Разрушение древесины под действием биологических агрессоров (грибов, насекомых, бактерий, водорослей) – ключевая проблема «деревянного» домостроения. Внешне безобидные проявления биозаражения наносят урон как внешнему виду деревянных конструкций, так и их эксплуатационным характеристикам, что может привести к серьезным бедам. Комплексная защита материала от так называемой биокоррозии включает в себя контроль качества исходного сырья, грамотную обработку древесины различными антисептиками, а также принятие конструкционных мер безопасности на этапе проектирования.
Врага надо знать в лицо! Кто угрожает древесным конструкциям?
Плесневые грибы
Основными биодеструкторами древесины являются грибы – в наших широтах на их долю приходится 90% биологического разрушения древесины. Оптимальными для развития большинства грибов являются влажность древесины 20–100% и температура 24–32°С. При этом различные породы древесины имеют неодинаковую биостойкость. К очень стойким породам традиционно относят лиственницу и дуб, к среднестойким – хвойные (ель, сосну, кедр, пихту), к малостойким и нестойким – лиственные породы. Чем выше естественная биостойкость, тем меньше требуется дополнительной химической защиты.
Грибы, разрушающие древесину, подразделяются на три основные группы:
• Плесневые грибы поселяются преимущественно на сырых бревнах, пиломатериалах, а также на различных загрязнениях древесины. Появление налета плесени — один из первых признаков, свидетельствующих о нарушении условий хранения или эксплуатации древесины и изделий из нее.
• Деревоокрашивающие грибы могут вызывать окрашивание древесины в разнообразные цвета – синий, желтый, зеленоватый, коричневый или черный. Они часто развиваются на древесине при замедленной сушке и поражают пиломатериалы, конструкции, деревянную тару. Деревоокрашивающие грибы имеют много общего с поверхностными плесенями. Как и плесневые грибы, они «покушаются» в основном на запасы питательных веществ древесины и, в меньшей степени, на ее структурные элементы, от которых зависят механические свойства деревянных конструкций. Однако, в отличие от плесневых грибов, они проникают в материал намного глубже. Следует отметить, что во многих случаях появление деревоокрашивающих грибов приводит впоследствии к заражению дереворазрушающими грибами.
• Дереворазрушающие грибы наиболее опасны. Среди вызываемых ими поражений, по окраске и характеру, выделяют три типа гнили: белую, бурую и мягкую (умеренную). Грибы белой гнили разрушают прежде всего лигнин древесины, оставляя целлюлозу и участки твердой древесины. Грибы бурой гнили предпочитают целлюлозу, оставляя бурые участки древесины, которые от прикосновения легко рассыпаются в порошок.
Признаки качественной древесины:
• Низкая влажность (не превышающая 15–20%).
• Отсутствие трухлявых и гнилых участков, впадин, сучков, других деформаций, а также грибкового налета, часто имеющего синий оттенок.
Большинство грибков, вызывающих бурую гниль, создает ризоморфы, толщина которых может достигать нескольких миллиметров, а длина – нескольких метров. По этим ризоморфам грибок может поражать деревянные конструкции на больших расстояниях. Бурая гниль – самый опасный тип биопоражения. синеватых, коричневых и желтых пятен, Древесина, пораженная гнилью этого типа, легко проницаема для воды и при затяжных дождях может увлажняться на всю глубину.
Насекомые причиняют гораздо меньше хлопот, чем грибы, однако их размеры, мобильность (умение летать) и хороший аппетит также могут серьезно навредить. С точки зрения «гастрономических пристрастий» насекомых-вредителей можно разделить на:
• тех, что уничтожают сухую древесину (древогрыз, усач домовой, мебельный точильщик, точильщик опушенный);
• тех, что уничтожают древесину, увлажненную и частично разрушенную грибком (домовой точильщик, точильщик длиннобулавый, жук свайный, сосновая златка);
• тех, что разрушают древесину еще на сырьевом этапе (корневой усач);
• тех, что живут в конструкциях (усач фиолетовый, точильщик еловый).
Древогрыз
Больше всего неприятностей способна доставить первая группа насекомых. Способствует им человеческая неосведомленность, подкрепленная неконтролируемыми действиями по экономии тепловой энергии (чрезмерная теплоизоляция, отсутствие нормальной вентиляции в деревянных конструкциях). Например, личинка усача домового в традиционной, неизолированной, хорошо проветриваемой кровельной конструкции развивается в течение 5–8 лет, а в современной, утепленной и лишенной нормальной вентиляции – за 2–3 года.
Меры противодействия: что можно предпринять?
1. Правильный выбор древесины
• При покупке материала прежде всего следует поинтересоваться его происхождением.
На территориях, предназначенных для лесозаготовок, за деревьями следят и ухаживают, своевременно удаляя больные, засохшие экземпляры, не пригодные для использования в строительных целях. Поваленные стихией стволы (так называемый бурелом) часто имеют скрытые трещины – они пагубно влияют на прочность, а также способствуют заселению толщи материала вредоносными бактериями, грибами, личинками насекомых. Сухостой – засохшие, но стоящие на корню деревья, прекратившие свою жизнедеятельность из-за загрязнения окружающей среды, сильных морозов, пожаров, чрезмерного уплотнения растений, – также не используются в строительстве по причине своей пониженной выносливости.
• Также важен возраст дерева.
Использование для строительства молодых деревьев, особенно хвойных пород, нежелательно, так как их древесина слишком рыхлая, не отличается достаточной плотностью и, как следствие, особенно подвержена атакам грибов и насекомых.
• Время вырубки тоже имеет значение.
Чаще всего заготовительные работы ведутся летом. Однако именно в теплый сезон дерево имеет наибольшую влажность, что провоцирует развитие плесени. Сушка пиломатериалов с высоким уровнем влаги может сопровождаться растрескиванием, которое впоследствии негативно влияет на эстетические и технические характеристики. Кроме того, летом наиболее активны насекомые – вредители. Так что оптимальным сезоном для вырубки является зима-начало весны.
• Следует учесть также, что с точки зрения конструктивных аспектов, технологических характеристик, стойкости к грибку и насекомым наибольшую ценность имеет сердцевина ствола.
• Своевременность первичной обработки.
После сруба дерево должно быть как можно скорее обработано и избавлено от коры, а также обработано специальным консервирующим антисептиком.
• Правильное хранение древесины.
Очистка от грибных окрасов
Обработанную древесину необходимо складировать вдали от «отходов» (коры, веток, сучков) в месте, не подверженном прямому воздействию солнечных лучей и осадков. Пиломатериалы необходимо разместить штабелями через специальные прокладки, для обеспечения нормального проветривания. Однако в реальности зачастую все происходит иначе: обработанный материал хранится вместе с «отходами», лежит на неровной поверхности, штабеля переложены тонкими прокладками, в результате чего древесина синеет, растрескивается под солнцем, пропитывается влагой под дождем, подвергается «атакам» плесени и вредителей, откладывающих в дереве личинки. Естественно, такое обращение с древесиной недопустимо.
При приобретении древесины, как при покупке любого товара, покупатель имеет право удостовериться в ее качестве, а продавец обязан предъявить подтверждающие его документы. Это может быть сертификат качества, выдаваемый на строительную продукцию, или сопроводительная документация, подтверждающая соответствие товара показателям качества, техническим характеристикам, требованиям безопасности, а также отраслевым стандартам. Наличие этих документов лишний раз даст повод убедиться в надежности и серьезности производителя или поставщика. Также они могут пригодиться при составлении рекламации – обоснованной претензии, предъявляемой покупателем к продавцу в связи с несоответствием качества или количества поставляемого товара условиям договора, а также при других форс-мажорных обстоятельствах. Например, в ситуации строительной аварии, доказанной причиной которой был дефект древесины, наличие подобных документов освободит инвестора от ответственности, а отсутствие – нанесет значительный ущерб. При продаже дома новый владелец также может потребовать подтверждения, что здание построено из качественных материалов. И здесь пригодится сертификат качества. Этот документ должен содержать следующую информацию:
• данные производителя или поставщика;
• название изделия;
• классификация товара согласно российской/международной классификации товаров и услуг;
• предназначение и сфера использования товара;
• справочные документы о номере партии товара и т.п., а также о средствах, использованных при его производстве (в случае стропильной конструкции, например, о том, каким антисептиком она пропитывалась).
Уже готовая стропильная конструкция заводского производства должна соответствовать размерам будущего дома и содержать такую информацию:
• название и иллюстрации элементов стропильной конструкции (например, мауэрлат 12×12 см), а также их длину в погонных метрах;
• количество отдельных элементов;
• общая длина и объем (в куб.м) отдельных элементов (в случае необходимости).
2. Активная защита
Древесина нуждается в комплексной защите. Ее следует беречь одновременно от огня, воды, биологических агрессоров и прочих опасностей, так как их совместное воздействие приводит к более неприятным последствиям, чем поочередное. Так, «объединенные усилия» солнечных лучей и воды приводят к разрушению структуры древесины и превращают ее в питательную среду для дереворазрушающих грибов. Поврежденное же грибами дерево затем гораздо легче поражается насекомыми.
2.1. Конструкционная защита
Существует целый ряд инженерных приемов, защищающих материал, как минимум, от длительного намокания. Это и планировка высоких цоколей, и тщательное продумывание системы водоотведения с крыши, и создание вентиляционных проемов для сушки труднодоступных мест фасада, использование для дренажа специальных скосов на нижней части досок, а также грамотная организация вентиляции подкровельного помещения. Разумные меры могут быть предприняты и для защиты от огня – например, деревянные конструкции, расположенные недалеко от дымовых труб, должны разделяться слоями несгораемых материалов – кирпича или асбеста, существуют также нормы, регламентирующие расстояние между деревянными элементами и дымовым каналом. Однако для обеспечения полноценной защиты таких мер явно недостаточно.
Существует множество способов пропитки древесины. Самые простые и наиболее доступные – нанесение пропитки кистью, опрыскивание или кратковременное погружение. Недостатком этих методов является неглубокое проникновение активного вещества. К более сложным в технологическом плане, но и более эффективным способам относятся вымачивание, пропитка в горяче-холодных ваннах, пропитка в автоклавах. Последний метод считается наиболее эффективным. Однако в большинстве случаев обработке подвергаются уже готовые деревянные конструкции, пропитка которых под давлением невозможна. Здесь наиболее технологичен метод опрыскивания либо нанесение кистью с обязательным соблюдением норм расхода.
2.2. Химические методы защиты
Средства биозащиты обычно представляют собой раствор одного или нескольких активных веществ (биоцидов) в воде или органическом растворителе. Биоциды могут обеспечивать как комплексное воздействие (на все виды биологических агрессоров), так и узконаправленное (отдельно – на водоросли, бактерии, грибы, насекомых). Вещества, служащие для борьбы с водорослями, называются альгицидами, с грибами – фунгицидами, насекомыми – инсектицидами. Стоит подчеркнуть, что современные средства выполняют две функции – профилактику биопоражений и «лечение» уже существующих очагов.
Транспортные антисептики
Транспортный антисептик – особый состав, предназначенный для защиты древесины в период хранения или транспортировки пиломатериала естественной влажности. Состав транспортных антисептиков нового поколения таков, что по истечении срока действия (от 4 до 8 месяцев) они разлагаются на поверхности древесины и от них не остается и следа. Обработку пиломатериалов рекомендуется проводить сразу после рубки или распиловки, в течение 24 ч. Споры различных грибков могут прорастать вглубь пиломатериала на 5–7 мм в сутки, поэтому чем раньше будет произведена обработка пиломатериала, тем выше вероятность сохранности древесины в ее первозданной красоте.
Защита во время эксплуатации
Активные компоненты антисептических смесей могут иметь как неорганическую, так и органическую природу. К первым, достаточно дешевым, но токсичным, соединениям относятся разнообразные хром-, медь- и борсодержащие вещества. Более дорогостоящие, высокоэффективные, относительно экологически безопасные пропитки изготавливают на основе органических фунгицидов, в основном, четвертичных аммониевых соединений, производных изотиазолина, карбаматов, триазинов. Следует учесть, что вредители способны «привыкать» к используемым биоцидам, так что лучше, чтобы продукт содержал одновременно несколько активных компонентов. В настоящее время наиболее популярны комплексные системы деревообработки: одно из средств, входящих в их состав, отлично впитывается и обеспечивает объемную защиту древесины, а другое – создает защитную пленку на поверхности. В зависимости от декоративных свойств этого покрытия среди пленкообразующих средств можно выделить лессирующие составы, сохраняющие и подчеркивающие структуру древесины, и кроющие – полностью ее маскирующие. Защитные системы, содержащие активные вещества в составе обоих средств, незаменимы для обработки древесины, эксплуатирующейся в особо сложных условиях – на открытом воздухе или в контакте с водой. При использовании их в более мягких условиях следует помнить, что вещества, обладающие мощным антисептическим действием, могут представлять угрозу для здоровья людей и домашних питомцев, поэтому применять их следует только по необходимости. Например, в тех местах, где влажность древесины не превышает 18%, угроза биопоражения практически отсутствует. Те части конструкции, которые подвергаются лишь периодическому увлажнению, являются мишенью лишь для насекомых-вредителей, риск появления грибов и водорослей для них минимален. Поэтому для таких случаев стоит использовать систему защиты, в которой вещества-антисептики содержатся лишь в составе грунтовки, а пленкообразующее средство, помимо своих основных функций, еще и предотвращает выход потенциально опасных веществ на поверхность древесины.