Биоразрушение древесины

 

3.2.Заболонная гниль

Заболонная гниль присуща всем древесным породам. У хвойных пород пораженная древесина приобретает желтовато- или розовато-бурую окраску, у лиственных – пеструю, напоминающую рисунок мрамора. Развивается при длительном и неправильном хранении, чаще в круглых лесоматериалах. У лиственных пород заболонная гниль обычно следует за побурением и может переходить в ядро.

Гниль такого типа называют деструктивной. Она характерна главным образом для грибов, разрушающих  деревянные части построек, так называемых домовых грибов.

Домовые грибы  представляют собой группу дереворазрушающих микроорганизмов, приспособившихся к условиям среды в зданиях и сооружениях. При своем развитии эти грибы образуют на поверхности древесины видимые глазом нити, которые называют грибницей. Грибница, уплотняясь, превращается в пленки, шнуры и плодовые тела, на которых образуются споры. Ярким представителям класса дереворазрушающих грибов является Coriolus sinuosus – белый домовой гриб.

Некоторые грибы, поражающие растущие деревья, вызывают гниль другого типа – коррозионную, при которой вначале появляются небольшие светлые пятна и ямки, а затем древесина расщепляется на отдельные волокна. Эта группа грибов использует в первую очередь лигнин древесины, оставляя нетронутой целлюлозу, белые пятна и выцветы которой видны на поверхности среза. К коррозионной гнили также относятся сердцевинные гнили: пестрая, ямчатая, ситовая.

При развитии умеренной (Softrot) гнили поверхностные слои древесины  теряют свою структуру и превращаются в мягкую темную грязеподобную массу. После подсушивания древесины в пораженном слое наблюдается сильное усыхание и появление мелких продольных и поперечных трещин. Возбудителями умеренной гнили являются комплексы из некоторых несовершенных грибов, бактерий, водорослей.

Заболонную гниль различают:

- твердая заболонная гниль снижает прочность древесины при статическом изгибе на 22 %, при сжатии вдоль волокон – на 20...25 %;

- мягкая заболонная гниль резко снижает механические свойства древесины.

По типу образующейся гнили вид гниения древесины можно охарактеризовать следующим образом.

Белая гниль разрушает все структурные компоненты древесины, приводя к появлению характерного волокнообразного и бледного внешнего вида. Это основной вид гнилостных грибов, приводящих к гниению лиственных пород, не имеющих контакта с землей.

Бурая гниль «раскалывает» целлюлозу, что вызывает расщепление древесины. Участок дерева, пораженный такой гнилью, становится коричневым. Дерево темнеет, трескается и рассыпается. Гриб разрастается катастрофически быстро, особенно в постройках из мягкого дерева; древесина сосны и дуба повреждается домовым грибом меньше. Поражение такими грибами деревянных сооружений наносит существенный вред несущим конструкциям, не говоря уже об эстетических характеристиках дома.

Мягкая гниль. Гниение здесь в основном затрагивает древесину, контактирующую с почвой и находящуюся в морской среде. Сильнее всего поражает древесину с высоким содержанием влаги.

При хранении свежесрубленной  древесины лиственных пород (особенно березы, бука, ольхи) в теплое время  года заболонь приобретает бурую окраску различной интенсивности и равномерности, иногда со слабо выраженными серыми или белесыми пятнами и полосами. Этот порок носит название побурение (прежнее название – задыхание).

Побурение представляет собой явление, в котором совмещаются три различных по своей природе процесса, протекающих одновременно или последовательно:

Во-первых, происходит закупорка водопроводящих путей, замедляющая испарение воды из древесины и преграждающая доступ в нее воздуха (раневая реакция живых клеток заболони).

Во-вторых, по мере подсыхания древесины происходит отмирание живых клеток заболони, окисление их содержимого кислородом воздуха и появление бурой окраски древесины.

В-третьих, на древесине  поселяются грибы, что приводит к дальнейшему изменению ее цвета. Побурение предшествует заболонной гнили.

Побурение бревен обычно начинается с торцов и распространяется вглубь древесины вдоль волокон, при этом в первую очередь поражаются внутренние слои заболони с ослабленной  жизнедеятельностью клеток, затем побурение захватывает всю заболонь. После отмирания коры побурение распространяется и с боковой поверхности бревен, продвигаясь языками в радиальном направлении к центру. Древесина растущего или свежесрубленного дерева всегда имеет влажность выше влажности предела насыщения, т.е. она является сырой.

А.Т. Вакин (автор  крупных исследований по вопросам хранения древесины) показал, что наиболее надежно  можно защитить от побурения свежезаготовленные лиственные кряжи при сохранении их влажности.

Таким образом, для сохранения качества пиловочного и фанерного сырья можно воспользоваться составами для защиты торцов лесоматериалов, снижающими интенсивность испарения влаги через торцевые части и предотвращающие увлажнение торцов, приводящее к загниванию.

Согласно ГОСТ 9014.0-75 в зависимости от вида и назначения лесоматериалов используют различные способы хранения:

- влажное хранение  – обеспечивающие сохранение  высокой влажности древесины  (за счет укладки неокоренных  сортиментов в плотные штабеля,  дождевание, затопления, замазки торцов материалов гидроизолирующими составами и т.п.);

- сухое хранение (укладка материалов) – обеспечивающие  сохранение низкой влажности  древесины (окорка, рядовая укладка  материалов);

- повышение  температуры древесины – пропаривание, обжиг, камерная сушка, обеспечивающая стерилизацию древесины);

- понижение  температуры древесины – замораживание  – сезонная защита сырой древесины  при хранении круглых лесоматериалов  на различных складах;

- повышение  влажности древесины – затопление, дождевание;

- снижение влажности – атмосферная сушка за счет окорки, рядовой укладки материалов в штабеля, камерная сушка;

- хранение в  плотных штабелях с затенением  бревен свежей заготовки в  течение 2-4 месяцев.

В древесине  деталей не допускаются пороки, превышающие  нормы, указанные в таблице 2.

 

Таблица 2 –  Допустимые биологические пороки древесины

 

Наименование  пороков древесины и дефектов обработки по ГОСТ 2140-81			Группы качества
			Экстра	А	В
Грибные поражения	Грибные ядровые  пятна и полосы		Не допускается	Допускается общей площадью не более  1/5 площади изделия	Допускается любого размера
	Заболонные  грибные окраски. Синева, розовая  и коричневая окраска.		Не допускается	Не допускается	Допускается общей  площадью не более  1/5 площади изделия
	Пестрая ситовая  гниль		Не допускается	Не допускается	Не допускается
	Твердая заболонная гниль		Не допускается	Не допускается	Допускается общей площадью не более  1/5 площади изделия
	Мягкая заболонная гниль		Не допускается	Не допускается	Не допускается
Биологические повреждения	Червоточина		Не допускается	Не допускается	Не допускается

 

 

 

3.3. Насекомые  древоточцы

Древесные насекомые – это насекомые, разрушающие древесину в процессе своей жизнедеятельности (рис. 18). Самые распространенные виды: жук-древоточец, домовой усач, жук-точильщик, мебельный точильщик.

Древесину повреждают различные насекомые – жуки (усачи, златки, короеды, долгоносики, дровосеки, точильщики), рогохвосты, термиты, муравьи и другие. Некоторые из них проделывают ходы только в коре, а многие углубляются в древесину. Личинки жуков наносят древесине еще больший вред, разрушая ее изнутри.

Личинки насекомых  проделывают в древесине ходы и отверстия – червоточины. Находясь в древесине, древоточцы способны прогрызать ходы до 40 метров в длину.

Рисунок 18 – Дереворазрущающие насекомые

 

Поражения насекомыми бывают настолько значительными, что  части дерева теряют свою прочность. Часто при незначительном числе  наружных отверстий древесина бывает полностью разрушена внутри.

Отдельной проблемой, связанной с международной торговлей древесиной, является импорт тропических сортов, уже пораженных насекомыми.

Из вредителей наиболее опасен мебельный точильщик. Он проделывает в древесине многочисленные ходы диаметром до 2 мм, разрушая мебель, а также конструктивные элементы и части зданий и сооружений, превращая древесину в пылеобразную массу под сохранившимся тонким наружным слоем.

 

3.4 Бактерии

Бактерии разрушают древесину ограниченно, они, размножаясь делением клеток, не могут продвигаться в древесине, за исключением той, которая находится под водой. Бактерии имеют тенденцию создавать колонии в клетках древесины, используя белки в качестве источников питания. Бактерии способны разрушать полисахариды и лигнин. Воздействие бактерий ограничивается заболонной древесиной, компоненты ядровой древесины устойчивы к этому воздействию.

 

3.5 Водоросли

Водоросли обычно выглядят как зеленые наросты, в особенности на северной стороне деревянных фасадов. Их рост является следствием слишком высокого содержания поверхностной влаги.

Сами по себе водоросли не вызывают гниения, но являются показателем повышенного содержания влаги в древесине, с чем связывается риск повреждения грибами.

 

Ракообразные  и молюски

Ракообразные  и моллюски поражают древесину, находящуюся в морской воде. Взрослые особи и их личинки разрушают древесину вследствие механического процесса сверления и поедают ее. Ходы корабельного червя сначала идут перпендикулярно поверхности на глубину 10 – 30 мм, затем поворачивают и идут по годичным слоям вверх и вниз, при этом отдельные ходы никогда не пересекаются и не сливаются. Повреждения портовых сооружений и судов морскими древоточцами-моллюсками и ракообразными относят к трухлявой червоточине.

4 ЗАЩИТА ДРЕВЕСИНЫ ОТ БИОРАЗРУШЕНИЯ

 

Древесина различных  пород в одних и тех же условиях ведёт себя по-разному. В основном – за счёт наличия в ней смолистых и токсичных веществ. Так, например, сосна проявляет большую стойкость к биологическим воздействиям, чем ель или пихта, что обусловлено большим количеством содержащейся в ней смолы; дуб более стоек, чем ясень, из-за содержащихся в его древесине дубильных и других экстрактивных веществ.

В пределах одной  породы биостойкость зависит от плотности  – древесина с большей плотностью разрушается медленнее. Повышается стойкость древесины и с увеличением возраста. Сопротивление загниванию зависит и от того, из какой части ствола взята древесина. Как правило, ядро имеет большую стойкость, чем заболонь, так же как и древесина комлевой нижней части ствола по сравнению с верхней частью. Ещё одна важная деталь: древесина, заготовленная в вегетационный период, более склонна к загниванию. Именно поэтому для строительства лучше использовать древесину зимней заготовки, а вовсе не потому, что влажность её зимой меньше. Напротив, зимой влажность свежезаготовленной древесины на 20 – 25 % выше, чем в разгар лета.

В ЦНИИМОДе на основании  восьмилетних полигонных испытаний  был проведён сравнительный анализ стойкости различных пород. Согласно европейскокму стандарту EH 350-2:1994, все  породы по стойкости древесины против гниения делятся на 5 классов:

- очень стойкие - тик (Индия), эвкалипт (Австралия), гринхарт (Ю. Америка) и др.;

- стойкие –  дуб, белая акация, тис, махагони;

- умеренно стойкие  – сосна, грецкий орех;

- малостойкие  – пихта, ель, вяз;

- нестойкие  – бук, ольха, берёза, тополь.

Эта классификация  основана на показателях ядровой  древесины, а заболонь отнесена к  нестойкой древесине. В меньшей  степени от породы зависит стойкость  к древоточцам. Из всех пород, произрастающих на территории России, наибольшую стойкость проявляет древесина кипариса.

При рассмотрении процесса гниения древесины уже  отмечалась зависимость этого процесса от условий, в которых древесина  используется или хранится. В условиях, исключающих или крайне затрудняющих возможность развития грибов, она может сохраняться без разрушения весьма длительное время, и не только в сухих помещениях, но и на открытом воздухе. И, напротив, в неблагоприятных условиях (контакт с сырыми материалами, высокая влажность среды, перепады температуры) древесина очень быстро разрушается. В этом случае в ней появляются многочисленные трещины, нарушающие её целостность и способствующие заражению спорами грибов и их быстрому развитию.