Захист деревини від гниття і займання
Схильність деревини до гниття і займання робить дерев'яні конструкції недовговічними і ненадійними. Тому вживаються заходи щодо зниження горючості і підвищення биостойкости деревини.
Захист від гниття. Як вже зазначалося в п. 3.3, гниття деревини відбувається в тих випадках, коли на ній починають розвиватися гриби, які використовують деревину як поживне середовище. Для їх розвитку необхідні певні умови: вологість деревини не менше 18 ... 20%; вільний доступ кисню; температура + 5 ... + 40 ° С.
Якщо яка-небудь умова не виконується, гниття деревини не відбувається. Найбільш радикальний і реальний з конструктивної точки зору шлях захисту деревини від гниття - сухий режим експлуатації (вологість деревини повинна бути не більше 15).
Якщо цей шлях неможливий, то можна зробити деревину отруйною або не їстівні для грибів. Останній прийом називають антісеп -тирование (від грец. Septikos - викликає гниття). Цей шлях захисту деревини використовувався з давніх часів. Наприклад, деревину обпалювали до утворення на поверхні шару деревного вугілля. Більш ефективна просочування деревини антисептиками.
Антисептики - отруйні речовини, що застосовуються проти дерево-руйнівних грибів: вони або уповільнюють ріст грибів, або викликають їх загибель.
Речовини-антисептики повинні відповідати таким вимогам: - отруйність по відношенню до грибів; - легкість проникнення в деревину; - стійкість у часу (не випаровуватися і не вимиватися); - же не бути отруйними для людини і тварин; - не чинити руйнівної дії на деревину і метали.
За фізичним станом і методам використання антисептики можуть бути: - водорозчинними; - маслорастворімих; - газоподібними; - пастоподібних.
У будівництві частіше за інших застосовуються як мінеральні, так і органічні водорозчинні антисептики. Вони без кольору і без запаху, не перешкоджають склеюванню і забарвленням деревини.
Мінеральні антисептики:
Фтористий натрій (NaF) - сильний антисептик; легко проникає в деревину і важко вимивається; недоліком є низька розчинність в воді (насичений розчин NaF при 15 ° С-4,6).
Кремнефтористий натрій (Na2SiF6) - по антісептірующим властивостями близький до NaF, але розчинність його ще нижче (при 15 ° С - 0,6%; при 60 ° С - 2,4%).
Хлористий цинк (ZnCl2) - сильно гігроскопічна сіль, добре розчинна у воді. Концентрований розчин руйнує деревину, тому і для просочення, і для обмазки застосовують розчини і пасти концентрацією не вище 5%; антисептичні властивості слабкі; вимивається легко.
Мідний купорос (CuS04) - антисептик середньої сили; добре розчинний у воді (28% при 15 ° С) і добре проникає в деревину; для просочення і обмазки використовують розчини концентрацією 5 ... 10%. Купорос, крім того, застосовується для протруювання старих штукатурок стель і стін перед фарбуванням.
Органічні антисептики. Основний вид органічних антисептиків - продукти переробки дьогтю: антраценовое масло, креозот та ін. Ці речовини володіють різким Дегтярний запахом і визнані канцерогенами, тому їх допустимо застосовувати тільки для просочення конструкцій поза будівлями (шпали, стовпи ліній електропередач і т. П.).
Для просочення конструкцій будівель використовують похідні фенолу - речовини, одержуваного з дьогтю. Сам фенол через його летючості для цілей антисептування деревини не застосовується (використовується в медицині при антисептирующая обробці приміщень у вигляді водного розчину - «карболки»). Феноли використовують у вигляді нітропохідних - динитрофенол, а частіше у вигляді натрієвих та кальцієвих солей: Дінітрофенол натрію і кальцію і фенолят натрію.
Захист від загоряння. Деревина відноситься до сільногорючіе і легкозаймистих матеріалів. Займання деревини при контакті з відкритим вогнем відбувається при температурі 260 ... 290 ° С, а при нагріванні вище 350 ° С гази, що виділяються з деревини, здатні самозайматися. Для попередження спалаху деревини застосовують спеціальні заходи конструктивного характеру, що зводять до мінімуму ймовірність нагріву деревини і її контакту з вогнем. Інший шлях захисту деревини - зниження возгораемости самої деревини.
Зниження возгораемости деревини аж до переведення її в групу важкогорючих можна досягти двома шляхами: покриттям деревини вогнезахисними складами і просоченням деревини антипирена-ми (від грец. Руг- вогонь).
Вогнезахисні покриття можуть бути у вигляді обмазок, фарб і лаків. Обмазки складаються з неорганічних зв'язуючих (глина, вапно, гіпс), наповнювачів (слюда, азбест і т. П.) І антипіренів. Обмазки наносять шаром 2 ... 3 мм на дерев'яні конструкції, до яких не пред'являються декоративні вимоги. Вогнезахисні фарби утворюють більш декоративні покриття. Вогнезахисна функція полягає в утворенні оплавлених склоподібних плівок, запобігають доступ кисню до деревини і захищають її від нагрівання. Вогнезахисні лаки використовуються в тих випадках, коли необхідно зберегти видимої природну текстуру дерева. При контакті з вогнем лакова плівка спучується (на зразок «повітряної кукурудзи») і утворює теплоізоляційне важкогорючих покриття на поверхні деревини.
Вогнезахисні просочення - розчини солей і деяких інших речовин - антипіренів, якими просочують деревину.
При нагріванні до температури спалаху деревини антипірени діють за наступними схемами: - розкладаються з виділенням газів, які не підтримують горіння (Н20, С02, NH3 та ін.); - плавляться з утворенням газонепроникної стеклообразной плівки; - спучуються, а потім обугливаются, утворюючи теплоизолирующее покриття.
Поки протікають ці процеси, деревина не загоряється.
Найбільш поширені антипірени: фосфат і сульфат амонію, бура (Na2B407 * 10Н2О), поташ (К2С03), борна кислота (Н3В02). Останнім часом в якості антипіренів запропоновані еле-ментоорганіческіе сполуки, що містять галогени і фосфор (наприклад, тріхлоретілфосфат).
Так як технологія просочення антисептиками і антипірену-ми однакова, то часто проводять комплексну обробку деревини проти гниття і загоряння. Для цього використовують, наприклад, водний розчин, що містить 15% антипиренов (ді-амоній фосфату 7,5%, сірчано-кислого амонію - 7,5%) і 2% антисептика - фтористого натрію.
Просочування деревини може бути поверхнева або глибока. Проводиться вона до фарбування дерев'яних конструкцій або столярних виробів.
Поверхнева просочення здійснюється шляхом 2-3-кратної обробки дерев'яних елементів концентрованими розчинами за допомогою кисті або розпилювача. Її виробляють зазвичай в будівельних умовах на готових конструкціях. Недолік такої обробки - можливість вимивання просочує складу і появи плям на конструкції. Механічна обробка (острожка, шліфування) після просочення не допускається, так як при цьому знімається просочений шар деревини.
Глибока просочення забезпечує проникнення антисептиків і антипіренів в глибину, деревини, що підвищує надійність просочення. Її виробляють в заводських умовах; при цьому просочують зазвичай підфарбованим розчином.
Використовують два методи глибокого просочення: - Метод горячехолодних ванн: оброблювану деревину спочатку поміщають в гарячий розчин. У ньому з деревини виходить повітря і пари води. Потім деревину переміщують в холодний розчин; в порах деревини при цьому утворюється розрядження і туди активно засмоктується розчин. - автоклавного-дифузійний метод: деревину поміщають в автоклав (товстостінну герметично закривається ємність), в якому створюють розрядження 0,06 ... 0,08 МПа. Потім туди подають просочувальний склад з температурою не нижче 70 ° С і поступово піднімають тиск.