Импрегнация древесины (пропитка защитными составами)

При строительстве практически каждого дома используются конструктивные элементы из древесины. Одним из самых действенных способов их защиты является импрегнация, т.е. пропитывание составами, защищающими от различных вредных факторов.

Но, даже будучи натуральным материалом, не каждая древесина нуждается в импрегнации. Если порода содержит большое количество природных масел, то она уже защищена. Натуральные масла, существенно повышают стойкость древесины к атмосферным факторам, плесени и деятельности насекомых. К таким особо устойчивым древесным породам относится кедр, секвойя, итуба, бразильский тик, бразильская вишня и многие другие представители экзотических деревьев. Среди отечественных пород наибольшей устойчивостью отличается дуб, тис, лиственница, вяз, акация. Их древесина способна только за счет собственных защитных веществ противостоять гниению и насекомым до 12 лет. Но стоит такой материал достаточно дорого. В строительстве его, как правило, заменяет более дешевая сосна и ель, которые необходимо импрегнировать.

Для того чтобы сделать из бревен строительный материал для конструкции крыши или перекрытий, необходимо высушить древесину, после чего обрезать, и уже готовые брус пропитать защитными составами. Перед обработкой импрегнатами древесина может некоторое время храниться под открытым небом, но только на поддонах, а не на земле. После импрегнации древесине нужно дать высохнуть до влажности 15-19%, на что может понадобиться от нескольких дней до нескольких недель.

Что оказывает вредное воздействие на древесину?

Трудно определить самого главного врага древесины, но можно выделить несколько особенно опасных факторов. Одним из них являются плесневые грибы, которые поражают влажную древесину и в основном ту, которая находится в укрытой среде. Идеальные условия для развития плесени – это температура 10-20°С и влажность более 20%. Для древесины наиболее опасным считается домовой грибок, т.к. он имеет свойство проникать глубоко в древесину, нарушая тем самым ее конструкционную прочность. Заражение древесины домовым грибком происходит посредством ее осеменения спорами данного вида.

Но не все грибы столь опасны. Существует множество разновидностей плесени, которая имеет только поверхностное воздействие. Она не в состоянии привести к тому, чтобы балка или брус прогнили насквозь, но от нее исходит характерный неприятный запах, который к тому же вреден для здоровья. Плесневыми грибами древесина заражается различными контактными и воздушными путями, поскольку их споры имеются повсеместно.

Следующий враг – насекомые древоточцы: короеды, жуки-точильщики, усачи-плотники и усачи-дровосеки, древесинники хвойные и некоторые другие виды. Взрослые особи эти вредных насекомых откладывают в древесине яйца, из которых потом выходят личинки. Они питаются древесиной, за время своего существования, прогрызая в ее структуре длинные извилистые ходы. Таким образом, эти личинки просто съедают часть дерева, существенно ослабляя его несущую способность и прочность.

В основном насекомые поражают хвойные породы. Их колонии могут расплодиться как в сырой, так и в сухой древесине.

Огонь – это самый коварный враг древесины. Он способен уничтожить ее в считанные минуты, и поэтому деревянные элементы дома, обязательно нужно защитить от огня. Сразу заметим, что абсолютно эффективной защиты от огня не существует. Речь идет только об увеличении времени сопротивляемости древесины огню, для того, чтобы можно было эвакуироваться из здания и потушить пожар. Основные противопожарные методы – это пропитка древесинами антипиреновыми составами, окраска противопожарной краской, а также конструктивные способы – изоляция дерева негорючими материалами, способными сопротивляться огню.

Ультрафиолетовое излучение при длительном воздействии тоже не добавляет древесине целостности. Через определенное время волокна на поверхности, подверженной интенсивному облучению, начинают отслаиваться, а дождь вымывает их ткани. В результате этого древесина рассыхается и трескается, но процесс этот весьма растянут во времени, и т.к. трещины возникают вдоль волокон, то на прочности деревянных деталей они, как правило, не сказываются.

Способы импрегнации древесины

Защитными пропитками в первую очередь обрабатывают древесину, которая впоследствии пойдет на элементы каркаса домов и крыши. Такая древесина подвергается глубокой импрегнации.

Существуют два метода глубокой импрегнации – это окунание и обработка под давлением. Рассмотрим их подробнее.

Окунание наиболее распространено, поскольку не требует сложного оборудования. Грубо говоря, пиломатериалы просто окунают в резервуар с раствором импрегната. Древесина довольно быстро впитывает в себя препарат, при этом ее собственная влажность не должна превышать 25%. Глубина проникновения пропитки в данном случае будет зависеть от времени, которое древесина пробудет в ней.

При желании можно купить уже импрегнированную древесину, но также можно выполнить глубокую пропитку и самостоятельно. Вряд ли в хозяйстве найдется подходящая по размерам ванна для окунания пиломатериалов, поэтому проще всего вырыть траншею нужной длины и устелить ее пленкой. В получившуюся ванну можно наливать препарат и окунать в него деревянные детали, нагружая балластом, чтобы те не всплывали. Остатки импрегната следует собрать, после чего их можно использовать в другой раз, либо для поверхностной обработки древесины.

Существует несколько вариантов окунания:

•  кратковременное, при котором древесина проводит в ванне от нескольких минут до 2 часов. В течение этого времени пропитка проникает на глубину до 5 мм; 
•  длительное окунание предусматривает продолжительность процедуры от 2 часов до нескольких дней (но не больше недели). В течение этого периода защитные составы проникают вглубь древесины на несколько десятков миллиметров. Оптимальная экспозиция вычисляется, исходя из толщины пиломатериалов. Можно подсчитать ее по формуле: 

Т = а²/25,

где Т – время (экспозиция), а – диагональ или диаметр материала в самом широком месте.

               После импрегнации окунанием нужно дать древесине высохнуть. На практике на это уходит до нескольких недель,                в зависимости от погодных условий.

•  термическое двухэтапное окунание. Сначала древесину окунают в ванну с горячим раствором (70-80°С), где она подогревается и из нее выходит воздух. Данный этап занимает от 30 до 150 минут. После этого деталь перемещают в холодную ванну с импрегнатом, где происходит насыщение древесины, – она начинает буквально всасывать в себя препарат. Холодная ванна длиться от 35 до 200 минут. 

Обработка импрегнатами под давлением – процесс технически более сложен и требует специального оборудования. В полевых условиях этого не сделаешь. Пиломатериалы помещаются в автоклав, где они пропитываются защитными составами под давлением, и соответственно на большую глубину. При этом собственная влажность древесины может превышать 30%.

Диффузионная обработка является одним из самых эффективных способов импрегнации. Однако широкой популярностю данная методика не пользуется, поскольку занимает много времени. Ее технология заключается в диффузионном принципе пропитки, при котором штабели пиломатериалов пересыпаются смесью песка и защитного препарата в пропорции 5:1, после чего все это оборачивается в пленочную рубашку. Минимальный срок пропитки – 10 дней, но чем он дольше, тем глубже древесина пропитывается. Если необходимо полностью пропитать пиломатериалы, то данная методика позволяет этого добиться.

Поверхностная импрегнация древесины

Это самый недорогой, технически простой, но в тоже время и самый малоэффективный метод защиты древесины. Однако во многих случаях показана именно поверхностная импрегнация. В основном поверхностно обрабатывают неконструкционную древесину и деревянные отделки. Существуют три способа поверхностной обработки: окрашивание, втирание и распыление.

Окрашивание импрегнатами производят кистью или поролоновым валиком. В данном случае можно рассчитывать на 2-3 мм пропитку. Окрашивание нужно производить, когда пиломатериалы находятся в горизонтальном положении. Если пропитываются уже смонтированные элементы, то окрашивание нужно производить несколько раз.

Втирание производят тампоном. Этот метод показан для древесины с грубой, задиристой поверхностью, которую красить сложно. Глубина пропитки такая же, как и при окрашивании.

Распыление производится при помощи пульверизатора. Нанесение пропиток распылением оправдано только для сплошных деревянных поверхностей таких, как фасад деревянного дома, деревянный пол, фанерный настил и т.д. Глубина впитывания при этом меньше, чем в предыдущих способах – только 1-2 мм. Распыление также может быть использовано для обработки труднодоступных мест уже смонтированных деревянных конструкций. Отдельные элементы таким способом обрабатывать невыгодно, прежде всего, из-за большого расхода импрегната. Не рекомендуется также наносить распылением масляные пропитки.

Подробнее о видах импрегнатов можно прочитать в отдельном материале данного раздела.