Свойства строительной древесины

12.07.2016

Общие сведения. Древесина — материал органического происхождения. Ее используют в строительстве обычно после весьма простой обработки, мало меняющей ее начальные механические и физические свойства. Ниже кратко освещены те из свойств строительной древесины, которые оказывают влияние на проектирование, возведение и эксплуатацию деревянных конструкций.
При этом для лучшего усвоения материала часть свойств условно объединена в группу положительных, а другая — отрицательных. Некоторые из свойств древесины, например пластичность, играют в строительстве и положительную и отрицательную роль. Пластичность древесины позволяет возводить высокоэкономичные конструкции криволинейного очертания: арки, своды, купола, фермы с гнутым поясом. Однако то же свойство — пластичность древесины вызывает длительно нарастающие деформации в несущих конструкциях и образование больших прогибов.
Положительные свойства строительной древесины

Малый объемный вес при относительно высокой прочности: строительная древесина (сосна, ель) весит примерно в 5 раз меньше железобетона и в 16 раз меньше стали. Расчетное сопротивление ее осевому сжатию (130 кг/см2) такое же, как у железобетона (при марке бетона 300), и в 16 раз меньше, чем у стали марки Ст.3, то есть во столько же раз меньше, во сколько древесина легче стали.
Для многих районов нашей страны древесина является местным строительным материалом, который поступает на строительство при минимальном расходе времени и энергии на заготовку и доставку. Существенное достоинство древесины — легкость добывания и простота обработки; возможность сборки, разборки, переноса и переделки отдельных деревянных конструкций и целых сооружений.
Благоприятны и термические свойства древесины. Коэффициент линейного термического расширения хвойных пород вдоль волокон составляет 0,000 004—0,000 005, то есть примерно в 2—3 раза меньше, чем у стали и железобетона.
Еще меньше по сравнению со сталью и железобетоном у древесины коэффициент теплопроводности. Для сосны и ели коэффициент теплопроводности вдоль волокон составляет около 0,30 ккал/ч*м2*град, а поперек волокон — 0,12-0,15 ккал/ч*м2*град. Последнее позволяет использовать древесину в качестве эффективного утеплителя.
Строительная древесина обладает высокой долговечностью при надлежащем режиме эксплуатации конструкции. В качестве примера долговечности деревянных конструкций можно привести фермы покрытия манежа в Москве, построенные в 1817 г., и фермы покрытия Колонного зала Дома Союзов, построенные в 1819 г. и восстановленные после пожара в 1857 г.
Отрицательные свойства строительной древесины

Вследствие неоднородности строения древесины прочность ее очень сильно зависит от угла между направлениями волокон и действующего усилия. Так, при изменении угла от 0 до 30° прочность древесины на сжатие падает почти в 2 раза, а на растяжение — почти в 5 раз (рис. I—1).
Свойства строительной древесины

Весьма существенно изменяются размеры деформаций, получаемых при сжатии или смятии древесины под разными углами к направлению волокон (рис. 1—2).
Прочность образцов, взятых из ствола у комля, выше, чем у кроны, на 15—20%.
Прочность малых чистых образцов, применяемых при лабораторных испытаниях, значительно выше прочности образцов крупных сечений. Еще больше разница между прочностью лабораторных образцов и прочностью строительных сортиментов с неизбежными в последних пороками (сучки, косослой, трещины). Вообще прочность строительной древесины в большой степени зависит от наличия и расположения сучков, косослоя и др.
К недостаткам, затрудняющим проектирование и возведение деревянных сооружений, относится ограниченность сортамента строительной натуральной древесины как по форме поперечных сечений (круг или прямоугольник), так и по размерам (максимальная длина пиленых лесных материалов 6,5 м, круглых поделочных бревен 8,5 м).
Крупным недостатком древесины является большая зависимость физико-механических свойств и размеров ее от влажности.
Вода, содержащаяся в древесине, находится или в самих древесных волокнах — внутри мицелл и между ними — коллоидно-связанная вода, или в полостях клеток — свободная (капельножидкая) вода.
Свойства строительной древесины

Вода, содержащаяся в полостях клеток, благодаря относительно большим размерам их быстро и легко удаляется (рис. 1—3), не вызывая изменения размеров и не отражаясь на механических свойствах древесины. Наоборот, вода, содержащаяся в ультрамикроскопических промежутках оболочек клеток, вследствие капиллярных свойств удаляется весьма медленно. Удаление коллоидной воды сопровождается изменением размеров, физических и механических свойств древесины.
Ультрамикроскопические капилляры и создаваемое ими понижение упругости водяных паров обеспечивают способность древесины поглощать некоторое количество влаги из воздуха — гигроскопичность древесины. Количество влаги, содержащейся в длительно хранящейся древесине, зависит от влажности окружающего воздуха и температуры. При длительном выдерживании древесины в постоянных условиях влажность ее стремится к некоторому пределу, называемому равновесной влажностью.
Влагоемкость древесных волокон ограничена. Предел влагопоглощающей способности древесного волокна называют точкой насыщения волокна. Средняя влажность древесины, при которой достигается полное влагонасыщение волокон, равна 25—35%. При больших размерах деревянных элементов полное влагонасыщение всех волокон, по-видимому, достигается при значительно большей средней влажности, так как увлажнение внутренних объемов древесины происходит с большим отставанием. Наоборот, при высыхании древесины удаление коллоидно-связанной воды из волокон, расположенных ближе к наружным поверхностям, начинается намного раньше, чем средняя влажность деревянного элемента обычных строительных размеров достигнет 25—30%. Удаление влаги из древесины, так же как и увлажнение ее, происходит более интенсивно вдоль волокон, чем в поперечном направлении (особенно в хвойной древесине, имеющей небольшое количество слаборазвитых сердцевинных лучей).
В свежесрубленной древесине наибольшей влажностью обладает заболонь (110—120%) и меньшей — ядровая часть (35—50%). В процессе высыхания может наступить обратное соотношение, при котором заболонная древесина начнет терять коллоидную воду, а наиболее глубоко расположенная ядровая часть древесины все еще будет иметь влажность выше точки насыщения волокна. Поэтому при определении влажности древесины крупных строительных сортиментов следует брать пробу в разных местах на глубине 25—30 мм и на расстоянии не ближе 0,5 м от торца. Получаемые при этом показатели абсолютной влажности древесины следует рассматривать как средние. Они могут существенно отличаться от действительной влажности отдельных частей одной и той же штуки (рис. 1—4) и еще более значительно от действительной влажности отдельных штук исследуемой партии древесины.
Свойства строительной древесины

С увеличением влажности древесины предел прочности ее почти при всех видах статической работы резко падает. Падение прочности хвойной древесины на изгиб, сжатие и скалывание вдоль волокон представлено на рисунке 1—5,а. За 100% на этой фигуре принят предел прочности древесины при 15% влажности. Изменение влажности древесины от 5 до 15% сопровождается падением прочности на сжатие почти в 2 раза. Дальнейшее увлажнение ее до 25% вызывает уменьшение прочности еще на 1/3, а изменение влажности древесины сверх 30% (точка насыщения волокна) уже незначительно уменьшает прочность. Наиболее слабое влияние оказывает изменение влажности древесины на работу ее при растяжении вдоль волокон. Совсем не обнаружена зависимость прочности древесины на ударный изгиб от ее влажности.
Повышение влажности древесины сопровождается значительным увеличением деформаций (рис. 1—5,б) при одинаковых напряжениях.
Свойства строительной древесины

К недостаткам древесины относятся также усушка и разбухание ее, гниение и горение, подверженность химическим воздействиям и порче некоторыми видами жучков и моллюсков. Ниже более подробно рассмотрены эти недостатки и меры борьбы с ними.
Усушка и разбухание древесины и меры борьбы с ними

Существенным недостатком древесины является изменение объема ее при изменении влажности. Высыхание древесины часто сопровождается сильным растрескиванием, влекущим иногда за собой снижение несущей способности деревянных элементов и их соединений.
Сильнее всего усушка (и разбухание) древесины сказывается в направлении, касательном к годовым слоям, достигая 6—12% начального размера при высыхании древесины от точки насыщения волокон до абсолютно сухого состояния (рис. 1—6,а). Изменение размеров в направлении радиуса поперечного сечения меньше; оно составляет для хвойных пород 3—6% начального размера. Уменьшение размеров вдоль волокон под влиянием усушки колеблется около 0,1 %.
Вследствие усушки древесины происходят значительные и неравномерные изменения начальных размеров поперечных сечений бревен, брусьев и досок, изменение формы и растрескивание их (рис. 1—6,б—г).
Чем дальше, от центра бревна доска выпилена, тем больше у нее заболонной древесины, больше длина крайних годовых колец и тем сильнее при высыхании она коробится.
Свойства строительной древесины

Кроме поперечного коробления досок, в тех случаях, когда последние выпилены из косослойных бревен, наблюдается искривление досок и в продольном направлении — доски скручиваются, проявляется так называемая крылеватость.
В балках прямоугольного сечения для уменьшения вероятности появления горизонтальных трещин рекомендуется делать вертикальные пропилы по оси брусьев глубиной 2—2,5 см и шириной 3—4 мм. Известно, что вертикальные трещины меньше влияют на величину разрушающей балку нагрузки, чем горизонтальные.
Свойства строительной древесины

Большое количество трещин от усушки в элементах не всегда является показателем резкого ухудшения работы конструкции, и, наоборот, появление всего одной неблагоприятно расположенной трещины может быть весьма опасным. В качестве иллюстрации сказанного можно указать на трещины в сжатом поясе (рис. 1—7, а) и в сжатом раскосе (рис. 1—7,б), которые не представляют опасности. Трещины же в нижнем поясе (рис. 1—7,б), расположенные у середины его высоты, выключили из работы по три болта с каждой стороны стыка, вызвав перегрузку оставшихся шести болтов на 50%. Конструкция фермы, представленной на рисунке I—7, устарела и к применению не рекомендуется.
В деревянных конструкциях не допускается ставить рабочие (нестяжные) болты по оси прикрепляемого элемента, так как именно в этом направлении в брусьях и бревнах чаще всего появляются трещины, выключающие из работы расположенные на их протяжении нагели. Допустимо ставить болты по оси брусков, в которых нет сердцевины.
В деревянных конструкциях вообще, а в конструкциях из сырого леса в особенности не рекомендуется применять широкие металлические накладки (рис. I—7,б), а также зубчатые шпоны больших размеров, препятствующие свободному сокращению поперечных размеров высыхающей древесины.
Усушка древесины может существенно снизить прочность отдельных элементов вследствие значительных напряжений, возникающих из-за неравномерного высыхания частей бревна или бруса, ослабленных врезками. На рисунке I—8 показана накладка щековой врубки, в которой под влиянием более быстрого высыхания выступа накладки по сравнению с остальной частью ее возникают значительные растягивающие и скалывающие напряжения именно в той плоскости, которая для врубки является рабочей (расчет на скалывание).
Гниение древесины и меры борьбы с ним

Древесина гниет вследствие жизнедеятельности дереворазрушающих грибов. В зависимости от того, где преимущественно развиваются те или иные грибы, различают лесные, биржевые и домовые грибы.
Лесные грибы развиваются на растущих и сухостойных деревьях и не представляют опасности для деревянных сооружений.
Свойства строительной древесины

Биржевые грибы развиваются на срубленных деревьях и на лесных материалах во время хранения их в лесу, на складах и при длительных перевозках. Некоторые биржевые грибы поражают древесину деревянных сооружений, не защищенных от атмосферных воздействий (мосты, тесовые крыши, открытые навесы, трибуны, заборы, телеграфные столбы и т. п.).
Домовые грибы поражают премущественно древесину сооружений, защищенных от атмосферных воздействий, и представляют наибольшую опасность как по скорости разрушения, так и по объему его.
Некоторые грибы не оказывают заметного воздействия на механическую прочность древесины, например плесневые грибки. Однако присутствие их на древесине указывает на неблагоприятный температурно-влажностный режим, способствующий развитию опасных грибов.
Наибольшую опасность представляют грибы, разрушающие целлюлозу (клетчатку), самую прочную часть древесины, образующую ее скелет. Такой процесс поражения древесины называют деструктивной гнилью. Характерный признак последней — появление в пораженной древесине трещин не только вдоль волокон, но и поперек их.
Углекислота и часть воды, получающиеся в результате гниения, поступают через наружную грибницу в воздух. Другая часть воды идет на увлажнение соседних участков древесины и способствует дальнейшему гидролизу целлюлозы. Таким образом, процесс гниения, начавшись в результате местного переувлажнения древесины, может в дальнейшем развиваться за счет воды, освобождаемой при окислении глюкозы (конечно, при отсутствии интенсивного проветривания).
Для гниения древесины необходимо сочетание ряда физических факторов: наличие спор дереворазрушающих грибов, воздуха (застойного), избыточной влаги и температуры от 0 до 50°. Чтобы предотвратить возможность гниения древесины, достаточно устранить хотя бы один из четырех указанных факторов.
Уберечь древесину строений от попадания на нее спор невозможно, так как в воздухе их всегда много. Сами же споры при благоприятных температурно-влажностных условиях могут сохранить свою всхожесть в течение нескольких лет.
Изолировать древесину обычных строений от воздуха (за исключением строений, постоянно находящихся под водой) также нельзя.
Замораживание древесины приостанавливает гниение, однако с повышением температуры выше 5° процесс гниения возобновляется.
Полный, на всю толщину прогрев древесины до температуры выше 80° убивает как грибную растительность, так и споры. Такой прогрев, получаемый, например, при камерной сушке древесины, полностью убивает грибную заразу, однако не устраняет возможность нового заражения древесины после падения температуры. В общем термический фактор подобно двум предыдущим не может быть широко использован в борьбе с гниением эксплуатируемых деревянных конструкций.
Современные наиболее эффективные средства борьбы с гниением деревянных конструкций основаны на использовании фактора влажности, а именно того обстоятельства, что начало гниения (гидролиза целлюлозы) связано с местным переувлажнением древесины выше точки насыщения волокон.
На практике считают, что для гарантии деревянных частей сооружений от загнивания необходимо высушивать их до воздушносухого состояния (средняя влажность не выше 18—20%) и в дальнейшем поддерживать в таком состоянии.
При отсутствии возможности изготовлять деревянные части сооружений из воздушно-сухих материалов (что на практике бывает очень часто) необходимо принимать меры, обеспечивающие постепенное по возможности равномерное высыхание всех деревянных частей в кратчайший срок. Кроме того, должны быть приняты меры, устраняющие возможность последующего увлажнения деревянных частей в процессе эксплуатации. Вся избыточная влага, попавшая в деревянные части сооружения во время его возведения, должна быть удалена в кратчайший срок.
Древесина, постоянно находящаяся в состоянии очень высокой влажности, не гниет. Примером могут служить открытые деревянные трубопроводы, успешно эксплуатируемые на протяжении десятков лет. Древесина, находящаяся постоянно под водой, тоже не загнивает. Ho древесина, находящаяся в пределах переменного горизонта воды, начинает гнить и быстро разрушается.
Гниение древесины в строениях приносило и приносит колоссальные убытки нашему хозяйству. Принятие мер для предохранения древесных конструкций от загнивания столь же обязательно, как и принятие мер, обеспечивающих прочность и надежность сооружений.
Основные меры по защите древесины от загнивания сводятся к тому, чтобы устранить возможность жизнедеятельности грибной флоры (грибов). Это может быть достигнуто или конструктивными мероприятиями или антисептированием (отправлением) всех наружных, соприкасающихся с воздухом, слоев древесины.
Конструктивные мероприятия должны обеспечить древесине сооружений, находящихся на воздухе, возможность быстрого высыхания и сохранения в дальнейшем ее воздушно-сухого состояния. Особое внимание следует уделить устранению конденсационного увлажнения древесины, увлажнения ее атмосферными осадками, а также почвенной влагой.
Деревянные несущие конструкции нужно располагать или полностью в отапливаемом помещении, или вне его; хорошо проветривать и по возможности осматривать. He допускается заделка (или засыпка) элементов деревянных несущих конструкций, препятствующая их проветриванию.
В сооружениях, не защищенных от атмосферных воздействий, необходимо принимать специальные меры, используя для этой цели настилы и свесы вышележащих частей сооружения и устраивая специальные легкие навесы-козырьки, сливные доски, водоотводные лотки, отмостки и т. п.
Должны быть приняты меры, устраняющие чрезмерное затекание воды в узлы и стыки и застой воды в них. Так, врубка, показанная на рисунке I—9, а, способствует застою воды больше, чем врубки, показанные справа, с площадкой смятия, расположенной наклонно. В двойных нястилах нижний должен быть уложен с зазорами.
Свойства строительной древесины

Кроме мер, направленных к уменьшению смачивания и застоя воды, необходимо обеспечить проветривание по возможности всех элементов сооружения. Конструкции, не защищенные от атмосферных воздействий, рекомендуется выполнять из массивных, малосоставных бревенчатых или брусчатых элементов. Конструкции из досок со сплошными пакетами или с перекрестными стенками из некреозотированного лесного материала, особенно на гвоздях, не следует применять в сооружениях постоянного назначения. Использование конических бревен в сооружениях, не защищенных от атмосферных воздействий, имеет то преимущество перед брусьями постоянного сечения, что заболонь при консервировании может быть легко пропитана антисептиками, после чего она становится весьма устойчивой против загнивания. Заболонная древесина вообще пропитывается легче, чем ядровая.
В древесине сооружений, соприкасающихся с водой (трубопроводы, резервуары и др.), следует поддерживать постоянно высокую влажность, то есть не оставлять на длительное время трубопроводы без воды.
Антисептирование. На период высыхания древесины в сооружениях, а также когда увлажнение конструкции в процессе эксплуатации полностью не может быть устранено, необходимо все части, наиболее подверженные загниванию, антисептировать. Выбор антисептика и способ его применения должны быть увязаны с условиями эксплуатации защищаемой конструкции и с требуемой длительностью действия антисептика.
Наиболее длительно и эффективно действие маслянистых антисептиков масло каменноугольное для пропитки древесины, полукоксовое и сланцевоеДля повышения токсичности последнего к нему следует добавлять пентахлорфенол или оксидифенил.
Маслянистые антисептики хорошо сопротивляются выщелачивающему действию воды и относительно мало летучи, чем и объясняется длительность и надежность их действия. Они уменьшают гигроскопичность древесины и разбухание ее при увлажнении. Каменноугольное масло обладает высокой токсичностью не только в отношении всех видов грибков (включая и плесени), но и в отношении бактерий и животных — разрушителей древесины. Пропитка маслянистыми антисептиками древесины не понижает механических свойств ее и не способствует коррозии стальных деталей.
Однако пропитывать маслянистыми антисептиками можно только подсушенную древесину, при влажности до 25%. Дресевину с влажностью более 25% перед пропитыванием подвергают предварительной сушке преимущественно скоростными способами; например, в неводных жидкостях (петролатум, масла) при температуре 110—120°.
Несколько-месяцев после антисептирования древесина обладает повышенной воспламеняемостью; поверхности, пропитанные маслянистым антисептиком, не допускают последующей окраски и долгое время неприятно пахнут. Это заставляет применять маслянистые антисептики преимущественно в сооружениях, подверженных атмосферным воздействиям или систематически увлажняемых. He следует применять маслянистые антисептики для защиты внутренних деревянных частей обитаемых помещений, а также производственных зданий и складов пищевых продуктов.
Для предохранения от загнивания деревянных частей, защищенных от атмосферных воздействий, применяют водорастворимые антисептики: фтористый натрий, кремнефтористый натрий, пентахлорфенолят натрия, оксидифенолят натрия и др. — в различных комбинациях. Эти же антисептики используют и для защиты открытых сооружений, если нет маслянистых антисептиков, а также если сооружение строят из сырого леса. Крупным недостатком фтористого натрия является переход его в нерастворимые соединения и полная потеря токсичности в случаях соприкосновения с кальциевыми и магниевыми соединениями (известь, мел, алебастр, цемент и т.п.). Кроме того, фтористый натрий не препятствует развитию плесеней.
При выборе водорастворимых антисептиков необходимо иметь в виду, что некоторые из них ядовиты не только для грибов, но и для человека. Например, уралит, дииитрофенол и мышьяковые соединения не допустимы для антисептирования древесины, находящейся внутри обитаемых помещений и складов пищевых продуктов.
Древесину антисептируют различными методами: пропитыванием, опрыскиванием или обмазкой кистями за 2 раза, наложением паст и силикатообмазок или бандажей и т. п. Наибольший эффект дает пропитка с применением горячей и холодной ванн и пропитка под давлением. При возведении сооружений из сырого леса хороший эффект дают суперобмазки.
Антисептировать древесину следует после окончания механической обработки ее. Если древесина после ее антисептирования подвергалась дополнительной механической обработке, то все места, в которых нарушен непрерывный слой антисептика и оголена незащищенная древесина, должны быть вновь антисептированы. Способы антисептический и огнезащитной обработки, а в надлежащих случаях и мероприятий по защите от древоточцев должны быть указаны в проектах.
Воздействие на древесину высоких температур

Элементы строений из всех материалов под действием высоких температур разрушаются в более или менее короткий срок и в большей или меньшей степени. При этом некоторые материалы только поглощают тепло других источников, некоторые же, в том числе и древесина, сами горят, выделяя большие количества избыточного тепла и активно участвуя в пожаре. Сопротивляемость древесины непосредственному воздействию огня довольно высока, особенно если этому воздействию подвергаются элементы крупных поперечных сечений, относительно удаленные друг от друга. Чем крупнее поперечное сечение, тем меньше отношение наружной поверхности элемента (соприкасающейся с воздухом) к его объему и тем медленнее протекает горение.
Нагруженные крупные деревянные элементы в огне теряют свою несущую способность постепенно и притом медленнее, чем металлические незащищенные или железобетонные с нарушенным защитным слоем. Прочность абсолютно сухой древесины в 1,5—2 раза выше, чем древесины с влажностью 15—18%. Поэтому уменьшение сечения деревянного элемента вследствие обугливания наружных слоев в некоторой мере компенсируется возрастанием прочности высохшей древесины внутренних слоев.
Для древесины представляет опасность не только непосредственное соприкосновение с огнем, но и другие формы нагрева, особенно при длительном действии. Например, под влиянием нагрева лучеиспусканием древесина может достигнуть температуры интенсивного экзотермического разложения. Выделяемая при этом теплота еще выше поднимает температуру древесины и может довести выделяющиеся газы до самовозгорания.
При длительном обогреве в древесине происходит процесс сухой перегонки, сопровождающийся значительным снижением ее механических свойств. Признаками этого процесса является изменение цвета древесины и поверхностное обугливание.
При высоких температурах весьма сильно проявляется неблагоприятное влияние пластических свойств древесины. По указанным причинам нельзя применять деревянные конструкции в помещениях, в которых установившаяся температура может превысить 50°.
Меры, принимаемые для уменьшения пожароопасности древесины в строительстве, делят на две группы: конструктивные и химические.
Конструктивные мероприятия по борьбе с пожаром. Для интенсивного горения древесины необходим весьма интенсивный воздухообмен (для сгорания до золы 1 м3 древесины требуется около 2000 м3 воздуха). Деревянные элементы, расположенные близко друг к другу, горят сильнее и сгорают быстрее, чем те же элементы, расположенные значительно дальше. Поэтому конструкции из массивных, беспустотных элементов (в том числе и клееных) с относительно малой наружной поверхностью менее опасны в пожарном отношении, чем конструкции из досок с большой поверхностью, непосредственно окруженной воздухом. В свою очередь, конструкции из бревен менее опасны в пожарном отношении, чем из брусьев, потому что внешняя поверхность у первых меньше, чем у вторых, и потому что воспламенение круглого сечения происходит медленнее, чем прямоугольного (с ребрами).
В целях уменьшения пожарной опасности рекомендуется возводить деревянные конструкции из массивных натуральных и клееных элементов.
Штукатурка — доступная, распространенная и эффективная мера защиты деревянных сооружений от пожара. При устройстве штукатурки следует принимать меры, способствующие продолжительному сохранению ее на защищаемой поверхности и устраняющие возможность отставания и обвала штукатурки вскоре после возникновения огня вблизи защищаемого объекта. В качестве таких мер можно назвать применение Т-образных или трапециевидных реек, металлических сеток и т. п. Штукатурка лучше держится, если ее наносят по рогоже с двумя самостоятельно набитыми на нее и пересекающимися слоями реек, чем если она нанесена по рогожным матам с вплетенными рейками.
Из различных видов штукатурки лучший эффект дает известковая благодаря происходящему в ней эндотермическому процессу обжига, продолжающемуся при толщине слоя 20—30 мм соответственно 20—45 минут. Температура защищаемой поверхности под этой штукатуркой остается ниже 160°, хотя внешняя температура достигает 950—1100°.
Возгорание древесины и распространение огня в некоторой мере затрудняются покрытием нестроганой поверхности досок, брусьев и бревен смесью глины с известковым молоком. Эффективность этого мероприятия не очень высока, но вследствие дешевизны и доступности оно рекомендуется для защиты разнообразных кратковременных сооружений и сооружений вспомогательного назначения, а также элементов чердачных перекрытий.
Более эффективными, но и более дорогими являются антипирены — огнезащитные пропитки и покрытия. Древесину пропитывают антипиренами под давлением или в горяче-холодных ваннах, а также красят или обмазывают. Древесина, пропитанная антипиренами, теряет около 10% своей прочности при статических нагрузках и еще больше при динамических нагрузках. При работе на скалывание наблюдается наибольшая потеря прочности.
Пропитывать древесину следует только после полной механической обработки, чтобы не открылись ее непропитанные слои. Сопротивление пропитанной древесины механической обработке значительно выше, чем непропитанной; инструменты быстро тупятся.
Многие огнезащитные соли гигроскопичны и представляют питательную среду для развития грибов. Поэтому огнезащитную пропитку следует производить одновременно с антисептированием. Для комбинированной защиты древесины от возгорания и гниения в огнезащитные составы добавляют антисептики, не снижающие их огнезащитных свойств (например, фтористый натрий и др.). Следует помнить, что некоторые антипирены и антисептики корродируют металлы.
Химические воздействия на строительную древесину и меры борьбы с ними

Сопротивляемость древесины химическим воздействиям в обычных условиях эксплуатации строительных конструкций довольно высока. Поэтому деревянные безметалльные конструкции могут быть рекомендованы к широкому применению в зданиях и сооружениях химической промышленности.
Минеральные кислоты высокой концентрации растворяют целлюлозу или лигнин или и то и другое, создавая эффект обугливания древесины. Из числа сильнодействующих на древесину распространенных кислот можно отметить серную, соляную и азотную. Действие органических кислот на древесину менее интенсивно. Однако при длительном воздействии даже малого количества органических кислот они могут вызвать значительные разрушения древесины путем гидролиза целлюлозы (при гидролизе эти кислоты почти не расходуются на соединения с целлюлозой).
Щелочи растворяют смолы и лигнин. Хлор, бром и подобные им окисляющие вещества первоначально оказывают воздействие на лигнин, а затем и на целлюлозу, значительно понижая прочность волокон.
Повышение температуры или давления ускоряет и усиливает эффект действия на древесину различных химических реагентов.
В обычных условиях эксплуатации деревянных конструкций химические реагенты могут быть в твердом, жидком и газообразном состоянии. Твердое и газообразное состояния представляют для древесины лишь потенциальную опасность, поскольку при некоторых условиях они. могут перейти в жидкое состояние и вступить во взаимодействие с целлюлозой. Так, например, в воздухе многих производственных помещений и около них содержатся серный и сернистый ангидриды. Они легко поглощают воду и переходят соответственно в серную и сернистую кислоты. Последние накапливаются на поверхностях и в щелях деревянных элементов и разрушают их. Под влиянием капельножидкого или конденсационного увлажнения в жидкое состояние могут перейти и пылевидные отложения твердых химических реагентов.
Основными мерами, направленными к уменьшению вредного влияния на деревянные конструкции химических воздействий, являются:
- устройство вентиляции, снижающей конденсацию вредных газов в воздухе помещений, способствующей сушке древесины и поддерживающей в дальнейшем сухое состояние ее; кроме того, интенсивная вентиляция может обеспечить понижение температуры среды, что замедляет процесс разрушения древесины;
- поддержание древесины в сухом состоянии и устранение возможности частичного увлажнения;
- обеспечение возможно более низкой температуры конструкций и устранение местного нагрева производственным теплоизлучением;
- возведение деревянных конструкций из массивных беспустотных элементов с малой поверхностью, омываемой воздухом, и с относительно малыми поверхностями, удобными для отложений пыли и накопления влаги.
Более подробные сведения можно почерпнуть из «Указаний по применению деревянных конструкций в условиях химически агрессивной среды». ЦНИИСК, 1966.
Вредители древесины и меры борьбы с ними

Древесина наземных строений может быть повреждена и даже разрушена различными дереворазрушающими насекомыми (корабельщики, точильщики, древогрызы и др.) и термитами.
Разрушатели древесины, находящейся в морской воде, относятся к моллюскам (тередо, корабельный червь и др.) и к ракообразным (хелюра, лимнория и др.).
Только древесина, постоянно находящаяся в пресной воде, не подвержена опасности разрушения указанными вредителями.
Основные меры по защите древесины от этих вредителей состоят в следующем.
1. Устранение возможности попадания вредителей на древесину:
а) быстрое удаление коры с бревен и вывозка их из леса;
б) герметическая обшивка свай, находящихся в морской воде, цинковыми или медными листами с заведением этой обшивки ниже дна на 0,5—3 м;
в) в южных районах, зараженных термитами, изоляция деревянных частей строений от земли каменными фундаментами и защитными козырьками.
2. Дезинсекция зараженной древесины:
а) тепловая, получаемая при камерной и электрической сушке древесины;
б) химическая, получаемая окуриванием.
3. Отравление древесины. Испытанным средством является полная пропитка древесины креозотовым маслом под давлением.
Более подробные сведения можно почерпнуть из «Указаний по защите деревянных конструкций от гниения и термитов в условиях тропического и субтропического климата». ЦНИИСК, 1965.