Защита древесины от гниения и возгорания

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

Защита от гниения. Как уже указывалось в п. 3.3, гниение древесины происходит в случаях тех, 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.

Какое-либо Если 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 или не съедобной для грибов. Последний прием называют антисеп-тированием (от греч. septikos — вызывающий гниение). Этот путь защиты древесины использовался с давних времен. Например, древесину обжигали до образования на поверхности слоя древесного угля. Более эффективна пропитка древесины антисептиками.

Антисептики — ядовитые вещества, применяемые против дерево-разрушающих грибов: они или замедляют рост грибов, или вызывают их гибель.

Вещества-антисептики должны удовлетворять следующим требованиям: – ядовитость по отношению к грибам; – легкость проникновения в древесину; – стойкость во времени (не испаряться и не вымываться); – не быть ядовитыми для человека и животных; – не оказывать разрушающего действия на древесину и металлы.

По физическому состоянию и методам использования антисептики могут быть: – водорастворимыми; – маслорастворимыми; – газообразными; – пастообразными.

В строительстве чаще других применяются как минеральные, так и органические водорастворимые антисептики. Они без цвета и без запаха, не препятствуют склейке и окраске древесины.

Минеральные антисептики:
Фтористый натрий (Нвс) — сильный антисептик; легко проникает в древесину и трудно вымывается; недостатком является низкая растворимость в воде (насыщенный раствор фторида натрия при 15°С-4, 6).

Кремнефтористый натрий (Na2SiF6) — по антисептирующим свойствам близок к Наф, но растворимость его еще ниже (при 15 °С – 0, 6 %; при 60 °С – 2, 4 %).

Хлористый цинк (ZnCl2) — сильно гигроскопичная соль, хорошо растворимая в воде. Концентрированный раствор разрушает древесину, поэтому и для пропитки, и для обмазки применяют растворы и пасты концентрацией не выше 5 %; слабые антисептические свойства; вымывается легко.

Медный купорос (CuS04) — антисептик средней силы; хорошо растворим в воде (28 % при 15 °С) и хорошо проникает в древесину; для пропитки и обмазки используют растворы концентрацией 5...10 %. Купорос, кроме того, применяется для протравливания старых штукатурных покрытий потолков и стен перед покраской.

Органические антисептики. Основной вид органических антисептиков — продукты переработки дегтя: антраценовое масло, креозот и др. Эти вещества обладают резким дегтярным запахом и признаны канцерогенами, поэтому их допустимо применять только для пропитки конструкций вне зданий (шпалы, столбы линий электропередач и т. п.).

Для пропитки конструкций зданий используют производные фенола — вещества, получаемого из дегтя. Сам фенол из-за его летучести для целей антисептирования древесины не применяется (используется в медицине при антисептирующей обработке помещений в виде водного раствора — «карболки»). Используют в виде нитропроизводных Фенолы — динитрофенол, а чаще в виде натриевых и кальциевых солей: динитрофенолят натрия и кальция и фенолят натрия.

Защита от возгорания. Древесина относится к легковоспламеняемым и сильногорючим 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 антипирена-ми (от греч. руг— огонь).

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 покрытия более декоративные. Огнезащитная функция заключается в образовании оплавленных стекловидных пленок, предотвращающих доступ кислорода к древесине и защищающих ее от нагрева. Огнезащитные лаки используются в случаях тех, когда необходимо сохранить видимой природную текстуру дерева. При контакте с огнем вспучивается лаковая пленка (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 (Н20, С02, NН3 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: сульфат и фосфат аммония, бура (Na2B407 * 10Н2О), поташ (К2С03), борная кислота (Н3В02). В последнее время в качестве антипиренов предложены эле-ментоорганические соединения, содержащие галогены и фосфор (например, трихлорэтилфосфат).

Так как технология пропитки антисептиками и антипирена-ми одинаковая, то часто проводят комплексную обработку древесины против гниения и возгорания. Для этого используют, например, водный раствор, содержащий 15 % антипиренов (ди-аммоний фосфата 7, 5 %, серно-кислого 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.

Используют два метода глубокой пропитки: – Метод горячехолодных ванн: обрабатываемую древесину сначала помещают в горячий раствор. В нем из древесины выходит воздух и пары воды. В Затем древесину перемещают раствор холодный; в порах древесины при этом образуется разряжение и туда активно засасывается раствор. – Автоклавно-диффузионный метод: древесину помещают в автоклав (толстостенную герметически закрывающуюся емкость), в котором создают разряжение 0, 06...0, 08 МПа. Затем туда подают пропиточный состав с температурой не ниже 70 °С и постепенно поднимают давление.