Защита древесины и деревянных конструкций реферат

Обновлено: 05.07.2024

Ежегодно в стране фиксируются тысячи пожаров в зданиях самого разного назначения. Стремление избежать этого бедствия обуславливает необходимость проведения специальных пожарно-профилактических мероприятий, стоимость которых составляет до 10 % полной стоимости сооружения современных зданий и до 30 % стоимости конструкций, подлежащих огнезащите. Большое внимание сегодня уделяется обеспечению пожарной безопасности зданий, несущие, ограждающие, чердачные или мансардные конструкции которых изготовлены из древесины.

Одна из традиционных задач огнезащиты — снижение вероятности возгорания горючих материалов от случайных источников огня, ограниченных по времени действия и мощности, — так называемых малокалорийных источников (короткого замыкания электросети, горящей спички, окурка, капель расплавленного металла, образующихся при сварке, воспламененной промасленной ветоши и т. п.). Считается, что около 80 % пожаров возникает именно по этим причинам. В связи с этим задача обеспечения защиты древесины от возгорания от малокалорийных источников огня и в дальнейшем будет актуальна в строительстве.

Способы и методы огнезащиты древесины

Способы огнезащиты конструкций разнообразны и включают в себя конструктивные методы, приемы создания на поверхности элементов разного рода теплозащитных экранов, физико-химические и технологические методы, направленные на снижение пожарной опасности материалов. В принципе их можно подразделить на два основных вида: конструктивные — увеличение сечения конструкций, применение несгораемых облицовок, огнезащитных подвесных потолков, диафрагм и др. — и химические — применение пропиток, красок, лаков и др.

Наиболее эффективны конструктивные способы огнезащиты, но они же и наиболее трудоемки, и экономически невыгодны — высокозатратны. Поэтому для снижения горючести (возгораемости) материалов широко используют химические способы огнезащиты. Они разнообразны и включают широкую гамму составов для пропиток и покрытий, обладающих высокой сопротивляемостью к воздействию огня и высоких температур на деревянные детали и конструкции.

В зависимости от назначения и области применения средства, используемые для огнезащиты древесины и изделий из нее, подразделяются на следующие виды:

лаки;
краски, эмали;
пасты, обмазки;
пропиточные составы.

В настоящее время разработано большое количество пропиточных составов (ПС) — антипиренов, покрытий, вспучивающихся красок и лаков.

Тенденции применения пропиточных составов для древесины

Наиболее распространенным и экономически выгодным способом огнезащиты является нанесение на древесину пропиточных составов. В огнезащите в основном нуждаются несущие клееные и цельнодеревянные, а также ограждающие деревянные конструкции зданий.

Несущие деревянные конструкции массивного сечения по пределу огнестойкости, как правило, соответствуют требованиям противопожарных норм. Предел огнестойкости деревянных конструкций зависит от их типа, формы и размера поперечного сечения элементов, величины нагрузки и условий ее приложения, условий нагревания, породы и влажности древесины, сортимента пиломатериала. Считается, что линейная скорость обугливания наиболее распространенных пород древесины — хвойных — при пожаре приблизительно постоянна. В зависимости от плотности, влажности, притока воздуха, теплового режима она составляет 0,7–1,0 мм / мин. На развитой стадии пожара огнезащитная поверхностная пропитка практически не влияет на скорость обугливания древесины, а лишь задерживает ее воспламенение до 4 мин. Таким образом, в результате применения огнезащиты, с одной стороны, предотвращается значительное количество пожаров на ранней стадии возникновения, с другой — в случае пожара продлевается период от момента его возникновения до обрушения конструкции.

Контроль качества работ

Проверка качества огнезащитной обработки при постоянно растущем количестве производителей огнезащитных средств и увеличении объемов применения этих средств — дело непростое. Она требует разработки надежных, современных, объективных и мобильных методов контроля. В настоящее время широкое распространение получил метод контроля качества огнезащиты древесины при помощи малогабаритного переносного прибора (ПМП1) конструкции ВНИИПО, который пришел на смену методу оценки горючести стружки при помощи горящей спички. При использовании старого метода практически невозможно было получить стабильные данные. Так как у испытуемых образцов были разные размеры, трудно было определить ориентацию (то есть понять, с какой стороны производилась обработка) образца, кроме того, интенсивность горения спички нестабильна. Применение ПМП1 обеспечивает получение стабильных данных. Эта методика позволяет выявить способность древесины не только к воспламенению при воздействии внешнего источника огня, но и к самозатуханию с полным прекращением горения после исключения воздействия этого источника на материал.

В ходе контроля качества огнезащитной обработки производится визуальный осмотр обработанных поверхностей конструкций с целью определения соответствия внешнего вида и состояния поверхностей конструкций требованиям нормативных документов (технических условий, инструкции по применению и т. д.) на примененное средство огнезащиты.

С поверхности древесины различных типов конструкций (стропил, обрешетки и др.) в точках, равномерно распределенных по площади огнезащищенной конструкции, а также в местах, вызывающих сомнение по качеству обработки, отбирается слой (стружка) прямоугольной формы следующих размеров: длина — 50–60 мм, ширина — 25–35 мм, толщина — 1–1,5 мм. Образцы снимаются при помощи любого режущего инструмента. Места отбора проб маркируются, а оголенные участки затем покрываются огнезащитным составом с группой огнезащитной эффективности не ниже, чем у примененного.

Норма отбора количества образцов — не менее 4–5 с каждых 1000 м² или с одного объекта (здания) при площади обработки менее 1000 м². После отбора образцов необходимо довести их размеры до рекомендуемых (допускается стачивание части подложки для получения требуемой толщины со стороны, не подвергавшейся обработке, а также обрезание кромок для придания образцу прямоугольной формы). Перед испытанием образцы в течение 40–60 мин. выдерживают на ровной открытой поверхности в помещении при нормальных температуре и влажности воздуха. Запрещается проводить качественную оценку огнезащитной обработки по сырой стружке. При подготовке к проведению испытаний необходимо зажечь газовую горелку и отрегулировать высоту пламени таким образом, чтобы пламя верхней частью (острием) точечно касалось средней части нижней внутренней кромки прижимной рамки держателя образца. Подготовленный образец устанавливается в зажимное устройство так, чтобы его обработанная поверхность была обращена к газовой горелке.

Повторно зажигается газовая горелка, затем устанавливается поворотная крышка ПМП1, образец остается под действием пламени в течение 40 с.

В ходе эксперимента необходимо исключить влияние воздушных потоков на пламя горелки.

Обработка результатов

Поверхностная огнезащитная обработка считается некачественной (отрицательный результат) в следующих случаях:

1. При наблюдении хотя бы одного из следующих явлений:

– самостоятельного горения образца после отключения газовой горелки (допускается наличие локального горения в зоне воздействия газовой горелки в течение не более 5 с. после ее отключения);

– сквозного прогорания образца с образованием отверстия;

– обугливания лицевой стороны образца на всей площади, ограниченной рамкой зажимного устройства.

2. При обугливании образца на всю глубину в зоне воздействия пламени газовой горелки и наличии признаков воспламенения образца (пламенного горения вне зоны воздействия пламени газовой горелки).

Поверхностная огнезащитная обработка считается качественной при условии положительных результатов по всем отобранным образцам. В случае получения отрицательных результатов по отдельным образцам (не более чем по двум) нужно повторить тестирование с удвоенным количеством образцов, взятых из мест, где был получен отрицательный результат. При получении положительного результата огнезащитная обработка считается качественной. При отсутствии ПМП1 допускается проводить контроль горючести стружки с помощью спичек. Для этого с 1000 м² огнезащищенной поверхности древесины в нескольких (4–5) местах острым ножом снимается стружка толщиной не более 1 мм. Запрещается проводить качественную оценку обработки по сырой стружке. При поджигании горящей спичкой стружки хорошо пропитанной древесины (с обработанной стороны) она не должна воспламеняться.

Территория, занятая лесами, в России просто огромна, поэтому древесина издавна считалась одним из лучших строительных материалов, сочетая в себе множество уникальных свойств. Не удивительно, что производство оцилиндрованного бревна настолько широко распространено в нашей стране.
Древесина – самый экологичный, натуральный материал, идеально подходящий для строительства жилых домов.
Обеспечение надежной защиты древесины – важная и неотъемлемая задача при строительстве и эксплуатации любых деревянных конструкций. Древесина как строительный материал находит все более широкое применение в области возведения зданий, домов и различных сооружений. Однако на дерево воздействует большое количество разрушающих факторов, таких как: биопоражения, атмосферные воздействия, огонь, а также опасность разрушения под воздействием солнечных лучей. Поэтому очень важно знать, как защитить древесину от воздействия окружающей среды.

Содержание работы

Введение………………………………………………………. 3
1.Виды защиты древесины………………………………….…. 4
1.1 Биозащита……………………………………….. 5
Защита от огня…………………………………. 7
Защита от влаги…………………………………. 8
1.4 Защита от гниения…………………….………… 9
2. Методы защиты древесины………………………. ……… 10
2.1 Химические методы……………………………. 11
2.2 Средства защиты древесины…………………. 16
Заключение…………………………………………………….. 18
Список литературы……………………………………………. 19

Файлы: 1 файл

реферат.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Кондрахова Юлия Юрьевна

1.Виды защиты древесины………………………………….…. 4

Защита от огня…………………………………. 7
Защита от влаги…………………………………. 8

1.4 Защита от гниения…………………….………… 9

2. Методы защиты древесины………………………. ……… 10

2.1 Химические методы……………………………. 11

2.2 Средства защиты древесины…………………. 16

Древесина – самый экологичный, натуральный материал, идеально подходящий для строительства жилых домов.

Обеспечение надежной защиты древесины – важная и неотъемлемая задача при строительстве и эксплуатации любых деревянных конструкций. Древесина как строительный материал находит все более широкое применение в области возведения зданий, домов и различных сооружений. Однако на дерево воздействует большое количество разрушающих факторов, таких как: биопоражения, атмосферные воздействия, огонь, а также опасность разрушения под воздействием солнечных лучей. Поэтому очень важно знать, как защитить древесину от воздействия окружающей среды.

Виды защиты древесины

Несмотря на популярность древесины, у нее имеется ряд существенных недостатков. К недостаткам древесины как конструкционного материала следует отнести ее гигроскопичность и биологическую нестойкость во влажном состоянии, горючесть и анизотропию, большие колебания прочности и других свойств не только в зависимости от породы древесины, но и от направления волокон, условий произрастания дерева, наличия в древесине природных пороков (сучков, свилеватости и др.)[1, с. 17].

Внешний вид и физико-механические свойства древесины в процессе хранения и эксплуатации напрямую зависят от воздействия окружающей среды и других разрушающих факторов. Чтобы исключить повреждения, преждевременное старение и износ материала, необходимо выполнять работу по дополнительной защите древесины.

Подразумевается проведение ряда мероприятий на предварительных заготовительных и строительных этапах, с соблюдением целого комплекса строго установленных условий, а также последующая обработка материла различными защитными пропитывающими средствами.

Защита древесины от воздействия поражающих факторов осуществляется различными способами – поверхностным нанесением, пропитыванием или просачиванием под давлением защитных составов. Такая обработка материла, позволяет осуществить защиту от влаги, биозащиту и огнезащиту древесины.

Защита древесины от поражения биологическими разрушающими факторами является крайне важным мероприятием, так как этот материал сильно подвержен биоповреждениям.

Древесина - прекрасная среда для возникновения и развития микроорганизмов и может быть подвержена биоразрушению на любом этапе. Для предотвращения этого необходимо соблюдать условия хранения и эксплуатации, определить каким биоповреждениям может наиболее подвергнуться материал и использовать защитные средства с соблюдением всех технологий.

Правильное использование антисептических составов гарантирует надежную и длительную защиту древесины от грибов, плесени и бактерий, даже в условиях агрессивной окружающей среды. Это позволяет сохранить внешний вид и основные физико-механические свойства древесины.

Избавиться от воздействия биологических повреждений и их последствий довольно сложно – приходится принимать радикальные меры. Поэтому лучше предупреждать возникновение биоразрушений, обрабатывая древесину подходящими защитными составами.

Более эффективной считается пропитка древесины при помощи водоотталкивающих смесей, предупреждающих развитие плесени, грибка и гнили. Более устойчивыми к биологическому поражению являются дуб, бук. Ясень, осина и сосна. Подвержены такому заражению – ель, ольха и осина. Древесину можно эффективно защищать, используя для ее пропитки олифу. При ее нанесении плотная пленка на поверхности изделия из дерева не образуется. При этом защита действительно оказывается весьма эффективной.[4]

Одним, пожалуй, самым значимым по степени разрушения, поражающим фактором древесины является огонь. Так как древесина подвержена возгоранию, огнезащите уделяют наибольшее внимание. Возникновение и распространение пожара может стать причиной гибели человека. Поэтому, важно предотвратить угрозу возможного возгорания.

Уберечь деревянные элементы и конструкции от огня можно с помощью специальных огнезащитных средств, направленных на предотвращение возгорания материала.

Наиболее распространённым способом защиты изделий из древесины от огня является использования антипиренов – огнезащитных пропитывающих средств на основе водных растворов солей (солей борной, фосфатного или кремниевой кислоты) и поверхностно-активных веществ. Обработка древесины антиперенами может происходить различными способами и на различных этапах хранения и эксплуатации.

Защита от влаги

Свойство древесины испарять и поглощать влагу также может негативно сказаться на основных качественных характеристиках материала. Впитывая влагу или усыхая, древесина подвергается деформации, растрескиванию, изменению физико-механических свойств и даже внешнего вида.

Для защиты деревянных элементов и конструкций от влаги используют водостойкие и водоотталкивающие средства, предотвращающие проникновение влаги в толщу древесины. Такие составы, как правило, несут не только защитные, но декоративные функции. Для эффективной защиты древесины от воздействия влаги важно соблюсти все необходимые требования технологии применения специального средства.

Защита от гниения

К сожалению, процесс гниения древесины необратим. Но можно остановить этот процесс, чтобы он не распространялся по остальной древесине. Делается это так. Пораженный гнилью участок тщательно вырубается (топором, стамесками), при этом захватывается некоторая часть здоровой древесины. Затем в вырубленное пространство устанавливаются армирующие металлические стержни, так, что бы они заходили и в здоровую древесину на некоторую глубину и участок тщательно шпаклюется акриловой или эпоксидной шпатлевкой.

Это достаточно трудоемкая и дорогостоящая процедура, поэтому следует постоянно обрабатывать ответственные несущие деревянные детали противогнилостными пропитками, медным купоросом, минеральными маслами. Проблемы проще предупреждать, чем лечить.

Методы защиты древесины

Защита древесины от различных поражающих факторов осуществляется комплексом применяемых мер. Условно способы сохранения качественных характеристик материала можно разделить на две категории: конструктивные мероприятия и химические методы.

Конструктивные мероприятия подразумевают соблюдение необходимых условий заготовки, хранения и эксплуатации древесины: подержание оптимальных температур, уровня влажности, профессиональная правильная обработка и т.д.

Химическими методами защиты древесины от поражения ее разрушающими факторами являются - антисептирование и консервирование. Это различные способы обработки деревянных элементов и конструкций специальными пропитывающими защитными составами.

Антисептированием называют поверхностную обработку деревянных элементов, конструкций и изделий специальными составами, которые препятствуют возникновению, распространению и разрушающему воздействию поражающих факторов.

Антисептирование проводят на различных этапах хранения и эксплуатации древесины, начиная от заготовки материла, как на промышленных предприятиях, так и индивидуально при использовании деревянных конструкций и изделий.

Действие антисептиков в основном сводится к разрушению энзиматической системы организмов, поражающих древесину. Грибы, на которые воздействовал антисептик, не смогут выделять соответствующие энзимы, при помощи которых они разлагают целлюлозу или лигнин древесины и питаются продуктами разложения в процессе жизнедеятельности[2, с. 61].

Способы антисептирования древесины различают в зависимости от плотности, влажности и шероховатости поверхности древесины, и вязкости и активности самого пропитывающего состава, а также исходя из условий и технических возможностей (самостоятельная или промышленная обработка). Антисептирование осуществляется двумя основными способами:

Первый способ - это нанесение защитных составов кистью или распылителем на поверхность деревянных элементов и конструкций. Таким образом, на поверхности древесины образуется тонкий защитный слой, препятствующий поражению материала различными поражающими факторами. Этот способ рекомендован в основном, для защиты деревянных элементов и конструкций, в условиях их эксплуатации.

Второй способ антисептирования – погружение или вымачивание - кратковременное погружение деревянных элементов в специализированные растворы (как с подогревом, так и без подогрева). Такой способ обработки древесины осуществляется в основном на промышленных или строительных объектах в процессе подготовки к хранению или строительству. В специальные водонепроницаемые ёмкости больших размеров добавляют холодные или горячие растворы воды с защитными составами, в которые на небольшой период времени погружаются деревянные материала.

Консервирование древесины происходит, как правило, в промышленных масштабах и производится на специализированных предприятиях. Этот метод защиты деревянных элементов от поражающих факторов, подразумевает введение специальных составов в глубокие слои древесины, посредством комплексной физико-химической обработки.

Метод консервирования древесины можно разделить на три основных вида, по способу обработки материла.

Автоклавная пропитка обеспечивает наиболее глубокое проникновение защитного средства в слои древесины благодаря пропитке материала под давлением выше атмосферного. Необходимое требование - определённая степень сухости древесины, которая достигается при обработке в автоклаве непосредственно перед химической пропиткой.

При автоклавной пропитке выделяют способ полного (ВДВ) и ограниченного поглощения:

ВДВ (вакуум-давление-вакуум) состоит из трёх операций:

-разряжение древесины под начальным вакуумом;

-введение пропитывающих составов под давлением выше атмосферного;

-конечный вакуум для насыщения и подсушки древесины.

Ограниченное поглощение - глубокое проникновение антисептика при относительно низком конечном его поглощении. Существуют две разновидности этого способа:

- способ Рюпинга (давление-давление-вакуум - ДДВ).

Существует также способ введения защитных составов под атмосферным давлением с предварительным вакуумированием древесины - вакуум-атмосфера.

Пропитка в горяче-холодных ваннах - это процесс обработки древесины, с использованием вакуума, образованного в результате резкой смены температур. Сначала материал помещают в разогретую жидкость, часть воздуха и влага, находящиеся в слоях древесины испаряются. Затем древесину помещают в холодный раствор, при этом объем охлажденной паровоздушной смеси уменьшается, в поверхностных слоях образуется вакуум. Раствор пропитывает древесину под действием атмосферного давления.

Защита древесины – это комплекс мероприятий, продлевающий срок службы деревянных изделий и конструкций, предотвращающих их гниение, придающих им прочность, стойкость к воздействиям окружающей среды.

Для того, чтобы деревянные конструкции прослужили как можно дольше, их защищают от деформаций, растрескивания, биологических повреждений, возгорания.

Средства защиты древесины могут быть самыми разными и применяться как по отдельности, так и комбинироваться. Наиболее распространенными являются антисептические пропитки, грунтовки, краски и лаки.

Для защиты от деформаций и растрескивания применяются водостойкие и водоотталкивающие составы, препятствующие проникновению влаги в толщу древесины.

Защита древесины от гниения

Антисептики, защищающие от воздействия биологических разрушений, подразделяются на несколько групп:

водорастворимые (на водной основе);
маслянистые (на основе масла);
на основе органических растворителей;
комбинированные.

При их использовании необходимо знать не только технологию нанесения, но и некоторые нюансы. Например, применение водосодержащих требует дополнительной сушки, для придания готовым изделиям нужной влажности. Маслянистые средства защиты могут привести к изменению цвета древесины, кроме того, они затрудняют последующую механическую обработку изделия и его окраску.

По степени устойчивости к вымыванию антисептические препараты для защиты древесины делятся на:

легковымываемые (водорастворимые);
вымываемые (водорастворимые);
трудновымываемые (водорастворимые);
невымываемые (маслянистые, на основе органических растворителей).

Для достижения лучшего эффекта обработку легковымываемыми и вымываемыми составами необходимо периодически повторять.

При антисептической защите древесины необходимо помнить о крепежных элементах, зачастую изготовленных из металла. Во избежание их коррозии отверстия под металлические элементы следует обрабатывать маслянистыми антисептиками.

По стойкости к гниению древесина подразделяется на четыре класса:

стойкая (сосна, лиственница, ясень, ядро дуба);
среднестойкая (ель, пихта, заболонь кедра и лиственницы);
малостойкая (ядро вяза, заболонь березы, дуба, бука, клена);
нестойкая (ядро березы, заболонь липы, ольха, осина).

Антисептики не только убивают грибок или личинки дереворазрушающих насекомых, но и предотвращают их дальнейшее появление и развитие. Обработке антисептиками подвергаются только хорошо высушенные готовые изделия.

Огнезащита древесины осуществляется путем нанесения на деревянные детали конструкции антипиренов, препятствующих возгоранию и распространению огня.

Вечная классика древесины

Традиционным материалом для стен малоэтажных зданий является дерево. Древесина как материал обладает множеством важных достоинств. Древесина достаточно легко поддается склеиванию, без особого труда соединяется гвоздями, шурупами и т.п. Она хорошо обрабатывается и поддается отделке. С точки зрения соотношения плотности и прочности древесину можно сравнивать с металлами.Стены дома должны быть долговечны, обладать хорошими звукоизоляционными качествами, иметь, возможно, меньший вес, обеспечивать в помещениях постоянный температурный режим, необходимый для здания.

Прочность, плотность, стойкость к растрескиванию, стойкость против гниения

износостойкость, низкая сучковатость, невысокая твердость, высокая колкость

Прочность древесины определяется породой дерева, плотностью, влажностью, наличием пороков. Влажность бывает свободной и связанной. Особенностью свободной влаги является то, что она испаряется из дерева очень легко. Для того, чтобы это проверить, достаточно вспомнить, что промокшее под дождем дерево высыхает достаточно быстро, за несколько часов. Связанная влага, наоборот, испаряется медленно, и для того, чтобы высушить дерево, не прибегая при этом к помощи специальных технологий, может понадобиться несколько лет.

По мере увеличения количества связанной влаги прочность древесины становится меньше. Когда же количество влаги переходит предел гигроскопичности (30%), влажность перестает оказывать влияние на прочность древесины. Кроме того, практическая ценность различия между свободной и связанной влагой заключается в том, что при испарении первой меняется только тяжесть дерева, а при испарении второй изменяется объем, то есть происходит усушка. Уменьшение объема древесины при ее высыхание неодинаково по различным направлениям. В толщину больше, чем в длину.

При сушке дерева влага испаряется неравномерно. Сначала влага испаряется из внешних слоев, а затем из внутренних. Такое не равномерное испарение влаги приводит к тому, что в древесине возникает внутреннее напряжение, растягивающее ее на поверхности и сжимающее внутри, в результате чего на дереве могут проявиться трещины.

Малоусыхающие: ель, пихта, кедр, белый тополь, сосна и др.

Среднеусыхающие: дуб, вяз, бук, осина, ясень, черный тополь, мелколистная липа и др.

Сильноусыхающие: клен остролистный, граб, лиственница, береза.

С плотностью и влажностью древесины тесно связана способность ее удерживать в себе металлические крепления. Чем больше плотность древесины, тем выше сопротивление выдергиванию гвоздя или шурупа. Влажность облегчает забивание гвоздей в древесину. Твердость - это способность древесины сопротивляться проникновению в нее твердых тел.

По степени твердости древесные породы можно разделить на 3 группы: Мягкие Сосна, ель, кедр, пихта, осина, липа, ольха, тополь.

Твердые Береза, бук, вяз, лиственница сибирская, ясень, ильм, карагач, клен, яблоня. Очень твердые Граб, кизил, самшит, акация белая, береза.

Износостойкость древесины - это ее способность противостоять разрушению в процессе трения. Здесь существует такая закономерность: чем больше твердость и плотность древесины, тем меньше ее изнашиваемость.

Гниль возникает в результате жизнедеятельности различных грибов, которые разрушают древесину и в большинстве случаев делают ее непригодной для работ.

Сучковатость - наличие оснований ветвей (сучков) живых либо отмерших во время роста. Сучковатость нарушает однородность строения древесины, снижает ее прочность, затрудняет обработку.

Легкость - свойство древесины, которое является выгодным при строительстве в сочетании с другими качествами.

В России издавна используют дерево для строительства. Оно отлично подходит для областей с любым климатом. И в наши дни этот традиционный материал часто применяют при сооружении красивых и теплых домов. Его особые свойства позволяют достичь в помещениях высокого уровня комфорта. За последние годы на рынке загородного домостроения появилось много новых материалов и технологий. Тем не менее, дома из дерева продолжают оставаться наиболее популярными среди индивидуальных застройщиков. Во многом эта популярность объясняется тем, что в нашей стране лес является наиболее дешевым строительным материалом. Кроме того, именно в дереве можно воплотить архитектурные особенности и художественные образы, продиктованные национальными традициями русского зодчества. Безусловно, большое значение имеет естественное природное происхождение, которое и определяет экологическую чистоту деревянных строений, хорошую воздухопроницаемость. Наконец, дерево – отличный теплоизолятор. Это позволяет поддерживать внутри рубленого дома оптимальное соотношение температуры и влажности. В деревянном доме легко дышится, приятно и комфортно в любую погоду.

Ель реже используется в строительстве. В сухом состоянии древесина ели по прочности почти не уступает древесине сосны. Ель более подвержена загниванию, но значительно меньше синеет. Она хуже других древесных пород сопротивляется влаге, поэтому ее предпочтительнее использовать для внутренней отделки. Ель имеет немного более рыхлую структуру, но за счет этого несколько теплее, чем сосна. Хотя ее потребительские свойства несколько хуже подходят для изготовления рубленых стен ввиду меньшей плотности и меньшего содержания смол, тем не менее, еловый лес может быть рекомендован для изготовления несущих элементов перекрытий (балки, слеги). На мировом рынке ель котируется выше сосны. Для хвойной породы ель недолговечна – редко растет более 200 лет.

Лиственница прочнее, плотнее и более стойка против загнивания, чем сосна, но труднее обрабатывается и легко раскалывается. Она идеально подходит в качестве стенового материала, используется как материал для конструкций (балки, ендовы, стропила, затяжки и т. п.). Лиственница более устойчива к сырости, ценится очень высоко, в 2–3 раза дороже сосны. Лиственница – единственное дерево, не гниющее в морской воде. Для изготовления сруба применяется лес диаметром от 26 см до 40 см, а иногда и выше. Выбор диаметра бревна зависит от желания и финансовых возможностей заказчика, от климатических условий и сезонности эксплуатации дома; а также от требований к внешней эстетике рубленого дома.

Кроме толщины бревен, немаловажным эстетическим показателем к использованию бревна является его сучковатость. У сосны в нижней части ствола практически нет сучков, поэтому наиболее дорогим, но и более качественным, является так называемый комлевый спил – нижние 6–8 метров ствола. В России наиболее распространенным является круглый профиль бревна, так называемый кругляк, кроме этого, можно использовать кругляк с протесом, то есть протесанное на один кант с внутренней стороны бревно. Но следует иметь в виду, что это очень трудоемкая работа, ведущая к удорожанию стоимости сруба. В Скандинавии находят широкое применение бревна, отесанные на два канта.

Для защиты деревянных конструкций от биопоражений применяют конструктивные мероприятия и химические методы.

Главный источник увлажнения деревянных конструкций - конденсация влаги, поэтому конструктивные мероприятия направлены на исключение увлажнения деревянных конструкций при эксплуатации зданий. Химические меры защиты от гниения древесины и поражения ее дереворазрушающими насекомыми - антисептирование и консервирование.

Этот метод осуществляется в заводских условиях. При консервировании в глубокие слои древесины вводятся химические препараты с отравляющим действием, рассчитанным на биологических разрушителей.

На отечественных заводах используются следующие способы пропитки: автоклавный под давлением выше атмосферного; прогрев - холодная ванна; нанесение на поверхность; автоклавно-диффузионный; совмещенная сушка-пропитка.

Одна из важнейших задач, которую на протяжении многих веков решают строители - огнезащита древесины.

На стадии строительства или ремонта деревянных конструкций используются конструктивные меры защиты древесины от возгорания. Для этого деревянные конструкции удаляются от источников огня или защищаются от прямого его воздействия.

Другой способ решения этой проблемы - нанесение на поверхность древесины антипиренов - веществ или смесей, предохраняющих древесину, ткани и другие материалы органического происхождения от воспламенения и самостоятельного горения. Для этого древесину покрывают огнезащитными красками, лаками и обмазками или пропитывают водными растворами огнезащитных солей.

Как правило, работы по огнезащите и биозащите древесины проводятся одновременно. Огнезащитные материалы зачастую содержат в своем составе антисептики. Пропиточный состав наносится на деревянные элементы с помощью кистей, погружением или опрыскиванием.

Пропитка деревянных элементов конструкций заключается в трехкратной обработке огнезащитным раствором с температурой 10-15°С или двухкратной обработке при температуре раствора 50-60°С (с перерывом между обработками не менее 6 ч). Пропитку проводят при положительной температуре воздуха.

Не следует пропитывать деревянные элементы конструкций, если они были предварительны покрыты другой пропиткой или различными красками (масляными и силикатными).

После пропитки детали не должны подвергаться дополнительной механической обработке, так как при этом снимается огнезащитный слой.

Минимальный расход огнезащитных растворов на 1 л:

- при двухразовой обработке конструкции подогретым раствором - 500 г/м 2 ;

- при трехразовой обработке холодным раствором - 550-600 г/м 2 ;

- при пропитке методом погружения - 600 г/м 2 .

На сегодняшний день основными видами химической защиты древесины от плесневелых, дереворазрушающих, деревоокрашивающих грибов являются антисептирование и консервирование.

Химическая защита древесины- защита древесины с использованием химических средств, предотвращающих, затрудняющих или прекращающих разрушение объекта защиты.

Антисептирование поверхности древесины - химическая защита древесины, предусматривающая нанесение защитного средства на поверхность объекта защиты, не рассчитанная на его проникновение в глубь объекта защита.

Антисептики должны обладать, помимо токсичности, следующими свойствами:

• способность проникновения в древесину

• устойчивость к вымыванию из нее

• безопасность для людей и животных.

Универсального антисептика пока не существует, поэтому для каждого случая, выбирается наиболее эффективный.

Антисептики делятся на четыре основные группы:

• маслянистые (пропиточные масла)

Водорастворимые антисептики в зависимости от вида химических препаратов и их сочетаний делятся на:

На основе фтористого натрия и кремнефтористого аммония. Фтористый натрий обладает высокой диффузионной способностью проникновения в сырую (до 40…50% влажности) древесину, не летуч, не горюч. Кремнефтористый аммоний обладает высокой растворимостью в воде (до 20%), высокотоксичен к домовым грибам. Широко применяется для антисептирования деревянных конструкций, находящихся в условиях, где исключено вымывание соли в процессе эксплуатации.

Трудновымываемые антисептики состоят из бихромата натрия или бихромата калия в соче¬тании с равным количеством медного купороса. Основная область применения препарата - опоры ЛЭП, столбы оград и т.д., однако защиту древесины от домовых грибов препарат не обеспечивает.

Органикорастворимые антисептики производятся на основе нафтената меди, которые растворяются в нефтепродуктах. Эти антисептики используют для защиты пролетных строений деревянных мостов, конструкций зданий с высокой влажностью внутри помещений. Маслянистые антисептики (пропиточные масла) изготавливаются на основе каменноугольного, антраценового, креозотового и сланцевого масла. Они давно зарекомендовали себя как антисептики, хорошо защищающие древесину в самых тяжелых условиях эксплуатации на длительный срок. Обычно эти антисептики применяются для пропитки деревянных шпал, свай, опор линий связи и т.д. Но есть и минус, при их использовании, масла относятся к канцерогенным веществам, поэтому обращение с ними требует соблюдения правил техники безопасности и производственной санитарии.

Антисептические пасты изготавливаются на основе фтористого натрия с добавкой в качестве связующего элемента каменноугольного лака и каолина в качестве наполнителя. Составляющими в пасте являются фтористый натрий, каолин, латекс, вода.

Пасты работают по принципу диффузионной пропитки и выпускаются в виде концентрата. Требуемую для нанесения пасты на поверхность деревянного элемента консистенцию получают путем добавления в нее необходимого количества воды. Паста применяется для антисептирования опорных частей деревянных элементов, узловых соединений в конструкциях, где имеется опасность кратковременного периодического увлажнения. Допускается применение паст как в неэксплуатируемых, так и в эксплуатируемых помещениях.

Возможны следующие способы нанесения антисептирующего средства:

• кистью, валиком, распылителем

Консервирование древесины - химическая защита древесины, предусматривающая обработку защитным средством и рассчитанная на его проникновение вглубь объекта защиты.

К консервированию относятся следующие методы химической защиты:

Наибольшее распространение получили:

• автоклавная пропитка – пропитка древесины под давлением в герметичных ёмкостях (автоклавах).

• диффузионная пропитка – обработка или пропитка сырой древесины защитными средствами, растворимыми в воде, за счёт диффузии.

• капиллярная пропитка – пропитка, основанная на проникновении жидкости в сухую древесину под действием капиллярных сил.

• прогрев-холодная ванна – пропитка древесины выдерживанием в холодной пропиточной жидкости после прогрева этой же или другой жидкостью или паром.

Перед пропиткой проводится комплекс мероприятий, называемый предпропиточной подготовкой древесины.

Предпропиточная подготовка древесины - комплекс операций, направленный на обеспечение заданных параметров защищенности древесины, включающий в себя: окорку, механическую обработку, сушку и накаливание.

Пропитка древесины - введение в древесину защитных средств, пропиточной жидкости или газа, сохраняющих и улучшающих её свойства. Может быть, как однократная, так и двойная.

Двойная пропитка древесины - последовательная пропитка древесины двумя различными защитными средствами или дважды одним.

По пропитываемости защитными средствами породы древесины подразделяют на группы:

Породы древесины
Группы	заболонь	ядро
легкопропитываемые	Обыкновенная сосна, береза, бук	-
умереннопропитываемые	Сибирская сосна (кедр), европейская лиственница, граб, дуб, клен, липа, ольха, осина	Сибирская сосна (кедр), обыкновенная сосна, осина, ольха
труднопропитываемые	Ель, сибирская лиственница, пихта	Ель, европейская лиственница, сибирская лиственница, пихта, береза, дуб, вяз, бук, ясень

Глубина пропитки древесины характеризуется толщиной слоя древесины, содержащего защитное средство, и зависит от породы древесины, и от того, какая часть ствола (заболонная или ядровая) пропитывается, а также от вида применяемого антисептика, так как для каждого способа антисептирования существуют свои индивидуальные режимы.

9. Консервирующие вещества

Салициловая кислота. Белые игольчатые кристаллы, легко растворяющиеся в спирту, эфире и хлороформе, труднее — в воде.

Карболовая кислота. Чистая кислота имеет вид бесцветных игольчатых кристаллов с характерным запахом. Растворяется в воде (1ч. кислоты в 15 ч. воды) и во всех органических растворителях. Сильное консервирующее средство.

Тимол. Бесцветные прозрачные кристаллы, растворяющиеся с трудом в воде, легко — в спирту, эфире и хлороформе.

Бета-н а ф т о л. Бесцветные прозрачные листочки, полу¬чающиеся из нафталина, слабого карболового запаха. Легко растворяется в спирту, эфире, жирных и эфирных маслах.

Сулема. Хлорная ртуть. Растворяется в воде (1ч. сулемы в 15 ч. воды) и в спирту (1ч. сулемы в 3 ч. спирта). Сильный яд.

Формалин. Получается окислением древесного спирта. При обыкновенной температуре — газ. Препарат, находящийся в продаже, есть 35—40%-ный раствор формалина в воде. Фор¬малин обладает едким запахом, вызывающим слезотечение, и сильно консервирующими и окисляющими свойствами. Живот¬ный клей (в сухом виде), смоченный 4%-ным раствором фор¬малина, становится нерастворимым в воде.
Консервирующие свойства принадлежат, кроме того, скипидару, винному спирту, гвоздичному маслу, спиковому и лавандовому маслам, сивушному маслу, креозоту, резорцину, нашатырному спирту, буре, камфаре и метиловому (древесному) спирту.

10. Техника безопасности при антисептировании древесины

Антисептики – ядовитые вещества, опасные для здоровья человека, поэтому при работе с ними надо соблюдать правила техники безопасности и гигиены труда. Антисептики, попадающие на незащищенные части тела, вызывают раздражение и заболевание кожи, в связи с чем при выполнении работ по антисептированию необходимо надевать комбинезон, пользоваться защитными очками, респираторами и противогазами. При отсутствии последних можно применять для защиты рта и носа ватно-марлевые повязки. Просеивание, размельчение и перемешивание сухих антисептиков должно производиться в закрытых ситах. При производстве работ по сухому антисептированию горизонтальных поверхностей накатов необходимо учитывать направление ветра, с тем чтобы пыль препаратов относилась потоком воздуха в противоположную сторону.

Нельзя производить антисептирование конструкций, если под ними производятся другие виды работ. Руки и лицо следует мыть теплой водой после работы и перед едой. При работе с масляными антисептиками в солнечные дни надо смазывать лицо, шею и руки плотным слоем мази ХИОТ-6, предохраняющей кожу от раздражения при воздействии каменноугольных и нефтяных продуктов. Рабочую одежду хранить вместе с домашней одеждой нельзя. Питьевую воду и растворы антисептиков нельзя хранить в одинаковых по форме сосудах.

СП 12-135-2003 "Безопасность труда в строительстве. Отраслевые типовые инструкции по охране труда".

СНиП 12-04-2002 "Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство".

Современное строительство довольно сложно представить без дерева. Экологически чистый материал, использовавшийся еще во времена наших прапрародителей, по-прежнему пользуется популярностью.

Дерево пользуется спросом по нескольким причинам: относительная дешевизна (простые, не благородные породы), создание атмосферы комфорта и уюта, сложившаяся технология строительства. Однако, у дерева есть и свои минусы — при отсутствии должной обработки оно быстро портится, и вся постройка может прийти в негодность. Именно поэтому в настоящее время можно найти большой ассортимент всевозможных защитных средств, которые помогут сохранить деревянную постройку и защитить ее от возможных неприятных воздействий.

Виды защиты древесины

Биозащита

Первое, и обязательное, чем надо покрыть любую древесную часть постройки — это биозащита. Говоря простым языком, эти средства помогут избежать разрушений, производимых биологическими факторами: гниения, грибка, плесени и насекомых-вредителей.

Защита от огня

Нет для дерева страшнее разрушителя, чем огонь, и если короед еще оставит шанс вашей постройке на дальнейшую жизнь, то пожар оставляет после себя только угли и огорчение. Чтобы уберечь свое здоровье и имущество от катастрофических неприятностей, необходимо уделить особое внимание защите деревянной постройки от огня. Наиболее популярными пропитками, которые помогают предотвращать возгорание являются антипирены - средства, выполненные на основе соляных растворов (солей кремниевой или борной кислот) и с дополнительными добавками поверхностно-активных веществ. Антипиренами можно покрывать поверхности на различных этапах использования и хранения материалов, а также по нескольких технологиям.

Защита от влаги

Немаловажной защитой древесины является протекция материала от влаги. Те, кто уже сталкивался со стройкой из этого материала, знают, что древесину необходимо довольно долго просушивать, а также должна происходить усадка всей постройки. Однако древесина как материал сильно гигроскопична, независимо от породы, поэтому во влажных условиях дерево будет набирать влагу извне, и в доме может быть сыро и неуютно. Чтобы снизить гигроскопичные показатели, рекомендуется использовать защитные лаки и краски, которые не отменят впитывание влаги, но хотя бы снизят ее количество.

Методы защиты материала

Химические методы защиты

Химические методы подразумевают под собой два способа воздействия на материал: консервирование и антисептирование.

покрытие кистью или при помощи распылителей. Благодаря этому методу обработки, на поверхности постройки образуется тонкий защитный слой. Такой способ прекрасно подойдет для самостоятельной обработки уже построенного здания.
вымачивание в составах. Как следует из названия, данный способ подразумевает погружение материала в большую емкость с раствором (может осуществляться с подогревом защитного материала или без). В основном, этот способ используется в промышленности, и применять его возможно только на стадии подготовительных работ — ведь вряд ли у вас получится погрузить в раствор уже построенный сруб?

автоклавная пропитка. Обеспечивает глубокое проникновение защитных растворов в древесину за счет обработки под более высоким, нежели атмосферное, давлением.

пропитка в горяче-холодных ваннах. Данный метод подразумевает использование вакуума, полученного в результате резких смен температур. На первом этапе материалы помещают в хорошо разогретую жидкость, в процессе погружения вытесняются часть влаги и воздуха. Далее древесина быстро погружается в холодный раствор, происходит уменьшение воздушно-паровой смеси, а на поверхностных слоях происходит образование вакуума. Далее обработка производится при атмосферном давлении.
наиболее эффективный вариант — это обработка автоклавно-диффузионным способом. Отличительная черта этого способа — возможность обработки даже неподготовленной и непросушенной древесины. Метод включает в себя три этапа: сушку материала в паровакуумных условиях, введение водорастворимых защитных составов (при атмосферном давлении), выдержка древесины для осуществления диффузионного перераспределения и фиксации химического состава растворов.

Обратите внимание.

На любых материалах вы всегда сможете найти подсказки, как использовать те или иные пропитки, для чего они подходят, а для чего — нет.

Для получения максимального эффекта необходимо соблюдать ряд требований, который обычно указывается производителями:

допустимый температурный диапазон;
рекомендации по технологии обработки;
допустимый диапазон влажности;
допустимая степень химической и механической обработок поверхностей.

Для того, чтобы не ошибиться в выборе материала, необходимо исходить также из классификации защитных средств. Ниже приведен список того, что желательно учесть в выборе защитных средств:

1. Характер воздействий:

антипирены;
антисептики;
пропитки комбинированного действия.

растворимые в тяжелых нефтепродуктах и маслах;
водорастворимые (ВР);
растворимые в легких растворителях (Л).

невымываемые (НВ);
трудновымываемые (ТВ);
вымываемые (В);
легковымываемые (ЛВ).

При выборе пропиток необходимо обязательно учитывать природные характеристики древесины: стойкость перед биопоражениями и степень пропитываемости.

Стойкость:

нестойкие: ядро — ольха, осина, береза, липа; заболонь — осина, липа, ольха;
малостойкие: ядро - клен и вяз; заболонь — клен, дуб, граб, вяз, бук, береза;
среднестойкие: ядро — бук, пихта, ель; заболонь — пихта, лиственница, кедр, ель;
стойкие: ядро — кедр, лиственница, ясень, дуб, сосна; заболонь — ясень и сосна.

К труднопропитываемым породам относятся ясень, бук, вяз, дуб, береза, пихта, лиственница сибирская, лиственница европейская, ель; к умереннопропитываемым — осина, ольха, дуб, граб, клен, кедр.

Средства защиты по странам-производителям

К настоящему времени среди различных защитных средств выявились очевидные фавориты: они пользуются неизменной популярностью у покупателей и заслужили народное признание. Ниже мы приводим краткий список наиболее широко известных средств.

Читайте также: