Древесина состоит из волокон целлюлозы, которые связываются лигнином, клеевым материалом древесины. Кроме того, в древесине имеются гемицеллюлозы, смолы, жиры, белки, танины и т.д. Древесина содержит, естественно, и переменчивое количество воды.
Древесина имеет строение клетки. В поперечном разрезе ствола годовые кольца, т.е. годичные слои, явно видны вокруг ядра, сердцевины. Весной и рано летом дерево быстро растет, причем создается более светлая часть годового кольца, т.н. ранняя древесина. В ней стенки клеток тонкие, из-за чего ранняя древесина довольно пористая и непрочная. Летом темп роста замедляется и клетки более темные, с толстыми стенками. Поэтому поздняя древесина более прочная и плотная, чем ранняя.
Ствол сосны состоит из заболонной и сердцевинной древесины. Сердцевина, т.е. внутренние части ствола, более темная по цвету и более плотная, так как она содержит смолы и красящие вещества. Объемная доля сердцевины растет по мере старения дерева.
Ель не имеет явной сердцевины. Благодаря смолам, входящим в состав сердцевины, она обладает хорошей натуральной стойкостью к грибкам гниения.
Качество древесины
Во время транспортировки и хранения древесину всегда следует защищать от про-мачивания (например, соприкосновение с землей, дождь), микроорганизмов и насекомых, а также от ультрафиолетового излучения солнца, и древесину следует хранить на плоской поверхности. Если ее нельзя защитить от перемен влажности воздуха, ее следует хранить в месте, где она может основательно проветриваться.
Пиломатериалы, конечно, не должны быть заросши ни плесенью, синевой или гнилью, зараженные бактериями или водорослями или особенно смолистые или грубые.
Иногда старый фасад в некоторых местах в таком плохом состоянии, что эти участки надо заменить новой древесиной. При этом, конечно, учитывают качество и внешний вид ранее примененной древесины.
Различные воздействия на деревянные поверхности
С годами фасад деревянного здания, естественно, требует ухода, так как даже наилучшее покрытие не вечное.
На деревянный фасад падают и наружные, и внутренние нагрузки. Среди наружных, самыми значительными, являются дождь и влажность воздуха, солнечное излучение и грибки. Кроме того, перепады температуры, ветер и загрязнения воздуха заставляют как окрашенную, так и неокрашенную древесину изменяться. Воздействия по-разному падают на разные части стены. Например, под стрехой влажность может быть гораздо выше, чем в середине стены, так как потоки ветра часто не такие сильные в более защищенных местах. Кроме данного микроклимата, имеются и региональные разницы, например, близость к морю, причем одинаковые конструкции и системы окраски, по-разному подвергаются атмосферному воздействию.
В деревянных материалах имеются механические повреждения: трещины, разрушения, изломы, осадки и износ. Химические повреждения вызывают, например,\' определенные щелочи и кислоты, соли и продукты реакции, которые создаются при воздействии УФ-излучения в сырой древесине. Падающие к различным лакокрасочным покрытиям химические повреждения, зависят от химического характера самой краски. Биологические повреждения обозначают повреждения, причиненные организмами, т.е. микробами, грибами и насекомыми.
Влага, грибы и УФ-излучение считаются самими серьезными нагрузками древесины.
Воздействие влаги на свойства дерева
Древесина - это водопоглащающее вещество. Сердцевина только что срубленного дерева полна воды. При высыхании древесины, первой из клеток выходит вода. По снижении влажности до 25-30 % в пересчете на сухом веществе древесины, стенки клеток начинаются высыхать. Одновременно, древесина сильно сжимается. При этом и прочность древесины значительно повышается. Если древесина может свободно высыхать на воздухе защищенном от дождя, проветриваемом месте, влажность обычно балансируется к уровню 15-20 %. Значит, древесина достигает состояния равновесной влажности. Равновесная влажность колеблется в вышеупомянутых пределах в зависимости от относительной влажности и температуры воздуха.
Равновесная влажность зависит также от того, есть ли древесина в процессе высыхания или промачивания, когда она стремится к равновесию.
Когда древесина является частью строения, кроме водяного пара воздуха, на ее влажность влияет и воздействие воды, например, в виде дождя, причем ее влажность может временно сильно повышаться от высшего предела равновесной влажности. Сильные перепады влажности приводят к усушке и набуханию. Так как древесина живет больше по направлению годовых колец, чем вопреки их вертикально, т.е. по радиальному направлению, усушка всегда вызывает кривизну радиальной поверхности. На практике это значает, что доска, в которой годовые кольца находятся вертикально по отношению к пласти доски, меньше искривляется, чем доска, в которой годовые кольца находятся тангенциально к пласти. Это описано на рисунке выше.
Особенностью древесины является и то, что сердцевина живет меньше, чем заболонь.
Биологические повреждения
Задачей микробов в природе является разрушение брошенных другими органами веществ. Иногда они попадают и на поверхности, где они нежелательны. Поэтому поверхности и строения должны быть защищены от воздействия микробов. У микробов есть свои требования к условиям, которые мы должны знать, чтобы могли подобрать нужный метод защиты для каждого отдельного случая. Часто достаточно такие конструкционные решения, которые предотвращают накопление влаги в конструкции, а иногда нужны химические методы.
Плесневые грибки растут на различных поверхностях: на камне, краске, бетоне, и они видны темными пятнами (рис. А). Грибки синевы (рис. Б) растут в клетчатке дерева и окрашивают поверхность дерева серо-синей. Ущерб, принесенный грибками плесени и синевы прежде всего эстетический, но синевалегко проникает через лакокрасочную пленку и этим создает "водопроводы", пути следования для воды. Эти водопроводы повышают влажность древесины и этим улучшают услоия для прироста других грибков. Кроме того, синева, растущая на лакокрасочном покрытии, красиво не выглядит . Участки, которые подвержены грибкам синевы во время хранения, явно видны, когда синева растет сквозь лакокрасочную пленку. Зато покрытие в участках, которые были защищены прокладкой от посинения, находится в хорошем состоянии.
Дереворазрушающие грибки повреждают строение, они чаще всего появляются после утечки воды или при применении склонных к повреждению конструкционных деталей.
Грибки гниения можно разделить на бактериальную, бурую и белую гниль на основе принесенного ими повреждения. Бактериальная гниль обозначает внутреннее разъедание клетки древесины: она сереет или темнеет, и ее прочность сильно ухудшается. Бактерия вызывает местное разложение целлюлозы. Белая гниль вызывает разложение как целлюлозы, так и лигнина, следовательно, цвет древесины не особенно изменяется. Бурая гниль приводит к раскалыванию целлюлозы, причем древесина сжимается и расщепляется и по продольному, и поперечному направлению, а также становится коричневой.
Грибки плесени, синевы и гнили распространяются микроскопическими спорами размером одной тысячной мм, которые имеются везде в воздухе. Споры переносятся потоками воздуха и при попадании на поверхности сырой древесины, камня, бетона или краски, они начинают растить мицелий.
Относительная влажность воздуха и влажность подслоя, для произрастания сильнее всего влияют на нарастание грибков разного сорта. Обнаружено, что в такие годы, когда осень сырая, чаще появляются повреждения от плесени, чем в сухие годы. Например, в архипелаге, под воздействием более длительной сырости, риск повреждений от плесени выше, чем внутри страны. Также различия температуры в строении, могут вызывать местное повышение относительной влажности воздуха, даже конденсацию влаги.
Кроме влаги, на нарастание грибков влияют, в том числе, температура воздуха, качество и количество пищевых веществ в подслое, величина рН подложки и объем солнечного света.
Идеальная температура для грибков плесени -это +20...+30 °С, но некоторые сорта могут расти и при нулевой температуре, или даже ниже нуля. Самые благоприятные условия для наращивания плесени достигаются, когда относительная влажность воздуха выше 95 %. Споры плесени и строения покоя мицелия хорошо выдерживают временное высыхание. Повреждения появляются при достаточно долгом превышении критических условий, хотя и временное промачивание может служить толчком к заражению плесенью.
Загрязнения, сажа и масло на подслое способствуют росту грибков плесени. Величина рН, то есть кислотность, существенно влияет на образование и прорастание спор плесени, так как при прорастании, пределы числа рН узковатые, но в общем благоприятный диапазон числа рН, широкий с точки зрения роста плесени. Промывка заплесневелых поверхностей щелочным моющим средством, например составом "Хомеен-пойсто 1", делает подслой щелочным и, наряду с отбеливающим воздействием, уничтожает споры плесени.
Эффективным воздухообменом можно уменьшить склонность материалов к заражению плесенью. Поток воздуха влияет на условия влажности и температуры поверхности, и изменяет условия микроклимата, оказывающего воздействие на грибки. С другой стороны, споры грибков переносятся по воздуху, но воздухообмен часто необходим для ухудшения и предотвращения роста грибков. Грубая поверхность пиломатериалов уменьшает воздействие воздушного потока и повышает возможность спор прицепиться. Поверхности под стрехой долго бывают влажными из-за неинтенсивного воздухообмена и поэтому легко подвергаются воздействию плесени.
Повреждения строений от влаги сильно интенсифицируют заражение плесенью. Причинами могут служить утечки труб, дождевые и сточные воды, конденсация влаги, накопившаяся в строении влага во время постройки, недостаточный воздухообмен, конденсация воздуха внутри здания, ошибки дренажной системы и неорганизованная вентиляция.
Изменения цвета и блеска
Солнечный свет влияет на свойства краски, например, разрушая лакокрасочную пленку. Тип и объем изменений, вызванных солнечным излучением, зависят от типа краски.
Масляные и алкидные краски высыхают воздушной сушкой и они отверждаются и разрушаются под воздействием кислорода. Солнечный свет ускоряет эту реакцию. Когда масляное связующее стареет, оно постепенно разрушается и на поверхности появляется белое порошкообразное вещество, т.е. поверхность мелит. Это приводит к тускнению покрытия и изменению цвета. Зато акрилат-ные краски хорошо выдерживают солнечный свет.
В таблице на предыщущей станице представлены изменения блеска красок разного типа при ускоренных атмосферных испытаниях.
Единственная помеха, причинненная мелением - это изменение цвета со временем. Конечно досадно, если участок стены в некоторое время защищен от солнца, а потом выделяется более темным местом на покрытии. При ремонтной окраске мелившую поверхность промывают водой или обрабатывают корщеткой.Остальные изменения цвета лакокрасочного покрытия вызваны чаще всего загрязнением или плесенью.