Материаловедение для столяров и плотников
Лесное товароведение
13. Способы продления срока службы древесины
§ 47. Предохранение древесины от гниения и разрушения насекомыми
Предохранение древесины от гниения
В зависимости от породы и строения древесина имеет различную стойкость против гниения. По стойкости против гниения породы и зоны древесины разделяют на четыре класса: I — стойкие: сосна, ясень, ядро дуба и лиственницы; II — среднестойкие: ель, пихта, периферическая часть кедра, заболонь лиственницы, центральная зона бука; III — малостойкие: заболонь березы, бука, граба, дуба и клена, ядро вяза; IV — нестойкие: ольха, осина, заболонь липы, центральная зона березы.
По пропитываемости антисептиками породы древесины подразделяют на три группы: 1 — легкопропитываемые (заболонь березы, бука и сосны); 2 — умеренно-пропитываемые (кедр, ольха, осина, заболонь граба, дуба, клена, липы и лиственницы европейской, ядро сосны); 3 — труднопропитываемые (ель, лиственница сибирская, пихта, центральная зона березы, бука, вяза, дуба, лиственницы европейской и ясеня).
При эксплуатации в зданиях и сооружениях древесина часто находится в условиях переменного действия тепла, холода и влажности и подвергается загниванию. Особенно опасно появление гнили, вызываемой домовыми грибами. Разрушение древесины и распространение грибной инфекции происходит очень быстро.
Для предупреждения загнивания древесины принимают ряд мер: изолируют ее от грунта, камня и бетона, делают каналы для проветривания, защищают деревянные конструкции от атмосферных осадков; отводят воду и устраивают гидроизоляцию; предотвращают конденсацию влаги; утепляют подполья; устраивают отливы у наружных оконных переплетов. Во всех случаях, когда мерами конструктивного характера нельзя полностью предохранить древесину от увлажнения, ее пропитывают антисептиками — химическими веществами, которые консервируют древесину. Антисептики для древесины делят на водорастворимые, к которым относятся легковымываемые, вымываемые, трудновымываемые, невымываемые; маслянистые (невымываемые).
Антисептики, применяемые для защиты древесины от гниения, должны удовлетворять следующим требованиям: обладать высокой токсичностью (ядовитостью) по отношению к дереворазрушающим грибам, но быть безвредными для людей и животных; сохранять высокую токсичность в течение заданного срока; легко проникать в древесину, при этом не ухудшать ее физикомеханических свойств; не вызывать коррозии металлических креплений и не затруднять отделку древесины; не иметь неприятного запаха; быть стойкими при повышенных температурах и в процессе обработки древесины.
Водорастворимые антисептики. Фтористый натрий — белый порошок без запаха, в растворе древесину не окрашивает и не понижает ее прочность, металл корродирует, растворимость 3,7% при температуре 20oC, 4,6% при температуре 80oC. При взаимодействии с известью, мелом, цементом, гипсом образует малорастворимый токсичный фтористый кальций. Антисептик сильный, хорошо проникает в древесину, но легко вымывается водой. Применяются растворы 3—4%-ной концентрации для антисептирования элементов жилых, общественных и производственных зданий, а также материалов и изделий из древесины стружек, опилок, камыша и торфа.
Кремнефтористый натрий — белый или светло-серый порошок с желтоватым оттенком, по действию сходный с фтористым натрием. Растворимость небольшая: при температуре 20oC — до 0,7%, при температуре 80oC — до 1,8%. Применяют вместе с кальцинированной содой, фтористым натрием. В чистом виде не используют. Кремнефтористый натрий в смеси с известью, мелом, гипсом и цементом образует малорастворимый фтористый кальций.
Кремнефтористый аммоний — порошок белого цвета без запаха, в растворе древесину не окрашивает, прочность ее не понижает, вызывает слабую коррозию металла, повышает огнестойкость древесины. По токсичности кремнефтористый аммоний превосходит фтористый натрий. Растворимость высокая — до 18,5% при температуре 25oC и 32,5% при температуре 75oC. Обычно применяют водные растворы 5—10%-ной концентрации. Легко вымывается водой.
Растворы антисептического препарата ХМХЦ (ГОСТ 23787.4—79) представляют собой смесь биохромата натрия или калия, медного купороса и хлористого цинка, взятых в соотношении 2:1:7. Предназначен для защиты древесины от биологического разрушения в условиях классов службы I—ѴШ. В зависимости от условий службы пропитанной древесины применяют 3—5% -ные растворы препарата. Препарат относится к токсичным веществам.
Растворы биоогнезащитного препарата ХХЦ (ГОСТ 23787.5 —79) — смесь биохромата натрия или калия и хлористого цинка, взятых в соотношении 1:4. Предназначен для защиты древесины от биологического разрушения в условиях классов службы I —V и от возгорания. Применяют 3—5%-ные растворы. Относится к токсичным веществам.
Биоогнезащитный препарат ББ (ГОСТ 23787.6—79) — смесь буры и борной кислоты с добавлением пентахлорфенолята натрия (или без него). Предназначен для защиты древесины от биологического разрушения в условиях классов службы I—V и от возгорания, а также для защиты от биологического разрушения лесоматериалов и заготовок, обрабатываемых во влажном состоянии. В зависимости от условий службы пропитанной древесины препарат ББ готовят трех марок с концентрациями от 5 до 20%. Препарат ББ-11 предназначен для IV—V класса службы, ББ—32 — для I—ІП класса, ББ-32П — для I—V классов в условиях возможного поражения древесины плесневыми грибами. Препарат относится к слабо токсичным веществам.
Растворы биоогнезащитного препарата ПББ (ГОСТ 23787.7—79) — смесь пентахлорфенолята натрия, буры и борной кислоты. Применяется для защиты древесины от биологического разрушения в условиях классов службы I —X и от возгорания. В зависимости от условий службы пропитанной древесины препарат готовят трех марок с концентрациями от 3 до 10%. Препарат ПББ-155 используется для I -III класса службы древесины, ПББ-255 — для IV - V класса, ПББ-211 — для VI —X класса. Препарат относится к токсичным веществам.
Препараты ХМХЦ, ХХЦ, ББ, ПББ относятся к водорастворимым. Срок годности растворов 6 месяцев. Препараты окрашивают древесину в желтоватозеленый цвет и затрудняют ее склеивание.
Маслянистые антисептики. Масло каменноугольное (креозотовое, антраценовое) — темно-коричневая горючая жидкость с резким запахом, окрашивает древесину в темно-бурый цвет, водой не выщелачивается, металл не коррозирует, антисептик сильный. Основное назначение — глубокая антисептическая пропитка деревянных элементов сооружений, находящихся на открытом воздухе, в земле или воде (шпалы, части мостов, воздушные опоры). Пропитанная древесина трудно склеивается и не окрашивается.
Масло сланцевое (ГОСТ 10835—78) — жидкость от темно- коричневого до черного цвета с сильным фенольным запахом. Токсичность его ниже токсичности каменноугольного масла.
Препараты типа ПМ (растворы пентахлорфенола в маслах) обладают запахом фенола, металл не коррозируют, в чистом виде не горючи. Растворителями служат зеленое масло, мазут, керосин (продукты перегонки нефти) и сольвент-нафт (продукт перегонки каменного угля). Применяют для увеличения токсичности маслянистых антисептиков и нефтепродуктов. Концентрация 5%. Ухудшает внешний вид древесины. Препарат невымываемый.
Способы пропитки древесины антисептиками. Для временной защиты деревянных конструкций до их просыхания при дальнейшей эксплуатации в нормальных условиях наносят раствор антисептика на их поверхность кистью или путем опрыскивания из гидропульта. В зимнее время растворы подогревают до температуры 45—50oC. Работы производятся при наружной температуре не ниже IO0C. Эти способы обычно применяют также при ремонтных работах. Наилучшее качество получается при пропитке деревянных элементов по методу горяче-холодных ванн. При пропитывании водными антисептическими растворами элементы (деревянные), сформированные в пакет на прокладках с зазорами, подаются в пропиточную ванну. Температура горячего водного раствора в ванне должна быть 90—95oC. Время выдержки в горячей ванне зависит от влажности древесины, сечения элементов породы и др. По окончании срока выдержки древесины в горячем растворе его откачивают в запасной бак, снизу в ванну подают холодный раствор температурой 20—30oC. Полная замена горячего раствора на холодный производится за 5—7 мин.
Пропитка древесины в горяче-холодных ваннах с маслянистыми антисептиками производится при температуре 90—11OoC (горячая ванна) и 50—60oC (холодная ванна).
Пропитку в автоклаве (пропиточном, герметически закрываемом цилиндре) производят под действием вакуума (разреженного воздуха) и давления. Этот способ обеспечивает быструю и наиболее глубокую, часто сплошную пропитку древесины.
Диффузионная пропитка древесины основана на проникновении в сырую древесину веществ под действием разности их концентрации на поверхности и внутри древесины.
Антисептическими пастами защищают элементы из древесины с начальной влажностью от 45% и более и элементы, увлажнение которых происходит в процессе эксплуатации (концы балок, заделываемых в стены, концы столбов, закапываемых в землю, и др.). По содержанию антисептика пасты выпускают двух марок — 100 и 200, содержащие соответственно 100 и 200 г антисептика. Пасту марки 100 наносят на поверхность гидропультом, а марки 200 — кистью или специальными механизмами.
Элементы открытых сооружений, обработанные пастой, защищают гидроизоляционным покрытием.
Предохранение древесины от насекомых
Основной способ борьбы с насекомыми, разрушающими древесину на складах лесоматериалов, — содержание склада в соответствии с санитарными требованиями, а также своевременная окорка круглых лесоматериалов.
Способы борьбы с насекомыми, поразившими древесину в сооружениях и изделиях, можно подразделить на профилактические и активные.
В качестве профилактической меры все внутреннее оборудование из древесины жилых помещений, в особенности не отделанное красками или лаками, следует протирать 2—3 раза в год 3%-ным водным раствором фтористого или кремнефтористого натрия. Такие растворы не изменяют цвета поверхности изделий и не ядовиты.
Активный способ борьбы с насекомыми — пропитка пораженной древесины жидкостями и окуривание газами, ядовитыми для насекомых.
Хлорофос (диметилтрихлороксиэтилфосфонат технический) смешивается с водой в любых соотношениях, обладает резким быстро исчезающим запахом, является средством борьбы с домовыми жуками-древоточцами. Применяют в виде водных растворов 10%-ной концентрации.
Хлородан имеет слабый запах, растворяется в органических растворителях, в воде не растворяется; выпускают его в виде 10% -него дуста и 65%-ного концентрата с маслом и эмульгатором. Концентрат разбавляют водой до любой концентрации. Применяют для защиты от домовых древоточцев.
