Способы защиты древесины от гниения и возгорания: влияние влажности, конструктивные меры защиты, антисептики, антипирены, их виды и действие.

Гниение возникает в результате деятельности дереворазрушающих грибков. Развитие грибков происходит при температуре от +3 до +40° С, особенно интенсивно при влажности древесины 30—60%; необходим также доступ воздуха. При отсутствии воздуха (например, под водой) гниения не происходит. Жаркий, сухой, а также холодный климат не способствует гниению древесины, теплый же и влажный климат наиболее благоприятствует развитию дереворазрушающих грибков. Существует ряд конструктивных мер для предотвращения загнивания древесины — изоляция ее от грунта, каменной кладки, бетона, устройство проветривания деревянных конструкций, защита от атмосферных осадков лакокрасочными покрытиями или гидроизоляционными материалами. Но эти меры не всегда могут полностью предохранить древесину от увлажнения и возникает необходимость в антисептировании деревянных материалов и изделий. Антисептики — это химические вещества, которые убивают грибы, вызывающие гнили, или создают среду, в которой их жизнедеятельность прекращается. Антисептики должны обладать токсичностью только по отношению к грибам и быть безвредными для людей и животных, не ухудшать качества древесины, по возможности не вызывать коррозию металлических креплений. Антисептики подразделяют на водорастворимые, применяемые только в сухих условиях, главным образом внутри помещений, и нерастворимые в воде, маслянистые, применяемые для антисептирования шпал, столбов, свай; также применяют иногда препараты, растворимые в зеленом масле, мазуте, керосине и сольвент-нафте. Применяют также антисептические пасты, приготовляемые из фтористого натрия, связующего вещества (битума, глины, жидкого стекла и др.) и наполнителя (например, торфяного порошка).

К водорастворимым антисептикам относятся: фтористый натрий NaF — порошок без запаха, белого цвета, применяемый в растворах 3... 4%-ной концентрации. При соприкосновении с известковыми, цементными и гипсовыми материалами фтористый натрий теряет свои токсические свойства. Кремнефтористый натрий — белый или серый порошок, применяется совместно с фтористым натрием или кальцинированной содой, а также в силикатных пастах. Кремнефтсристый аммоний — белый порошок более высокой токсичности, чем фтористый натрий; повышает огнестойкость древесины, но вызывает слабую коррозию металла. Препарат ББК-3—смесь борной кислоты и буры, хорошо растворяется в воде, для людей практически безвреден. Препараты ХХЦ (смесь хлористого цинка и хромпика) и МХХЦ (смесь хлористого цинка, хромпика и медного купороса) трудно вымываются водой, но окрашивают древесину в желто-зеленый цвет и вызывают коррозию металлов. Препарат ГР-48 — антисептик на основе пентахлорфенола, применяют в растворе 1 ... 1,5%-ной концентрации для поверхностной защиты пиломатериалов, например от синевы и плесени.

К маслянистым антисептикам относятся: антраценовое, креозотовое и сланцевое масла. Это темно-коричневые жидкости с резким запахом и сильными токсическими свойствами. Они не растворяются в воде, не вызывают коррозию металла, но скрашивают древесину в бурый цвет. Применяются для пропитки шпал, деталей мостов, свай, деревянных подводных конструкций и др. Нельзя применять в жилых помещениях.

К органикорастворимым антисептикам относятся препараты типа ПЛ (растворы пентахлорфенола) и НМЛ (растворы нафтената меди в легких нефтепродуктах); они окрашивают древесину в зеленый цвет, затрудняют ее склеивание, являются высокотоксичными антисептиками.

Применяют также антисептические пасты, приготовляемые из фтористого натрия, связующего вещества (битума, глины, жидкого стекла и др.) и наполнителя (например, торфяного порошка); пастами защищают элементы древесины с повышенной влажностью (выше 40%), а также концы балок в каменных стенах, столбы и др. Элементы открытых сооружений, обработанных пастой, защищают гидроизоляционным покрытием.

Возгорание

Одним из существенных недостатков древесины является легкая воспламеняемость. Для предохранения древесины от возгорания принимают следующие меры: 1) конструктивные — удаляют деревянные элементы от источников нагревания; через определенные промежутки возводят несгораемые стены (брандмауеры) и огнестойкие перегородки; 2) деревянные части покрывают штукатуркой или малотепло проводными несгораемыми материалами, например асбестоцементными листами; 3) древесину окрашивают жидкими огнезащитными составами, образующими на ее поверхности пленку толщиной до 1 мм; 4) поверхность древесины обмазывают специальными составами густой консистенции, дающими корку толщиной до 3 мм; 5) деревянные изделия пропитывают огнезащитными составами — антипиренами. Антипирены - это вещества или смеси, предохраняющие древесину и другие материалы органического происхождения от воспламенения и самостоятельного горения. Предохраняющее действие антипиренов определяется: низкой температурой их плавления с образованием плотной пленки, преграждающей доступ кислорода к материалу; разложением при нагревании с выделением инертных газов или паров, затрудняющих воспламенение газообразных продуктов разложения древесины; поглощением большого количества теплоты на плавление, испарение и диссоциацию, что предохраняет пропитанные материалы от нагревания до температуры их разложения; повышенным углеобразованием пропитанных материалов при их термическом разложении за счет образующихся кислот. Пока протекают эти процессы, древесина не загорается. Наиболее часто применяются следующие антипирены: диаммнийфосфат, аммофос — белый кристаллический порошок, содержащий диаммоний и моноаммонийфосфат, сернокислый аммоний. Они хорошо растворяются в воде, не летучи.

Защита от гниения

1. Стерилизация древесины в процессе высокотемпературной сушки. Прогрев древесины при t > 80оС, что приводит к гибели спор грибов, грибниц и плодовых тел гриба.

2. Конструктивная защита предполагает режим эксплуатации, когда влажность древесины W<20% (наименьшая влажность при которой могут расти грибы).

· . Защита древесины от атмосферной влаги – гидроизоляция покрытий, необходимый уклон кровли.

· Защита от конденсационной влаги – пароизоляция, проветривание конструкций (осушающие продухи).

· Защита от увлажнения капиллярной влагой (от земли) – устройство гидроизоляции. Деревянные конструкции должны опираться на фундамент (с битумной или рубероидной изоляцией) выше уровня грунта или пола минимум на 15 см.

3. Химическая защита от гниения необходима, когда увлажнение древесины неизбежно. Химическая защита заключается в пропитке ядовитыми для грибов веществами – антисептиками.

Водорастворимые антисептики (фтористый, кремнефтористый натрий) – это вещества не имеющие ни цвета ни запаха, безвредные для людей. Используются в закрытых помещениях.

Маслянистые антисептики – это минеральные масла (каменноугольное, антросценовое, сланцевое, древесный креозот и др.). Они не растворяются в воде, но вредны для человека, поэтому используются для конструкций на открытом воздухе, в земле, над водой.

Пропитка выполняется в автоклавах под высоким давлением (до 14 МПа).

Защита от жуков точильщиков – нагрев до t>80oC или окуривание ядовитыми газами типа гексахлорана.

Горение и защита деревянных конструкций от возгорания

Характеризуется пределом огнестойкости (порядка 40 мин. для бруса 17 х 17 см, нагруженного до напряжения 10 МПа.).

Защита

1. Конструктивная. Ликвидация условий, благоприятных для возгораний.

2. Химическая (противопожарная пропитка или окраска). Пропитывают веществами, которые называются антипиренами (например, аммонийная соль, фосфорная и серная кислота). Пропитку выполняют в автоклавах одновременно с антисептированием. При нагреве антипирены расплавляются, образуя огнезащитную пленку. Защитная окраска выполняется составами на основе жидкого стекла, суперфтора и т.д.

5Сортамент лесных материалов и деревянных изделий, применяемых в строительстве. Значение клееных деревянных конструкций. Комплексное использование древесины в строительстве

 

Сортамент строительных деталей и изделий из древесины. Материалы и изделия из древесины разделяют на несколько групп: лесоматериалы, получаемые путем механической обработки дерева; модифицированная древесина, обработанная синтетическими смолами, прессованная, пластифицированная аммиаком и др.; древесные изделия — фанера, столярные плиты, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, древесно-слоистые пластики и др. Изделия из древесины: Элементы небольшого поперечного сечения—деревянные фрезерованные детали, называемые погонажными (их измеряют погонными метрами) - это плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники, поручни для лестничных перил, обшивки, раскладки, а также доски и бруски для покрытия полов (на одной кромке имеют паз, на другой гребень). Столярные плиты состоят из внутреннего щита, который изготовляют из узких реек путем их тесного состыковывания «впритык», и наклеенных на него с обеих сторон шпона в один или два слоя. К паркетным изделиям относят штучный паркет, паркетные доски, паркетные щиты и мозаичный (наборный) паркет. К изделиям из древесины относится также фанера, применяемая в качестве отделочного и конструктивного материала в деревянных конструкциях. Столярно-строительние изделия — оконные и дверные блоки, перегородки и панели жилых и гражданских зданий — относятся к крупноразмерным изделиям. ДВП (Древесноволокнистая плита) - это листовой материал, который изготавливается путем горячего прессования или сушки древесных волокон с добавлением связующих веществ и специальных добавок, в зависимости от требуемых параметров. ДСП (Древесностружечная плита) - листовой материал, изготовленный путем горячего прессования древесных частиц, смешанных со связующим веществом. Фанера общего назначения представляет собой слоистый материал, состоящий из склеенных между собой листов лущеного шпона с взаимно перпендикулярным расположением волокон древесины в смежных слоях, иногда в композиции с другими материалами.

 

В строительстве используют клееные конструкции 2х видов: несущие и ограждающие.Несущие являются многослойными, склеенными из слоев древесины. Несущие: плоские конструкции – балки, арки, рамы, фермы панели и пространственные – оболочки, купола. Балки - наиболее простой тип конструкций. Имеют различные формы и очертания. Арки - самые распространенные виды клееных несущих конструкций (стрельчатые треугольные). Ограждающие: панели 3*1.5м с обшивками из фанеры, плоские панели, трехслойные панели, панели 3*1.5 сост.из деревянного каркаса. Пространственные: своды, купола.

Дер. констр. хорошо противостоят ряду агрессивных воздействий, под действ. кот-ых др. мат-лы разрушаются интенсивно. Их применение обеспечивает экономию стали и бетона, т.к.отпадает необходимость в частых ремонтах из-за коррозии. В опред. условиях экономичнее ж/б конструкций..

Итог:

Применение древесины. Древесина разных видов широко применяется в современном строительстве в качестве элементов конструкций стен и перекрытий зданий, а также для заводского изготовления сборных стандартных деревянных домов. Очень большое количество древесины расходуется в процессе строительства в качестве подсобного и вспомогательного материала на устройство временных сооружений, строительных лесов, опалубки при бетонных работах, свай, столбов, ограждений и пр. Большой ассортимент столярных изделий, изготовляемых, как правило, из древесины лучшего качества, и многочисленные отделочные материалы также требуют громадного количества древесины ценных пород. Материалы и изделия из древесины разделяют на несколько групп: лесоматериалы, получаемые путем механической обработки дерева; модифицированная древесина, обработанная синтетическими смолами, прессованная, пластифицированная аммиаком и др.; древесные изделия — фанера, столярные плиты, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, древесно-слоистые пластики и др. Изделия из древесины: Элементы небольшого поперечного сечения—деревянные фрезерованные детали, называемые погонажными (их измеряют погонными метрами) - это плинтусы, галтели, карнизы, пояски, наличники, поручни для лестничных перил, обшивки, раскладки, а также доски и бруски для покрытия полов (на одной кромке имеют паз, на другой гребень). Столярные плиты состоят из внутреннего щита, который изготовляют из узких реек путем их тесного состыковывания «впритык», и наклеенных на него с обеих сторон шпона в один или два слоя. К паркетным изделиям относят штучный паркет, паркетные доски, паркетные щиты и мозаичный (наборный) паркет. К изделиям из древесины относится также фанера, применяемая в качестве отделочного и конструктивного материала в деревянных конструкциях. Столярно-строительние изделия — оконные и дверные блоки, перегородки и панели жилых и гражданских зданий — относятся к крупноразмерным изделиям.