Стойкость древесины к гниению
Стойкость древесины — это, согласно ГОСТу, её способность противостоять факторам и агентам разрушения. Главным врагом древесины в строительных конструкциях является влага, так как именно она в первую очередь способствует разрушению древесины гнилостными грибками. По стойкости к гниению древесины ГОСТ 20022.2-80 разделяет все породы на стойкие (по ядровой древесине к ним отнесены сибирская сосна (кедр), лиственница, обыкновенная сосна, дуб, ясень), среднестойкие (ель, пихта, бук), малостойкие (вяз, клен) и нестойкие (береза, липа, осина, ольха). Одна из проблем, однако, в том, что гниение — далеко не единственный разрушающий фактор. Даже в нашем холодном климате грибок часто развивается на древесине, уже механически повреждённой, например, насекомыми, а в более тёплом климате термиты и другие древоточцы расправляются с древесиной куда раньше, чем та успевает загнить. Поэтому в наше время, когда на рынке всё больше и больше представлена древесина не только с территории бывшего СССР, но и со всего мира, данная классификация представляется недостаточной: с точки зрения западного рынка, например, обыкновенная сосна является недостаточно стойкой породой, а множество тропических пород, заметно отличающихся между собой, все скопом попадают в категорию «стойкие» по ГОСТу. В странах ЕС общие требования по стойкости древесины изложены в стандарте EN 350-1 (Durabilityofwoodandwood-basedproducts), а для классификации биологических факторов повреждения разработан стандарт EN 335. Согласно нему, все биологические поражающие факторы могут действовать в одной из 5 ситуаций, названных классами биоопасности (biohazard):
1 Под крышей, полностью защищено от атмосферных явлений и намокания
2 Под крышей, полностью защищено от атмосферных явлений, но при высокой естественной влажности допустимы кратковременные намокания
3 На открытом воздухе, не в контакте с землёй. Открыто для атмосферных явлений, или же защищено от них, но подвержено частому намоканию
4 В контакте с землёй или пресной водой
5 В постоянном контакте с морской водой
В каждом из этих случаев предполагается разная опасность подвергнуться конкретному разрушающему воздействию (грибков, жучков, термитов, морских точильщиков). Ясно, что для разных областей применения и требования к биостойкости древесины будут разные. Например, в почти пресных водах Балтики морские точильщики не встречаются, не актуальны в наших широтах и термиты. А вот гниль приводила к тому, что корабли, сделанные из лиственницы, приходили в негодность через 10-15 лет службы. Поэтому весьма интересным представляется рассмотрение стойкости различных пород с точки зрения их естественной стойкости в условиях, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации. Например, как долго сохранит свою прочность кусок дерева, помещённый в землю – безо всякой дополнительной зашиты? Именно такие условия можно считать наиболее неблагоприятными для древесины в случае её использования в строительных конструкциях и именно такие эксперименты на протяжении многих лет проводились в Великобритании в лаборатории Института Исследований Строительства (BuildingResearchEstablishment). Образцы размером 610х50х50 мм, вырезанные из разных пород, зарывались в землю на глубину 40 см и примерно с таким же расстоянием между образцами на специальных тестовых площадках в Средней Англии. Обычно образцы испытывались в группах по десять штук, причём образцы были либо из чисто ядровой, либо из чисто заболонной древесины. Раз в полгода или в год образцы испытывали на прочность ударом деревянной киянки. Если образец не проходил испытания, то время, проведённое им в земле к этому моменту, засчитывалось как «время жизни» образца. Такие опыты с некоторыми образцами иногда продолжались свыше шестидесяти лет – и всё равно у ряда особо стойких тропических пород (например, денья) только единичные образцы оказывались повреждёнными! Использованная методика несколько отличается от той, которая рекомендована в европейском стандарте EN 252 для определения эффективности антисептирования древесины, но в целом сходна с ней (в EN 252 предусмотрены образцы меньшего размера, 500х50х25 мм, и они, помимо испытания insitu, каждый раз извлекаются из земли и подвергаются визуальному осмотру). Также надо указать, что на одной из тестовых площадок испытания проводились в среднем суглинке с pH 7,2, с подлежащими известняками, на землях сельхозугодий, а на другой площадке – на песчаной почве с pH6,8, также с подлежащими известняками, на поляне в хвойном лесу. Результатами испытаний являлись среднестатистические «времена жизни» той или иной породы, рассчитанные как среднее время жизни испытывавшихся образцов. Результаты по широкому списку хвойных и лиственных пород как умеренных, так и тропических широт, приведены в таблице. По результатам испытаний все породы были разбиты на пять классов стойкости:
|
Среднее время жизни
|
Класс стойкости
|
Примерно соответствующий уровень допустимого воздействия по EN 335 (класс биоопасности)
|
|
свыше 25 лет
|
1
|
5
|
|
от 15 до 25 лет
|
2
|
4
|
|
от 10 до 15 лет
|
3
|
3
|
|
от 5 до 10 лет
|
4
|
2
|
|
менее 5 лет
|
5
|
1
|
Кроме того, хвойные и лиственные породы рассматриваются отдельно. Дело в том, что между этими двумя группами существует принципиальное отличие в структуре древесины на клеточном уровне, и стойкость многих хвойных пород (например, сосны) к повреждающим факторам (например, насекомым) очень часто достигается за счёт высокой смолистости. А лиственные породы, не пренебрегая такого рода защитой, могут противостоять «агрессорам» и просто за счёт большей плотности и твёрдости древесины, недостижимой для хвойных пород.
1. Хвойные породы
|
№ п/п
|
Название
|
Латинское название
|
Среднее время жизни
|
|
1
|
Ель обыкновенная
|
Picea spp.
|
6.5
|
|
2
|
Лиственница
|
Larix decidua
|
10.9
|
|
3
|
Пихта бальзамическая
|
Abies balsamea
|
6.5
|
|
4
|
Пихта белая
|
Abies alba
|
8.1
|
|
5
|
Пихта Дугласа
|
Pseudotsuga menziesii
|
8.7
|
|
6
|
Секвойя калифорнийская
|
Sequoia sempervirens
|
16.0
|
|
7
|
Сосна лучистая
|
Pinus radiata
|
8.0
|
|
8
|
Сосна обыкновенная - заболонь
|
Pinus sylvestris
|
5.5
|
|
9
|
Сосна обыкновенная - ядро
|
Pinus sylvestris
|
7.2
|
|
10
|
Тисс ягодный
|
Taxus baccata
|
16.0
|
|
11
|
Тсуга западная
|
Tsuga heterophylla
|
5.0
|
|
12
|
Туя складчатая (западный красный кедр) - Великобритания
|
Thuja plicata
|
13.0
|
|
13
|
Туя складчатая (западный красный кедр) - Канада
|
Thuja plicata
|
18.5
|
Лиственные породы
|
№ п/п
|
Название
|
Латинское название
|
Среднее время жизни
|
|
1
|
Агба
|
Gosweilerodendrin balsamiferum
|
20.1
|
|
2
|
Азобе
|
Lophira alata
|
76.8
|
|
3
|
Ако
|
Antiaris toxicaria
|
2.2
|
|
4
|
Афзелия
|
Afzelia bipendesis
|
53
|
|
5
|
Афромосия
|
Pericopsis elata
|
20.4
|
|
6
|
Бальса
|
Ochroma pyramidale
|
2.3
|
|
7
|
Белая акация (Робиния ложноакациевая)
|
Robinia pseudoacacia
|
36.0
|
|
8
|
Берёза жёлтая
|
Betula alleghaniensis
|
3.6
|
|
9
|
Берёза повислая (обыкновенная)
|
Betula pendula
|
3.6
|
|
10
|
Билинга
|
Nauclea diderrichii
|
30.6
|
|
11
|
Бук
|
Fagus sylvatica
|
3.6
|
|
12
|
Вяз
|
Ulmus spp.
|
4.5
|
|
13
|
Граб
|
Carpinus betulus
|
2,5
|
|
14
|
Гринхарт
|
Ocotea rodiaei
|
51,0
|
|
15
|
Дабема
|
Piptadeniastrum africanum
|
20.9
|
|
16
|
Денья (окан)
|
Cylicodiscus gabunensis
|
65,0
|
|
17
|
Дибету
|
Lovoa trichiloides
|
12.3
|
|
18
|
Дуб австрийский (турецкий)
|
Quercus cerris
|
8.9
|
|
19
|
Дуб обыкновенный - заболонь
|
Quercus robur
|
3.0
|
|
20
|
Дуб обыкновенный - ядро
|
Quercus robur
|
26.2
|
|
21
|
Ива белая (верба, ветла, ракита)
|
Salix alba
|
5.5
|
|
22
|
Ироко
|
Chlorophora excelsa
|
32.3
|
|
23
|
Кайя
|
Khaya spp.
|
12.0
|
|
24
|
Каштан конский (ложный)
|
Aesculus hippocastanum
|
1.6
|
|
25
|
Каштан настоящий (съедобный)
|
Castanea sativa
|
12.3
|
|
26
|
Келтис
|
Celtis spp.
|
4.2
|
|
27
|
Кемпас
|
Koompassia malaccensis
|
21.8
|
|
28
|
Керуинг
|
Dipterocarpus spp.
|
11.1
|
|
29
|
Клён ложноплатановый (белый, явор)
|
Acer pseudoplatanus
|
3.2
|
|
30
|
Клён сахарный
|
Acer saccharum
|
3.0
|
|
31
|
Лапачо
|
Tabebuia spp.
|
50
|
|
32
|
Липа
|
Tilia vulgaris
|
3.0
|
|
33
|
Макоре
|
Tieghemella heckelii
|
37.0
|
|
34
|
Махогани
|
Swietenia macrophylla
|
15.0
|
|
35
|
Меранти красный
|
Shorea dasphylla
|
15.9
|
|
36
|
Мора
|
Mora excelsa
|
26.0
|
|
37
|
Мунинга
|
Pterocarpus angolensis
|
47.4
|
|
38
|
Ньянгон
|
Tarrieta utilis
|
15.1
|
|
39
|
Олива восточноафриканская
|
Olea hochstetteri
|
10.9
|
|
40
|
Ольха
|
Alnus glutinosa
|
3.8
|
|
41
|
Орех европейский (грецкий)
|
Juglans regia
|
15.8
|
|
42
|
Падук
|
Pterocarpus soyauxii
|
36.3
|
|
43
|
Пёрплхарт
|
Peltogyne pubescens
|
13.6
|
|
44
|
Платан кленолистный
|
Platanus hybrida
|
3.2
|
|
45
|
Рамин
|
Gonystylus macrophyllum
|
2.9
|
|
46
|
Сипо
|
Entandrophragma utile
|
20.7
|
|
47
|
Стеркулия жёлтая
|
Sterculia oblonga
|
5.7
|
|
48
|
Тик - бирманский лесной
|
Tectona grandis
|
36.8
|
|
49
|
Тик - плантационный
|
Tectona grandis
|
25.2
|
|
50
|
Фрамире
|
Terminalia ivorensis
|
18.1
|
|
51
|
Цедрела душистая (кедр благовонный)
|
Cedrela odorata
|
15.0
|
|
52
|
Шорея светлокрасная
|
Shorea parviflora
|
11.4
|
|
53
|
Шорея тёмнокрасная
|
Shorea pauciflora
|
21.0
|
|
54
|
Южный бук
|
Nothofagus menziesii
|
5.5
|
|
55
|
Ярра
|
Eucalyptus marginata
|
37
|
|
56
|
Ясень
|
Fraxinus excelsior
|
4.0
|