Некоторые молодые строители используют металлические нагели (гвозди, обрезки арматуры и труб, а также скобы) при сборке деревянных срубных конструкций, и это не просто нарушение всех строительных нормативов, а грубейшее отступление и нарушение главного правила строительства деревянных сооружений, особенно стен. Почему же все-таки нельзя применять металлические нагели вместо деревянных шкантов?

Данные показывают, что пропитка антипиренами оказывает влияние на механические свойства древесины, причем характер и степень этого влияния зависят от рода и количества вводимого в древесину антипирена, режима пропитки и вида механических свойств. Так, пропитка древесины сосны под давлением 8 атм смесями разных антипиренов снижает прочность при сжатии и скалывании до 13%, при статическом изгибе — до 8%. Пропитка сосны смесью борной кислоты и буры (концентрация 12%) снижает прочность при сжатии на 18—20%, при растяжении и статическом изгибе на 2—16%, удельную работу при ударном изгибе на 30—40%.

Химические вещества, которыми пропитывается древесина в целях огнестойкости, называются антипиренами. Эти вещества плавятся при нагревании и покрывают поверхность древесины огнезащитной пленкой, прекращающей доступ кислорода к древесине, или разлагаются с выделением большого количества негорючих газов, которые оттесняют воздух от поверхности древесины и разбавляют выделяющиеся из древесины горючие газы. В результате пропитанная древесина, подвергаясь действию огня, медленно разлагается, не давая пламени (тлеет, но не горит); после удаления огня тление прекращается.

Проникновение антисептиков в древесину зависит от многих факторов, среди которых основные — способность пропитывающих веществ сорбироваться древесиной и особенности строения древесины. По способности пропитываться основные породы можно разбить на три группы: труднопропитываемые хвойные спелодревесные породы (ель, пихта) и ядро хвойных и лиственных пород (сосны, лиственницы, дуба и др.); легкопропитываемые породы — заболонь хвойных и лиственных пород; очень легкопропитываемые лиственные безъядровые породы (береза, бук, клен, ольха и др.).

Методы защитной обработки древесины антисептиками можно разбить на две группы: 1. Методы пропитки без применения внешнего давления. К ним относятся диффузионная пропитка пастами и растворами, пропитка вымачиванием и в горяче-холодных ваннах. 2. Методы пропитки с применением внешнего давления, включающие пропитку с торца и пропитку в автоклавах. Диффузионная пропитка заключается в нанесении на поверхность древесины паст или концентрированных растворов и последующей диффузии антисептика во внутренние слои. Эта пропитка осуществляется благодаря градиенту концентрации.

Наиболее известен из этой группы антисептиков фтористый натрий и различные пасты на его основе. Сюда же следует отнести кремнефтористый натрий, хлористый цинк и препарат ББК-2. Фтористый натрий — порошок белого цвета; он высокотоксичен для дереворазрушающих грибов и насекомых, нелетуч, слабо корродирует металлы, применяется в виде 3%-ных растворов или паст. Для приготовления растворов фтористого натрия нельзя применять воду, богатую солями кальция, так как возможно образование фтористого кальция, выпадающего в осадок. Фтористый натрий относительно дешев и недефицитен. Однако области его применения ограничиваются легкой вымываемостью из древесины. В основном он используется для пропитки деталей заводского домостроения и строительных конструкций, не подвергаемых постоянному увлажнению в процессе службы.

Эти антисептики представляют собой группу веществ или препаратов, хорошо растворимых в воде, однако в древесине теряющих свою растворимость и осаждающихся на ее волокнах. Наиболее известны из этой группы следующие антисептики пентахлорфенолят натрия, препарат ХМ-5, фторо-хромо-мышьяковые препараты (ФХМ); хромхлорид цинка (ХХЦ) и медьхромхлорид цинка (МХХЦ). Пентахлорфенолят натрия — кристаллическое вещество желтовато-серого цвета, хорошо растворимое в воде. Препарат высокотоксичен для дереворазрушающих грибов и насекомых. Пентахлорфенолят в сильной степени сорбируется на волокнах древесины и концентрируется в основном в поверхностной зоне. Под воздействием углекислоты воздуха переходит в нерастворимый в воде пентахлорфенол. Применяется он в основном для поверхностной обработки пиломатериалов с целью защиты их от деревоокрашивающих и плесневых грибов на период атмосферной сушки; входит в состав препаратов ГР-48. По вредности для людей и домашнего скота аналогичен пентахлорфенолу.

Основные представители этой группы — пентахлорфенол и нафтенаты металлов, главным образом нафтенат меди. Пентахлорфенол представляет собой кристаллическое вещество желтовато-серого цвета. Он обладает высокой токсичностью для дереворазрушающих грибов, насекомых и древоточцев, химически достаточно инертен, нелетуч, в воде практически нерастворим, вследствие чего устойчив к вымыванию из древесины. Пентахлорфенол хорошо растворим во многих органических растворителях нефтяного происхождения и в маслах. Области его применения определяются растворителем, в котором он вводится в древесину. Растворы пентахлорфенола в легких летучих растворителях применяются в основном для пропитки столярных изделий и деталей машин. Пропитанная такими растворами древесина хорошо окрашивается, полируется и склеивается. Растворы пентахлорфенола в малолетучих растворителях или маслах используются для пропитки древесины внешней службы: столбов различного назначения, элементов береговых сооружений и др. К достоинствам пентахлорфенола относится относительная безопасность.

Рассмотрим масла, которые у нас в стране находят наиболее широкое применение. Каменноугольное пропиточное масло — продукт переработки каменноугольной смолы. Оно обладает высокой токсичностью против дереворазрушающих грибов, насекомых и морских древоточцев, нелетуче, не вымывается из древесины, вязкость при t = 80° С не превышает 3,5 сст (сантистокс).

Древесина в постройках и сооружениях часто находится в неблагоприятных условиях и подвергается преждевременному разрушению, которое главным образом происходит от загнивания, вызываемого различными грибами. Мероприятия для защиты древесины от поражения грибами и тем самым для увеличения срока ее службы основаны на том, что грибы могут развиваться лишь в определенных границах изменения температуры и влажности среды и при наличии необходимого для дыхания кислорода. Так, разделка стволов срубленных деревьев на сортименты и их окорка способствуют быстрому высыханию древесины, а так как при недостатке влаги грибы развиваться не могут, древесина предохраняется от загнивания и разрушения.

Стойкостью называется способность древесины сопротивляться разрушению от различных причин: физических (но не механических), химических и биологических (грибы, бактерии насекомые) во время службы. В соответствии в этим стойкость древесины иногда подразделяют на стойкость против физических, химических и биологических факторов. Стойкость против химических факторов имеет сравнительно ограниченное значение: она проявляется при соприкосновении древесины с кислотами, щелочами (например, деревянные чаны, цистерны и пр. на химических заводах) или с химическими агрессивными газами (например, стропильные фермы на химических заводах). Поведение древесины в этих случаях рассмотрено в главе о влиянии различных факторов на свойства древесины. Физические (главным образом, температура и влажность среды) и биологические факторы действуют на древесину в большинстве случаев одновременно, причем разрушение древесины происходит преимущественно от воздействия биологических факторов (грибов).

В древесине лиственных пород под воздействием физико-химических факторов, грибов и насекомых образуются сравнительно небольшие по размерам темноокрашенные участки древесины (по цвету напоминающие ядро и сердцевину), среди которых в зависимости от формы и расположения в стволе различают тангенциальную и радиальную пятнистость, а также сердцевинные повторения. Тангенциальная пятнистость чаще всего встречается у бука и заметна на торцах в виде вытянутых по годичному слою пятен шириной, примерно равной ширине годичного слоя, и длиной до 2 см, а иногда и более. На тангенциальных разрезах видны продольные широкие полосы коричневого или серо-коричневого цвета без красноватого оттенка; на радиальном разрезе — узкие полосы с резко выделяющимися на темном фоне сердцевинными лучами. Причина образования тангенциальной пятнистости — перерыв сокодвижения по части сосудов, закупоривание их тиллами и окрашивание древесины пигментами.

Ложным ядром называется темно- окрашенная внутренняя зона древесины безъядровых лиственных пород (бука, березы, клена, граба, ольхи, осины и др.). От настоящего ядра она отличается неоднородным строением и менее правильной формой. На поперечном разрезе ствола в зависимости от формы различают округлое, звездчатое или лопастное ложное ядро (рис. 90); иногда оно бывает смещено в сторону от центра сечения ствола. Древесина ложного ядра окрашена в темно-бурый или красно-бурый цвет, иногда с лиловым, фиолетовым или темно-зеленым оттенком. От заболони ложное ядро отделено темной (реже светлой) каймой. На продольных разрезах заметна широкая полоса одного или нескольких из указанных цветов.

В древесине дуба, ясеня (иногда у других лиственных пород) в зоне ядра образуется несколько смежных годичных слоев, похожих на заболонь по цвету и другим свойствам. Этот участок древесины называется внутренней заболонью. В круглых сортиментах на торцах среди темноокрашенной древесины ядра заметно одно или несколько разной ширины колец светлого цвета. В пиломатериалах на радиальных или близких к ним поверхностях заметны ровные продольные светлые полосы.

На тангенциальных поверхностях внутренняя заболонь наблюдается в виде более или менее широкой полосы, которая при перерезании годичных слоев выклинивается. Внутренняя заболонь образуется вследствие нарушения нормальной деятельности камбия, вызванного внезапно наступившими после теплой осени сильными и продолжительными морозами.

Сердцевина представляет собой нормальное образование (часть ствола); вместе с первичной древесиной она образует сердцевинную трубку. На торце сортимента сердцевина имеет вид расположенного в центре бурого пятнышка округлой или звездообразной формы, диаметром 2—5 мм, состоящего из мягкой рыхлой ткани. На радиальном разрезе или расколе она представлена узкой полосой бурого цвета, обычно сопровождаемой отходящими от нее многочисленными зачатками мелких сучков; на тангенциальных разрезах сердцевины нет. В круглых сортиментах сердцевинная трубка неизбежна и пороком не считается. В пиломатериалах глубина залегания трубки измеряется в миллиметрах или долях толщины, считая от ближайшей пласти или кромки.

Крень — порок хвойных пород. В стволах лиственных пород при аналогичных условиях (чаще под влиянием изгиба) происходит увеличение ширины годичных слоев в растянутой зоне, где образуется тяговая древесина, отличающаяся от нормальной строением и свойствами. В тяговой древесине стволов бука и отчасти эвкалипта наблюдается сильное развитие внутреннего слоя вторичной оболочки и меньшая степень одревеснения. Так, в тяговой древесине бука содержание лигнина оказалось 15,4%, целлюлозы 62,2%; соответствующие величины для нормальной древесины были 19,7 и 54,7%. Аналогичные данные получены и для эвкалипта.