2.Влага в древесине …

Древесина – гигроскопичный материал, она принимает равновесную влажность в зависимости от относительной влажности воздуха. При влажности воздуха 60-75% влажность древесины составляет от 11 до 13%. Влажность древесины определяется по формуле:. Для свежесрубленной древесины 80-100%, для сплавной древесины до 200%.

Влага в древесине подразделяется на связанную и свободную. Связанная подразделяется на физическую и химически связанную. Физически связанная влага пропитывает стенки клеток древесины, а свободная влага заполняет межклеточные пустоты и внутриклеточное пространство. Предельное значение физически связанно влажности составляет 30%. Такую влажность называют приделом гигроскопической влажности или точкой насыщения волокон. При изменении влажности от 0 до 30% происходит увеличении размеров образцов (набухание) и снижение прочности, модуля упругости. При дальнейшем повышении влажности (более 30%) ни прочность ни размеры не изменяются.

При уменьшении влажности срубленной и сплавной древесины происходит коробление пиломатериалов и их растрескивание в следствии не одинаковых предельных деформаций по разным направлениям (рисунок).

Для сосны:∆lmax≈0,1%, :∆rmax=8%, :∆tmax=14%. У более плотных пород усушка еще больше.

Прочность древесины сильно зависит от ее влажности в пределах изменения влажности от 0 до 30%. При большей влажности прочность древесины остается постоянной.

Стандартная влажность W=12%. Пересчет прочности образца любой влажности к стандартной производится по формулам:-для влажности от 0 до 30%. α зависит от вида напряженного состояния и влажности, а также от породы древесины. Для влажности больше 30% справедлива формула:.R₃₀ – прочность древесины при избыточной влажности, а К₁₂³⁰-коэфф. Пересчета, зависящий от породы древесины и вида напряженного состояния. Прочность древесины также зависит от температуры при любой ее влажности. При отрицательных температурах и статическом приложении нагрузки прочность древесины повышается, в особенности при ее высокой влажности (замороженная древесина). При динамическом воздействии замороженная древесина становиться хрупкой, снижается ее прочность на раскалывание. В области положительных температур прочность древесины снижается с ростом температуры. Стандартной считается температура +20⁰С. Деревянные конструкции применяются при температурах: из цельной древесины до +50, из клееной до +35.

Пересчет прочности к стандартной температуре производится по формуле: .-прочность при любой температуре от 0 до 50⁰С, β – поправочный коэф (МПа/⁰С). В нормах учет отклонений влажности и температуры от стандартных условий производится умножением расчетных сопротивлений на коэф условия работы: m_в и m_т.

3.Конструкционные мероприятия по защите деревянных конструкций от гниения

Суть конструкционных мероприятий по борьбе с гни­ением сводится к тому, чтобы обеспечить воздушно-су­хое состояние деревянных элементов здания, что достигается устройством гидро-, пароизоляционных сло­ев, препятствующих увлажнению древесины грунтовой, атмосферной или конденсационной влагой, или обеспе­чением надлежащего режима для удаления из древеси­ны влаги.

Недопустимая влажность древесины может возник­нуть в результате атмосферных осадков, капиллярной влаги, поступающей из частей зданий, соприкасающихся с древесиной, а также в результате увлажнения конден­сатом.

Конструкционные мероприятия по борьбе с недопус­тимым увлажнением древесины при эксплуатации сле­дующие:

- предотвращение увлажнения атмосферными осадка­ми увеличением свесов крыши, надлежащим отводом во­ды с крыш, устройством достаточно большого (не менее 30 см) разрыва между поверхностью грунта и нижней отметкой расположения деревянных элементов здания для предотвращения увлажнения брызгами падающей сверху воды и др. Деревянная наружная обшивка долж­на быть по возможности водонепроницаемой, причем при выпадении осадков вода не должна попадать в обшивку и скапливаться там;

- удаление влаги из сырых помещений (что в первую очередь касается подполий). Сюда входит обеспечение достаточно хорошей вентиляции с тем, чтобы средняя относительная влажность воздуха в них была по воз­можности ниже. Для этой цели необходимо иметь опре­деленное число приточных и вытяжных вентиляционных отверстий (продухов). По поверхности грунта рекомен­дуется устраивать гидроизоляцию. При прямом воздей­ствии влаги на деревянные элементы в сырых помещениях, например в душевых, поверхность этих элементов должна быть защищена гидроизоляционным покрытием;

- защита древесины от увлажнения капиллярной влагой, поступающей из соприкасающихся с ней частей зда­ния, устройством гидроизоляции. Гидроизоляционные прокладки рекомендуется делать под опорными частя­ми деревянных балок, нижней обвязкой стен, опорными плоскостями стоек при опирании их на бутовую кладку или бетон и т. д.;

- борьба с образованием конденсата состоит в следу­ющем. Многослойные ограждающие строительные кон­струкции и их элементы должны иметь такой порядок расположения слоев и их толщину, чтобы устранить воз­можность скопления конденсата. При проектировании не­обходимо осуществлять поверочный теплотехнический расчет ограждающих конструкций;

- предотвращение увлажнения древесины бытовой вла­гой, сводящееся к содержанию в надлежащем состоянии систем водоснабжения и канализации (отсутствие про­течек) , просушке помещений после мытья полов.

4. Энтомологическими разрушителями деревянных кон­струкций являются насекомые: жесткокрылые — жуки; перепончатокрылые — рогохвосты; чешуйчатокрылые — бабочки и ложносетчатокрылые —термиты. В отличие от грибов насекомые способны разрушать как сырую, так и сухую древесину. Повреждения древесины, именуемые червоточиной, представляют собой совокупность ходов и отверстий, проделанных самими насекомыми или их ли­чинками. В основном древесину повреждают не сами на­секомые, а их личинки, для которых древесина являет­ся источником питания.

Среди насекомых — вредителей древесины наиболее распространены жуки. Развитие всех жуков проходит в четыре стадии: яйцо, личинка, куколка, взрослое насекомое. Самки откладывают яйца в мелкие трещины, в старые летные отверстия, а в редких случаях — и на по­верхность древесины.

Личинки появляются через 1-2 недели и, обладая твердыми челюстями, вбуравливаются в древесину, прогрызая ее. Часть непереваренной древесины выбра­сывается личинкой в виде буровой муки, которая забивает проделанный ход. Развитие личинок внутри деревян­ных конструкций продолжается от одного года до не­скольких лет, после чего происходит окукливание. Разви­тие куколки продолжается относительно недолго (две-три недели) и завершается появлением молодого жука. Молодой жук прогрызает летное отверстие в тонкой пе­регородке, отделяющей проделанный личинкой ход от наружного воздуха, и вылетает через него. Жуки появ­ляются в начале лета и живут до конца августа — нача­ла сентября.

Химическая защита деревянных конструкций и элементов от биологических вредителей

Химические средства для защиты древесины от био­вредителей называются антисептиками, причем химиче­ские средства, предназначенные для защиты древесины от поражения грибами, называются фунгицидами, а от поражения насекомых— инсектицидами. Защитные сред­ства изготовляются на основе неорганических ^соли) и органических соединений. Водорастворимые средства для защиты древесины поставляются в виде солей, сухих смесей солен или паст. Как правило для химической за­щиты древесины используют водные растворы солей. Органические вещества применяют в сочетании с органи­ческими разбавителями или растворителями, а также с соответствующими добавками, например пигмента, ста­билизатора, эмульгатора и т. д.

Маслянистые защитные средства ^каменноугольное масло, антраценовое и т. д.) помимо масел содержат растворитель и другие добавки. Как правило маслянис­тые средства из-за их специфического запаха используют для защиты деревянных конструкций и деталей, экс­плуатирующихся на открытом воздухе или в воде. На­пример, для защиты древесины от морских древоточцев применяют пропитку креозотовым маслом.

Согласно СНиП Ш-19-75, химические средства, при­меняемые для защиты деревянных конструкций от био­вредителей, разделяются на: а) влагозащитные лаки и эмали; б) антисептические водные и малянистые пропи­точные составы и пасты. Основные химические составы, применяемые для защиты деревянных конструкций от биовредителей, приведены в табл. II.3.

Выбор средств для биологической защиты древесины осуществляется с учетом условий эксплуатации деревян­ных конструкций или элементов (на открытом воздухе, в закрытых помещениях и т. д.), назначения защитного средства, а также способа защитной обработки древеси­ны (нанесение кистью, роликом или напылением, окуна­ние, пропитка под давлением, и т. д.), химической совме­стимости защитных средств с другими материалами. При повторной защитной обработке деревянных конструкций выбфр защитного средства зависит также от химической совместимости вновь используемого защитного средства с примененным ранее. Если для защитной обработки при­менялись водорастворимые составы (соли), то для по­вторной обработки пригодны органические средства. Од­нако если при предшествующей обработке древесины использовались маслянистые составы, то последующая обработка древесины водными растворами солей невоз­можна из-за гидрофобных свойств масла.