5.5. Защита древесины от гниения и возгорания

Защита от гниения

Склонность древесины к гниению и возгоранию делает деревянные конструкции недолговечными и ненадежными. Поэтому принимаются меры по снижению горючести и повышению биостойкости древесины.

Гниение древесины происходит в тех случаях, когда на ней начинают развиваться грибы, использующие древесину как питательную среду. Для их развития необходимы определенные условия: влажность древесины не менее 18...20 %, свободный доступ кислорода, температура +5...+ 40°С. Если какое-либо условие не выполняется, гниения древесины не происходит.

Наиболее радикальный и реальный с конструктивной точки зрения путь защиты древесины от гниения  сухой режим эксплуатации (влажность древесины должна быть не более 15 %).

Если этот путь невозможен, то можно сделать древесину ядовитой для грибов. Последний прием называют антисептированием. Эффективна пропитка древесины дегтем. Кроме того, такая обработка придает древесине гидрофобность. Но при этом древесина приобретает темно-коричневую окраску и характерный дегтярный запах.

Для антисептирования деревянных конструкций, с которыми человек находится в непосредственном контакте, используют водорастворимые антисептики  соли фтористоводородной и кремнефтористых кислот (NaF; Na₂SiF₆) и другие ядовитые для грибов соединения (хлорид цинка, пентахлорфенол). Эти антисептики не имеют цвета и запаха, а пропитка ими не препятствует склейке и окраске древесины.

Защита от возгорания

Древесина относится к сильногорючим и легковоспламеняемым материалам. Возгорание древесины при контакте с открытым огнем происходит при температуре 260...290°С, а при нагреве выше 350°С газы, выделяющиеся из древесины, способны самовозгораться. Для предупреждения возгорания древесины применяют специальные меры конструктивного характера, сводящие к минимуму вероятность нагрева древесины и ее контакта с огнем. Другой путь защиты древесины  снижение возгораемости самой древесины.

Снижение возгораемости древесины вплоть до перевода ее в группу трудносгораемых можно достичь двумя путями: покрытием древесины огнезащитными составами и пропиткой древесины антипиренами.

Огнезащитные покрытия могут быть в виде обмазок, красок и лаков.

Обмазки состоят из неорганических связующих (глина, известь, гипс), наполнителей (слюда, асбест и т. п.) и антипиренов. Обмазки наносят слоем 2...3 мм на деревянные конструкции, к которым не предъявляются декоративные требования. Огнезащитные краски образуют более декоративные покрытия. Огнезащитная функция заключается в образовании оплавленных стекловидных пленок, предотвращающих доступ кислорода к древесине и защищающих ее от нагрева. Огнезащитные лаки используются в тех случаях, когда необходимо сохранить видимой природную текстуру дерева. При контакте с огнем лаковая пленка вспучивается (наподобие «воздушной кукурузы») и образует теплоизолирующее трудносгораемое покрытие на поверхности древесины.

Огнезащитные пропитки  растворы солей и некоторых других веществ  антипиренов, которыми пропитывают древесину.

При нагреве до температуры возгорания древесины антипирены действуют по следующим схемам: разлагаются с выделением газов, не поддерживающих горение (СО₂, NH₃ и др.); плавятся с образованием газонепроницаемой стеклообразной пленки; вспучиваются, а затем обугливаются, образуя теплоизолирующее покрытие. Пока протекают эти процессы, древесина не загорается.

Наиболее распространенные антипирены: фосфат и сульфат аммония, бура (Na₂B₄О₇10Н₂О), поташ (К₂СО₃), борная кислота (Н₃ВО₂). В последнее время в качестве антипиренов предложены элементорганические соединения, содержащие галогены и фосфор (например, трихлорэтилфосфат).

Так как технология пропитки антисептиками и антипиренами одинаковая, то часто проводят комплексную обработку древесины против гниения и возгорания. Для этого используется, например, водный раствор, содержащий 15 % антипиренов (диаммоний фосфата 7,5%, сернокислого аммония  7,5 %) и 2 % антисептика  фтористого натрия.

Пропитка древесины может быть поверхностная или глубокая. Проводится она до окраски деревянных конструкций или столярных изделий.

Поверхностная пропитка производится путем 23-кратной обработки деревянных элементов концентрированными растворами с помощью кисти или распылителя. Ее производят обычно в построечных условиях на готовых конструкциях. Недостаток такой обработки  возможность вымывания пропитывающего состава и появления высолов на конструкции. Механическая обработка (острожка, шлифование) после пропитки не допускается, так как при этом снимается пропитанный слой древесины.

Глубокая пропитка обеспечивает проникновение антисептиков и антипиренов в глубину древесины, что повышает надежность пропитки. Ее производят в заводских условиях; при этом пропитывают обычно подкрашенным раствором.