение 1958 г.). Источником радиации служил также Со60 мощ­ ностью 1400 г-экв радия, генерирующий у-лучи. Установлено,

что для грибов 100% летальными дозами являются дозы, на­ чиная с 0,5 мегафэр. Насекомые гибнут при дозах 0,03 мегафэр.

Известны попытки заграничных исследователей использо­ вать различные радиоактивные изотопы с целью антисептиро­ вания древесины путем ее пропитки радиоактивными раство­ рами.

Опыты по пропитке древесины нитратом стронция Sr90 дали удовлетворительные результаты, хотя и не нашли пока широ­ кого применения.

Можно предполагать, что использование обмазок и паст по­ следующего действия с применением (в качестве компонентов

паст) p-активных изотопов с длительным периодом излучения позволит не только стерилизовать, но и предохранять древе­

сину от поражения во время эксплуатации. Пока применение этих и подобных им способов ограничивается по причине опас­

ности, которую представляют радиоактивные излучения для лю­ дей.

Поскольку гниение..древесины обусловлено действием дере­

воразрушающих грибов, требующих для своего роста и раз­

вития в древесине свободной влаги, средством предохранения

63

деревянных деталей от гниения может служить ее гидрофобизация.

Наши опыты обработки древесины гидрофобными кремнийорганическими соединениями (5%-ный раствор метилт’рихлорсилана в бензине) показали, что подобная обработка суще­ ственно уменьшает водопоглощение, особенно при краткосроч­ ном увлажнении (дождь, душ и т. п.). Обработка сухой древе­ сины путем погружения на 5 мин. в указанный раствор с по­ следующим высушиванием в сушильном шкафу обеспечивала образцам высокую гидроизоляцию. Сухие образцы, обрабо­

танные таким образом, в течение длительного времени подвер­ гались попеременному воздействию душа и атмосферных факто-

Рис. 23. Графики колебаний влажности образцов древесины, об­ работанных и не обработанных раствором метилтрихлорсилана в бензине, периодически подвергавшихся дождеванию и хранив­ шихся на открытом воздухе.

Тонкая линия — колебания влажности необработанных образцов; толстая линия — колебания влажности обработанных образцов.

ров, и за все это время их влажность не поднималась выше

24%. В то же время и в тех же условиях хранившиеся .необра­ ботанные образцы резко меняли влажность, которая достигала

вряде случаев 50—60% (рис. 23).

Внастоящее время в строительной практике применяются

три вида водоотталкивающих кремний-органических покрытий:

1)растворы алкилхлорсиланов (метилтрихлорсилан, этил-

трихлорсилан и др.) в органических растворителях;

2)растворы некоторых кремний-органических полимеров в органических растворителях;

3)водные растворы алкилсиликонатов натрия или алю­

миния.

Последние два состава (водные растворы) наиболее инте­ ресны с точки зрения безопасности и экономии, однако гидро-

фобизация ими древесины пока не дала положительных резуль-

64

тагов, хотя обработка ими же ряда других материалов оказы­ вается полезной.

В зарубежной практике мероприятиям по защите деревян­ ных конструкций придается весьма большое значение. В США ежегодно расходуется до полутора миллионов тонн различных антисептиков, главным образом, креозотового масла.

Наряду с применяемыми в Советском Союзе водными рас­ творами фтористого натрия и хлористого цинка, в США широко используются другие водорастворные составы, например (класс

W. В. «Water-Bornetype preservatives»), соединения меди и мышьяка, растворенные в водном растворе аммиака. После про­ питки таким раствором аммиак улетучивается, а ядовитая мышьяковистая медь остается в полостях древесины.

В сооружениях открытых, соприкасающихся с грунтом или

подверженных увлажнению, применяются антисептики камен­ ноугольного происхождения (класс Т. О. «Таг oil type preser­ vatives»)— креозотовое масло и др.

В том случае, если каменноугольные органические антисеп­ тики не могут быть использованы .вследствие их.запаха, цвета или по другим причинам, применяются антисептики в органи­

ческих растворителях (класс О. S. «Organic solvent type preser­ vatives»), например, хлорнафталин, пентахлорфенол или его органические производные.

Способы заводской обработки древесины за рубежом так же, как и у нас, заключаются в пропитке под давлением, в го­

ряче-холодных ваннах, вымачивании и опрыскивании. Однако более глубокая пропитка древесины в пропиточных котлах и горяче-холодных ваннах распространена больше, чем в нашей отечественной практике.

5-708

Коэффициент токсичности — 0,65, предельная доза—1,0%. Объемный вес приблизительно равен 1,3. Для получения 3%-ного рабочего раствора следует

лодной и 2,4% в горячей воде. Этот антисептик применяется только с до­ бавкой кальцинированной соды или других щелочей (жидкого стекла, ед­ кого натра, аммиака и т. п.). При соединении происходит химическая реак­ ция с образованием чистого фтористого натрия, имеющего большую раство­ римость в воде:

Na3SiFe ■+- 2Na3CO3 = 6NaF -ф 2СО3 ф S1O2.

Самостоятельно в качестве антисептика кремнефтористый натрий не при­ меняется. Он вырабатывается суперфосфатными заводами с различным со­ держанием чистой соли (первый сорт—-95%, второй —93% и третий — не менее 73%). Это следует учитывать при разработке рецептуры. Он обладает

цвета. По временным техническим условиям Уральского научно-исследова­ тельского института химии он должен содержать: кремнефтористого аммо­ ния— 95%, нерастворимого осадка — 2%, кислот — 2%, влаги — 1%.

Этот антисептик негигроскопичен и при обычных температурах не яв­ ляется летучим. Сухая соль вполне устойчива на воздухе при нагревании до

180—185°. '

Высокая растворимость кремнефтористого аммония в воде (до 18,5%) дает возможность применять его в водных растворах с повышенной концен­ трацией и наносить на древесину в любых количествах простейшими спосо­ бами (обмазкой, опрыскиванием, вымачиванием в ваннах). Он применяется в водных растворах 8 %-ной концентрации. В этом заключается его преиму­ щество перед другими, применяемыми в строительстве, малорастворимыми солями (фтористый и кремнефтористый натрий).

Кремнефтористый аммоний вызывает незначительную коррозию метал­ лов, но повышает огнестойкость древесины.

Возможность выщелачивания этого антисептика из древесины следует учитывать при производстве работ. Его применяют для обработки конструк­ ций, не подвергающихся постоянному увлажнению, и увеличивают дозиров­ ку в тех случаях, когда есть опасность временного увлажнения.

По своей токсичности кремнефтористый аммоний превосходит фтори­ стый натрий. Коэффициент токсичности—1,45.

Натрий фтор-аммоний NaF+NH4F— высокотоксичный анти­ септик, получаемый при соединении кремнефтористого натрия с 25%-ным ам­ миаком. Предельная его доза — 0,2—0,3%, коэффициент токсичности — до-3. Он хорошо проникает в древесину, является гигроскопичным, повышает ее огнестойкость. Рабочий раствор равен 2—4%, а при усиленном антисептиро­ вании может быть доведен до 5—10%.

Кремнефтористый магний MgSiF6 — технический, 98%-ный, выпускается в виде белого кристаллического порошка. Является сильным антисептиком, равноценным по токсичности фтористому натрию. В воде хо­ рошо растворяется (до 26%). На строительной площадке его используют в виде 8%-ного раствора. Применяется для усиленного поверхностного ан­ тисептирования. При контакте с известью теряет свои антисептические свой­ ства.

Металлы при контакте с кремнефтористым магнием ржавеют. Кремнефтористый цинк ZnSiFe—технический, 99%-ный, пред­

ставляет собой белый кристаллический порошок, обладающий несколько меньшей токсичностью, чем фтористый натрий и кремнефтористый магний.

68