Koroze (destrukce) dřeva

Koroze dřeva – jedná se o ničení dřeva vlivem vnějšího agresivního prostředí. Koroze dřeva může probíhat různou rychlostí. Rychlost koroze (destrukce) dřeva závisí na faktorech prostředí: biologických (poškození různými mikroorganismy, hmyzem, houbami atd.) a klimatických (vliv vlhkosti vzduchu, ultrafialového záření, kolísání teplot, vzdušného kyslíku, srážek).

Vše o dřevě

Dřevo je vláknitý materiál s výraznou anizotropií. Všechny druhy dřeva mají velmi odlišné mechanické vlastnosti napříč a podél vlákna. Častější definice je vnitřní část stromu, tzn. ležící pod kůrou. Dřevo se skládá z buněk, které se liší tvarem a velikostí, ale jsou těsně spojeny dohromady. Zpočátku (u mladých výhonků) je stromová buňka poměrně elastická a její skořápka snadno propouští vodu. Postupem času se pevnost skořepiny výrazně zvyšuje a propustnost vlhkosti klesá. Vznikají organické vysokomolekulární sloučeniny: lignin, celulóza, hemicelulóza. Lignin ve dřevě působí jako tužidlo, tzn. dodává dřevu tuhost. Celulózový obal je impregnován ligninem a dochází k jevu lignifikace. Dřevo obsahuje kromě ligninu, celulózy a hemicelulózy také oleje, pryskyřice, vosk atd. Dřevěné buňky se dělí do tří skupin: vodivé (průdušnice a cévy), mechanické (libroformní vlákna) a zásobní (parenchymatózní).

U některých druhů dřeva jsou na průřezu kmene dobře patrné letokruhy, dřeňové paprsky, dokonce i prstencové dutiny (tedy cévy, kterými se vlhkost pohybuje po kmeni). Typické jsou spíše pro listnaté stromy. Podle umístění cévních buněk se všechny druhy dřeva dělí na: difuzně-cévní a prstencově-cévní. U difuzně cévnatých druhů jsou cévy rovnoměrně rozmístěny v celém ročním patru (olše, bříza, habr, osika aj.). Mezi prstencově cévnaté druhy patří javor, jasan aj. Jejich velké cévy tvoří souvislý prstenec na průřezu kmene a nacházejí se v rané zóně letokruhů. Nádoby mohou zabírat až 40 % celkového objemu a zajistit dřevu propustnost pro plyny a vlhkost. Hlavní složkou každého dřeva jsou libroformní vlákna, která zabírají asi 70 % objemu.

Chemické složení různých hornin je prakticky stejné. Uhlík tvoří většinu – téměř 51 %, kyslík 43 %, vodík 6,4 % a dusík 0,1 %.

Podívejme se na vlastnosti některých druhů dřeva.

Birch – docela tvrdý rock. Vyznačuje se dobrou viskozitou a elasticitou. Bříza se často používá jako surovina pro výrobu překližky. Hlavní nevýhodou tohoto druhu dřeva je jeho sklon k deformaci, když je periodicky nebo trvale vystaven vysoké vlhkosti (zejména tenké desky řeziva).

Borovice má relativně nízkou objemovou hmotnost, malý počet uzlů a dobré fyzikální a mechanické vlastnosti. Borové dřevo se snadno řeže. Navíc je napuštěný pryskyřičnými látkami, které mají konzervační účinek (méně náchylné koroze dřevo ve srovnání s některými jinými druhy dřeva absorbuje méně vlhkosti). Kmen borovice je ideální pro použití při stavbě srubových domů, protože Je přirozeně hladký, nevyžaduje velké úsilí na zpracování a má řadu cenných vlastností.

Larch je vysoce voděodolný (odolný proti vlhkosti a vodě). Modřínové dřevo je jedním z nejpevnějších a nejtvrdších a je také extrémně odolné vůči hnilobě a deformaci. Má vysokou hustotu, takže je docela těžký. Když narazí na vodu, okamžitě se potopí. Díky vysoké odolnosti proti hnilobným procesům se modřínové dřevo často používá v oblastech s vysokou vlhkostí, dají se z něj vyrobit parkety a palubky. Vzhledově se při správném zpracování podobá popelu.

Smrk svými vlastnostmi je výrazně horší než borovice. Za prvé, kmen tohoto stromu má poměrně velké množství uzlů, které neumožňují rychlé a přesné zpracování dřeva. Při vystavení vysoké vlhkosti nakonec hnije a znehodnocuje, tzn. podléhá koroze dřevo. Mezi výhody smrkového dřeva lze poznamenat, že materiál je ve srovnání s borovicí poněkud teplejší, protože má volnější strukturu.

Dub Pro své dobré fyzikální a mechanické vlastnosti je široce používán v různých typech průmyslu a při výrobě nábytku. Má vysokou pevnost a tvrdost. Dřevo je odolné vůči rozkladným procesům. Ale při nízkých teplotách se stává docela křehkým a začíná praskat. Dub se snadno zpracovává a impregnuje, poměrně snadno se ohýbá a má krásnou texturu.

Vlastnosti dřeva

Dřevo je anizotropní materiál, tzn. má různé vlastnosti v závislosti na uspořádání vláken.
Všechny vlastnosti tohoto materiálu lze rozdělit na: fyzikální, mechanické a chemické.

Fyzikální vlastnosti dřeva

Mezi fyzikální vlastnosti dřeva patří: tepelné vlastnosti, vlhkost materiálu a vlastnosti způsobené změnami vlhkosti, vzhled (barva, lesk, textura), elektrické a zvukové.

Tepelné vlastnosti dřeva jsou dány jeho tepelnou vodivostí, tepelnou kapacitou, tepelnou roztažností a tepelnou difuzí. Právě pro své tepelné vlastnosti je dřevo tak cenným materiálem. Používá se v různých průmyslových odvětvích. Používá se k výrobě nábytku, mnoha stavebních materiálů a ke stavbě domů.

Tepelná vodivost, stejně jako všechny ostatní vlastnosti, do značné míry závisí na druhu dřeva. Ale ve srovnání s mnoha jinými stavebními materiály je tepelná vodivost dřeva zanedbatelná. To je vysvětleno skutečností, že materiál má mnoho pórů, z nichž každý je uvnitř naplněn vzduchem. Hodnota tepelné vodivosti závisí na její vlhkosti, hustotě a směru vláken (tepelná vodivost podél vláken je téměř 2x vyšší než napříč).

Vlhkost dřeva je velmi důležitá a je jedním z hlavních ukazatelů jeho kvality a životnosti. Vlhkost dřeva je poměr obsahu vlhkosti k obsahu sušiny, vyjádřený v procentech. Voda ve dřevě může být ve dvou skupenstvích: vázaná a volná. Vázaná vlhkost je součástí buněčných stěn a volná vlhkost vyplňuje mezibuněčný prostor i samotné buňky. Rozlišuje se mokré dřevo nebo naplavené dřevo (s obsahem vlhkosti 60-100 %), nedávno řezané dřevo (45-50 %), vzduchem vyschlé dřevo (20-30 %), pokojově suché dřevo (7-18 %) a absolutně suché dřevo (0 %). Se změnami vlhkosti mohou souviset následující vlastnosti a schopnosti dřeva: deformace, absorpce vlhkosti, smršťování, hustota, bobtnání, propustnost.

Tento stavební materiál má schopnost přenášet a vést zvuk svou tloušťkou, tzn. vodivost zvuku.

Elektrická vodivost dřeva přímo závisí na jeho vlhkosti. Suchý materiál je dielektrikum, tzn. Je to izolant a nepropouští proud, ale ve vlhkém prostředí proud procházet může.

Vzhled dřeva je charakteristický jeho barvou, texturou, leskem a makrostrukturou. Barva závisí na druhu dřeva, místě, kde roste, vzduchu a dalších faktorech. V některých případech lze k posouzení stavu a kvality materiálu použít barvu a přítomnost inkluzí. Dobré dřevo by nemělo mít příliš jednotnou barvu. Inkluze mohou naznačovat výskyt hnilobných procesů a biokoroze. Každý druh má svou jedinečnou texturu a vzor, ​​který vzniká v důsledku vývoje a růstu kmene (cévy, letokruhy atd.).

Mechanické vlastnosti dřeva

Široké použití dřeva je určeno především jeho mechanickými vlastnostmi: odolnost proti opotřebení, pevnost, deformovatelnost, provozní vlastnosti, schopnost držet spojovací prvky atd.

Tato látka je poměrně silná a tvrdá. Díky své odolnosti proti opotřebení a tepelným vlastnostem (zejména při správném zpracování) se používá pro stavbu rodinných domů, různých staveb a výrobu nábytku. Důležitým, dokonce jedinečným indikátorem je schopnost dřeva držet různé spojovací prvky: hřebíky, skoby, šrouby atd. Díky tomu je materiál pohodlný na použití, díly se snadno a rychle spojují dohromady.

Dřevo je i přes svou relativně nízkou hmotnost velmi odolný materiál. Pevnost v tlaku a v tahu se však velmi liší v závislosti na směru působení zatížení. Síla podél zrna je větší než napříč. Pevnost dřeva závisí do značné míry na jeho vlhkosti. Zcela suchý materiál je pevnější než mokrý materiál.

Většina mechanických vlastností listnatých stromů je vyšší než u jehličnatých stromů. Ale statické testy ohybu a tlaku ukázaly převahu měkkého dřeva.

Chemické vlastnosti dřeva

Chemické vlastnosti dřeva jsou dány jeho elementárním složením. Zcela sušina obsahuje asi 49–49,5 % uhlíku, 44–44,2 % kyslíku, 6–6,3 % vodíku a asi 0,1–0,3 % dusíku. Právě tyto chemické prvky tvoří organické komplexní sloučeniny jako lignin, celulóza, hemicelulóza (v absolutně suchém dřevě tvoří tyto sloučeniny 90-95 % celkové hmoty). Zbytek hmoty tvoří pryskyřice a třísloviny, které lze ze dřeva extrahovat pomocí rozpouštědel (ethery, voda, alkoholy). Tento stavební materiál obsahuje také anorganické složky získané z popela po spálení dřeva.

V chemickém průmyslu se dřevo používá jako surovina v lesnickém chemickém, celulózovém a papírenském průmyslu a hydrolýze. Ze dřeva se vyrábí celulóza, ze které se vyrábí papír, barvy a laky (na bázi nitrocelulózy), plasty atd. Krátkodobé zahřátí celulózy na teplotu 200°C nepůsobí škodlivě, nebezpečné jsou pouze teploty nad 274°C. Celulóza určuje takové vlastnosti dřeva, jako je mechanická pevnost a pružnost. Lignin ovlivňuje tvrdost a tuhost, je koloidní a může mít vazebný účinek.

Koroze dřeva

Odolnost dřeva proti korozi je velmi důležitá, protože Materiál je široce používán v mnoha odvětvích národního hospodářství. Produkty se používají v interiéru i exteriéru. V některých případech je důležitá odolnost daného stavebního materiálu, například při stavbě srubových domů.

Koroze (destrukce) dřeva nastává pod vlivem mnoha faktorů. V přírodních podmínkách materiál stárne a znehodnocuje se vlivem klimatických jevů a biologických faktorů. Celistvost struktury dřeva je také narušena, když je materiál vystaven mechanickému zatížení a různým chemickým sloučeninám.

Dřevo je přístupné koroze (zničení) při vystavení solím, zásadám, kyselinám a jiným sloučeninám v jakémkoli stavu agregace (plyn, kapalina, pevná látka). Plynné látky působí agresivně pouze na vrstvu materiálu, která je nasycena vlhkostí (vznikají chemické roztoky). Částice některých solí se usazují v pórech dřeva, což vede k oslabení a další destrukci vazeb mezi vlákny materiálu.

Rychlost koroze Životnost dřeva je dána především teplotou, koncentrací a mírou agresivity prostředí, které jej ničí, a také jeho druhem. Při vystavení některým silným anorganickým kyselinám nebo jejich solím je zničena jedna z hlavních složek dřeva, celulóza. V důsledku hydrolýzy celulózy dřevo ztrácí svou pevnost. Mezi všemi složkami je celulóza nejodolnější. Většina rozpouštědel (ether, aceton, alkohol), zředěných roztoků zásad a minerálních kyselin a organických kyselin nemá na celulózu prakticky žádný agresivní účinek. Při vystavení materiálu alkáliím a jejich roztokům dochází k postupné destrukci ligninu a částečně i celulózy (vysoké koncentrace síranových solí, solí zinku, železa a hliníku působí na dřevo podobně).

Slabé roztoky minerálních kyselin (s koncentrací do 5 %) a prachu draselné soli působí na povrchovou vrstvu dřeva jen mírně agresivně, aniž by narušily jeho strukturu a neměly škodlivý vliv na pevnost materiálu. V takových podmínkách je vhodnější použití dřeva než kovu, betonu nebo železobetonu, protože Má chemickou odolnost. Se zvýšením koncentrace a teploty minerálních kyselin je dřevo již náchylné koroze aktivněji a rychlost ničení se zvyšuje s nárůstem těchto ukazatelů. Dřevo pod vlivem minerálních kyselin nejprve změní barvu (postupně tmavne), následně se zničí hlavní složky a ztratí se vazby mezi vlákny. Pevnost je výrazně snížena.

Ve velmi slabém korozivním prostředí má dřevo dobrou odolnost. Listnaté stromy jsou chemicky méně stabilní než jehličnaté stromy. To je způsobeno přítomností pryskyřičných látek ve složení jehličnatých stromů. Díky pryskyřicím se dřevo neničí působením neutrálních solí jakékoli koncentrace a jejich roztoků, barya, amoniaku, hydroxidů vápenatých, slabě koncentrované kyseliny chlorovodíkové, octové, fluorovodíkové a fosforečné.

Kyslík nevede k koroze dřevo. Materiál je poměrně odolný na vzduchu i pod vodou (za předpokladu, že nedochází k výrazným výkyvům teploty a vlhkosti). Dřevo má vysokou odolnost proti atmosférické korozi, ale časem se znehodnocuje působením přímého slunečního záření (zničí se lignin a materiál zešedne), nebo při náhlých změnách vlhkosti a teploty. Mění se barva, vlákna se uvolňují, hmota materiálu postupně ubývá a vytvářejí se příznivé podmínky pro život hmyzu a hub.

Proces koroze dřevo urychluje biologický faktor. Různé houby, bakterie, řasy a rostliny ničí dřevo zevnitř. Pro mnohé je zdrojem výživy lignin, celulóza a další složky. Bakterie jsou považovány za nejvíce neškodné, způsobují nepřímé poškození dřeva, ale hmyz a houby přímo ničí strukturu a celistvost materiálu. Existují tři hlavní skupiny hub, které napadají dřevo: dřevokazné, plesnivé a dřevozbarvující.

Příznivými podmínkami pro usazování plísňových hub v povrchových vrstvách dřeva jsou vysoká teplota a vlhkost. Vzhled plísní ukazuje na nepříznivé skladovací a provozní podmínky řeziva. Odpadními produkty plísňových hub jsou kyseliny (fumarová, vinná, glukonová aj.), které ničí jejich stanoviště, tedy dřevo.

Dřevobarvící houby se usazují a objevují se na dřevě, když pomalu schne. Léze je charakterizována změnou přirozené barvy materiálu.

Dřevokazné houby jsou nejnebezpečnějším druhem hub. Usazují se na vlhkém, mokrém a živém dřevě a výrobcích z něj, ničí konstrukční složky (celulózu, lignin, hemicelulózu atd.).

Biologickou korozi dřeva způsobenou určitými faktory lze často určit vizuálně nebo čichem. Modravé zbarvení jehličnatého dřeva může naznačovat začátek hnilobných procesů. Nasvědčuje tomu i zatuchlý, přetrvávající zápach tlejícího listí.

Dřevěné fasády, zahradní nábytek, otevřené terasy jsou šetrné k životnímu prostředí a krásné. Přírodní dřevo používané v exteriéru však vyžaduje zvláštní ochranu před vlivy prostředí. Povrchy i samotný materiál je nutné udržovat v dobrém stavu, předcházet biologickým poškozením a jejich následkům a prodlužovat životnost dekorativních nátěrů.

Proč se hniloba a plíseň objevují a rozvíjejí?

Hlavní příčinou biologického poškození je neustálé vystavení vlhkosti. Zvýšená vlhkost vzduchu, srážky, kontakt s vodou a půdou, narušení přirozené výměny vzduchu a skleníkový efekt vedou k rozvoji hub, které ničí a barví dřevo: plísní a modré hniloby.

Spory mohou dopadat na nechráněné dřevo jak během skladování, tak během používání. Snadno je přenášejí lidé, zvířata a vítr. Vlhkost a teplo vytváří příznivé podmínky pro jejich růst. Houby se začnou aktivně vyvíjet – zbarvují povrch dřeva a pronikají hluboko dovnitř, způsobují hnilobu, praskání a zvyšují absorpci vody, snižují hustotu a pevnost materiálu. Měkké dřevo se kazí nejrychleji. Tvrdá, exotická a tropická dřeva jsou odpovídajícím způsobem náchylnější k poškození.

Jak chránit dřevo před biologickým poškozením – plísní, modrou skvrnou a hnilobou?

Pokud se dřevo používá venku nebo v podmínkách vysoké vlhkosti, povrchy potřebují speciální spolehlivou ochranu.

• Fyzická ochrana. Přesahy střech by měly minimalizovat pronikání vlhkosti na fasádu a konstrukční prvky teras by měly být umístěny tak, aby nebyly v přímém kontaktu se zemí.
• Regulace vnitřní vlhkosti. Plísně, modré skvrny a hniloba se začnou aktivně vyvíjet při vlhkosti vyšší než 60 %, teplotě 24 °C a špatné výměně vzduchu, proto musí být v místnostech, jako je kuchyně a koupelna, dobré větrání.
• Chemická ochrana. Dřevěné povrchy musí být ošetřeny speciálními směsmi, které zabraňují infekci mikroorganismy, jejich šíření a připravují dřevo pro aplikaci dekorativních nátěrů.

Účinná komplexní ochrana sníží negativní vliv vnějších faktorů a zabrání vážnému biologickému poškození. Pomůže zachovat vzhled dřeva a jeho provozní a dekorativní vlastnosti.

Přípravky na preventivní ochranu proti plísním a modré hnilobě

Dřevěné povrchy v exteriéru jsou vystaveny řadě přírodních faktorů. Patří mezi ně vlhkost, změny teploty a UV záření.

Neustálé změny povětrnostních podmínek způsobují přirozené procesy bobtnání a smršťování. Postupem času vedou ke vzniku trhlin, do kterých vstupuje voda. Dřevo se podmáčí, zvyšuje se riziko poškození mikroorganismy.

UV záření způsobuje destrukci ligninu. Dřevo zešedne a ztratí svou estetiku, stane se plstnatým a uvolněným. To usnadňuje pronikání vlhkosti a zvyšuje se riziko vzniku plísní.

OSMO nabízí řadu produktů pro komplexní ochranu dřeva a prevenci biologického poškození:

• Holz-Imprägnierung WR je bezbarvý antiseptický základní nátěr se silným hydrofobním účinkem, který proniká hluboko do struktury dřeva. Používá se jako impregnace a obsahuje nesmývatelné biocidy – tebuconazol a permethrin, které zabraňují poškození dřeva plísní, modrou hnilobou a dřevokazným hmyzem. Snižuje riziko smršťování a bobtnání, vytváří základní vrstvu pro krycí a lazurovací nátěry.
• UV-Schutz-Öl Extra je povětrnostním vlivům odolný, bezbarvý nebo transparentní olej s UV filtrem a aktivními přísadami. Díky přítomnosti olejů ve složení přípravek zpomaluje pronikání vlhkosti do dřeva, nechává otevřené póry a zabraňuje zamokření, chrání materiál před slunečním zářením, růstem dřevozbarvujících a dřevokazných hub.
• Holzschutz Öl-Lasur je ochranný azurový olej 2v1 s biocidem ve složení a dlouhodobým účinkem. Používá se jako základní a dekorativní nátěr s přírodními odstíny, působí preventivně proti houbám, které barví a ničí dřevo.
• Holzschutz Öl-Lasur Effekt je lazurovací bioochranná olejová lazura se stříbrným efektem. Obsahuje propiconazol, který zabraňuje poškození dřeva plísní a modrou hnilobou, vytváří designový dekorativní nátěr, který doplňuje přirozenou krásu dřevěných konstrukcí (fasády, balkony, terasy) ušlechtilým stříbrným třpytem.
• Hirnholz-Wachs je bezbarvý vosk pro utěsnění konců kulatiny, trámů, fasádních a terasových prken. Kombinace rostlinných olejů a tvrdých vosků ve složení pomáhá chránit dřevo zevnitř i zvenčí, vytváří nátěr s vodoodpudivým efektem, snižuje nasákavost dřeva a zabraňuje praskání konců.

Výrobky OSMO mají vysokou penetrační schopnost a poskytují trvalou preventivní ochranu i pro hluboké vrstvy dřeva.

Jak se zbavit biologického poškození, které se na dřevě objevilo?

Samozřejmě, aby byly vlastnosti a krása dřeva zachovány po dlouhou dobu, musí být povrchy ošetřeny antiseptickými základními nátěry co nejdříve. Pokud jsou již napadeny mikroorganismy, pak je třeba je před aplikací dekorativních nátěrů důkladně očistit od plísní.

Chcete-li se zbavit biologických lézí, můžete:

• Snižte vnitřní vlhkost a zajistěte normální výměnu vzduchu. K tomu přispívá pravidelné větrání a nucené větrání. Vysušení dřeva zastaví růst houby a povrchové léze ve formě malých skvrn bílé nebo nazelenalé plísně, modrých skvrn a korozivní hniloby jsou odstraněny pomocí sloučenin obsahujících chlór pro domácnost.
• Povrch ošetřete speciálními přípravky. K účinnému odstranění modré hniloby a plísní, včetně těch, které pronikly do hlubokých vrstev, se používají roztoky chlornanu. Pro důkladné vyčištění dřeva se roztok udržuje na povrchu, čistí se kartáčem a omývá se čistou vodou.

Po odstranění stop biologického poškození a před preventivním ošetřením základními nátěry a antiseptiky je nutné povrch obrousit.

Jak ošetřit dřevo sloučeninami proti hnilobě a plísním?

Správné ošetření poskytuje účinnou ochranu proti houbovým infekcím, normalizuje nasákavost dřeva a snižuje spotřebu dokončovacích nátěrů. Kompozice se nanášejí na suchý povrch.

První krok – příprava dřeva

Z dříve natřeného dřeva je nutné odstranit staré nátěry. Pokud jsou na povrchu patrné skvrny hniloby a plísně, musíte jej ošetřit čisticími prostředky. Pro lepší zpracování a lepší absorpci ochranné kompozice povrch dobře obruste brusným papírem zrnitosti P80-100 a opatrně odstraňte prach.

Krok dva – Odstraňte skvrny od dehtu a kapsy

Tvrdé a jehličnaté dřevo – dub, borovice, modřín – obsahuje spoustu pryskyřic a tříslovin, které se objevují na povrchu v podobě skvrn. Postižená místa obruste brusným papírem, opláchněte a důkladně osušte, nebo je nahraďte zdravým dřevem, pokud je poškození hluboké.

Krok třetí – ochranná léčba

Holz-Imprägnierung WR antiseptické naneste intenzivně a rovnoměrně štětcem nebo válečkem na celý povrch dřeva v jedné vrstvě a nechte zaschnout při dobrém větrání. Pro účinnější ochranu se doporučuje ošetření ze všech stran. Konce dřeva rovnoměrně pokryjte voskem Hirnholz-Wachs.

Pokud použijete ochranné oleje UV-Schutz-Öl Extra nebo Holzschutz Öl-Lasur, které fungují jako základní nátěr a lazura, naneste je na předem neošetřený povrch ve dvou vrstvách. Bezbarvé a transparentní nátěry umožňují lokální obnovu. K tomu zpravidla stačí nanést jednu novou vrstvu na starou bez předběžného broušení.