Как долго гниет древесина

Стойкость древесины

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, среднестойкие, малостойкие и нестойкие.

Классификация древесины по стойкости к гниению (ГОСТ 20022.2-80)
Класс Порода древесины
заболонь ядро
Стойкие Обыкновенная сосна, ясень Сибирская сосна (кедр), лиственница,
обыкновенная сосна, дуб, ясень
Среднестойкие Ель, сибирская сосна (кедр),
лиственница, пихта
Ель, пихта, бук
Малостойкие Береза, бук, вяз,
граб, дуб, клен
Вяз, клен
Нестойкие Липа, ольха, осина 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.
C 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 (Durability of wood and wood-based products), 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 (Building Research Establishment). 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 pH 6.8 , 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.

Также может быть интересно:  Как снять обшивку боковой двери на делике

Источник

Гниение древесины и условия, способствующие его развитию

Гниение дерева является результатом жизнедеятельности дерево-разрушающих грибов, относящихся к споровым растениям. Древесина состоит в основном из органических веществ, которые служат пищей для этих грибов. При благоприятных условиях споры развиваются в гифы — тонкие нити, которых проникают внутрь древесины через поры. Гифы, сплетаясь между собой, образуют внутреннюю грибницу или внутренний мицелий. На наружной поверхности древесины гифы образуют шнуры и ватные покровы, называемые воздушным мицелием, который, уплотняясь, создает плодовое тело, где происходит спорообразование.

В настоящее время различают более тысячи различных видов грибов, живущих на древесине. Однако не все они в равной степени являются опасными. Одни из них не вызывают заметного снижения механической прочности древесины, другие же полностью разрушают древесину. Некоторые виды грибов питаются за счет содержимого клеток, оставляя стенки клеток нетронутыми или почти нетронутыми. При сильном поражении древесины такими грибами внутреннее содержимое клеток почти полностью съедается, остается лишь ослабленный остов клеток. Гниль такого рода называется коррозионной гнилью. Коррозионная гниль вызывается большей частью лесными грибами, поражающими древесину на корню.

Наиболее опасными являются грибы, разрушающие основную часть древесного вещества — целлюлозу. Характерным внешним признаком разрушения древесины такими грибами в стадии весьма активной их жизнедеятельности служит появление трещин не только вдоль, но и поперек волокон. Такая гниль называется деструктивной гнилью. В конечной стадии развития деструктивной гнили древесина распадается на призматические кусочки, легко растираемые в порошок руками.

Схематизируя процесс гниения, можно рассматривать его как разрушение лишь основной части древесного вещества — целлюлозы (деструктивная гниль). При воздействии на целлюлозу (С6Н10О5) воды (Н2О) можно получить глюкозу (C6H12О6).Такая химическая реакция отображает биохимический процесс гидролиза древесины, т. е. перевода целлюлозы в водорастворимое соединение глюкозу. Однако эта реакция возможна лишь при полном влагонасыщении древесины, т. е. при ее влажности более 30% и при одновременном воздействии ферментов, выделяемых гифами грибов — разрушителей древесины. Растворимая в воде глюкоза является пищей для грибов. Далее происходит биохимический процесс дыхания и развития грибных клеток, отображающий окисление глюкозы до полного распада ее на углекислый газ и воду.

Видно, что для развития гриба одной питательной среды недостаточно, для этого необходимо еще наличие свободного кислорода воздуха.
Таким образом, для того чтобы начался процесс гидролиза древесины, необходимо хотя бы местное увлажнение древесины выше 30%. В дальнейшем же процесс гидролиза может происходить без поступления влаги извне, за счет биологического увлажнения при распаде глюкозы на углекислый газ и воду. О степени интенсивности биологического увлажнения можно судить хотя бы по тому, что при гниении древесины с полным завершением процесса каждый килограмм древесины должен был бы выделить 0,55 л воды. По данным В. В. Миллера 1 м3 сосновой древесины при сгнивании до утраты 50% своего первоначального сухого веса выделяет около 140 л воды. В то же время достаточно обеспечить древесине воздушно-сухой режим или изолировать ее от кислорода воздуха путем непрерывного содержания под водой, чтобы исключить развитие гниения. Так, например, комнатная мебель не подвергается загниванию так же, как и элементы деревянных конструкций, постоянно находящиеся под водой.

Для развития гниения необходимым условием является также определенный температурный режим. При температурах ниже нуля гниение приостанавливается, но может возобновиться при нагревании древесины выше нуля. Споры грибов могут переносить длительное время очень низкие температуры (до —40°), не погибая. Нагревание древесины до температуры 70—80° убивает грибы и даже споры. Поэтому искусственная сушка леса в камерах, происходящая при температурах выше 70—80°, обеззараживает древесину.

Виды грибов — разрушителей древесины. С точки зрения строительной практики все виды грибов — разрушителей древесины можно объединить в три группы грибов: лесных, биржевых и домовых.

Лесные грибы поражают живую древесину на корню и называются паразитами. Они не развиваются на срубленной древесине и не представляют опасности для сооружений.
Биржевые и домовые грибы поражают срубленную (мертвую) древесину и называются сапрофитами. На них должно быть обращено внимание строителей.

Биржевые грибы поражают древесину на складах сырья, на биржах лесозаводов и при транспортировке. К ним относятся, например, плесневые грибы, деятельность которых, как правило, ограничивается образованием поверхностных; пушистых или слизистых налетов зеленого, серого, розового и других цветов.

Некоторые из биржевых грибов питаются за счет содержимого клеток преимущественно заболонного слоя, не оказывая заметного влияния на механические свойства древесины. К ним относится, например, Ceratostoma Pilifera, вызывающий так называемую «синеву» заболонного слоя. Однако назвать эти грибы совершенно безвредными нельзя. Пораженная ранее ими древесина становится как бы «предрасположенной» к другим грибковым заболеваниям, более опасным. Среди биржевых грибов имеются и непосредственные разрушители древесины. Из них наибольшее распространение в СССР получили Peniophora Gigantea, продолжающий развиваться и в сооружениях в условиях большой влажности, и Lenzites Sepiaria, обычно разрушающий круглый лес и брусья изнутри.

Домовые грибы являются наиболее опасными разрушителями древесины. Интенсивнее всего этими грибами поражаются деревянные конструкции, строительные детали, и органические строительные материалы, входящие в состав ограждающих частей зданий (торф, камышит, соломит, войлок, картон, толь и др.). К. наиболее опасным и распространенным домовым грибам относятся: «настоящий домовой гриб» (Merulius lacrymans), «белый домовой гриб» (Poria Vaporaria), «пленчатый домовой гриб» (Coniophora Cerebella), «шахтный гриб» (Paxillus acheruntius).

Во-время защищайте свой дом из бруса или баню от всех вредных воздействий.

Также может быть интересно:  Заклинил доводчик входной двери что делать

Источник

Тайная жизнь мертвых деревьев

Э то только кажется, что мертвое дерево превращается в никому не нужный хлам. Даже после смерти оно продолжает играть важную роль в лесной экосистеме. По сути, умершее дерево представляет собой целую вселенную, в которой обитают различные организмы.

В конце долгого пути

Деревья, как и все прочие земные существа, рождаются, чтобы умереть. Хотя жизнь некоторых из них может быть очень долгой, она все равно когда-то заканчивается. Могучий дуб, кажущийся нам бессмертным, редко дотягивает до тысячелетнего юбилея. Несколько меньше может прожить сибирская сосна (кедр). Вяз выстоит не более 400 лет. Не дольше живут сосна и ель. А вот век березы редко превышает 200 лет.

В молодости дерево эффективно противодействует внедрению насекомых и грибов, «зализывает» малейшие ранки защитными веществами. Но с возрастом растение слабеет, утрачивает стойкость и становится легкой добычей множества ксилофильных существ (любителей древесины). Любой обломившийся сук, любая сломанная ветвь открывает ворота для проникновения грибной или бактериальной инфекции. Яйца, отложенные на ствол короедами, усачами, златками, уже не затягиваются камедью и смолой, и выводящиеся личинки беспрепятственно внедряются в кору и древесину.

Для опытного глаза зараженные грибами и заселенные насекомыми деревья заметно выделяются среди здоровых: кроны изрежены, в них появляется множество сухих ветвей, листва или хвоя вянет и опадает, на стволах вырастают трутовики. Проникнув внутрь ствола, грибы-ксилотрофы и личинки жуков-ксилофагов день за днем, месяц за месяцем совершают свое черное дело, подтачивая могучий организм. И вот наступает момент, когда мощный порыв ветра ставит точку в многолетней жизни – дерево клонится к земле и падает, выворачивая наружу огромный ком земли, пронизанный корнями. Или переламывается на две части, одна из которых еще долго возвышается своеобразным памятником у поверженной вершины.

Жизнь после смерти

Что же происходит с упавшими деревьями? Независимо от породы и места произрастания судьба их сходна: претерпев длительный период разложения, они в конце концов распадаются на элементы, которые дают основу иным, новым формам жизни.

Процесс такого преобразования может быть очень длительным – полное разложение крупных стволов отмерших хвойных деревьев в таежных лесах может занимать до нескольких столетий. В нем участвует множество разнообразных организмов, которые живут своей иногда короткой, а иногда долгой жизнью, сменяя друг друга и образуя так называемый сукцессионный ряд (от лат. «succesio» – «преемственность»), где каждое предыдущее сообщество формирует условия для развития последующего.

Конечно же, такие ряды в разных условиях своеобразны и представлены различными группами видов. В тайге над разложением упавшего дерева будут трудиться в основном грибы и насекомые. А судьбу умершего в полупустыне саксаула определит ветер, который песчаным наждаком будет день и ночь истачивать прочную костеподобную древесину в пыль. Хотя и здесь насекомые, в частности термиты, тоже не останутся в стороне и при случае примут активное участие в утилизации.

Разложение органических остатков, часто называемое гниением, – крайне важный процесс, протекающий в природе. Биологическое разложение древесины абсолютно необходимо для нормальной жизни лесных сообществ. Можно себе представить, во что бы превратился лес, если бы в нем наряду с накоплением органических веществ в большом масштабе не осуществлялся и обратный процесс – отмирания живого вещества. Этот процесс идет через гибель целых растений – так называемый отпад и через периодическое отмирание отдельных органов или их частей (листьев, почек, ветвей, коры) – так называемый опад. За время жизни одного поколения леса в отпад и опад уходит органического вещества в 3–4 раза больше, чем его удерживается в живой фитомассе леса.

И вот дерево повержено. Некоторое время ствол как бы висит над поверхностью земли на мощных костылях-сучьях и может еще проявлять признаки жизни, какие-то ветви остаются живыми и год, и два. Но в конце концов жизненные соки покидают растение, и оно окончательно умирает и ложится на землю. Но не умирают заселившие его грибы и насекомые. Они и теперь продолжают свою жизнедеятельность, неохотно уступая занятые позиции тем, кто стремится им на смену.

Полное разложение крупных стволов отмерших хвойных деревьев в таежных лесах может занимать до нескольких столетий.

Дереворазрушающие грибы

Замечали ли вы, что на упавшей осине или березе плодовые тела трутовиков занимают разное положение? Часть их размещается на стволе «неправильно» – вбок геминофором, а часть занимает «правильное» положение – вниз геминофором. Первые – это те, что появились еще на вертикально стоящем стволе, а вторые – выросли уже после его обрушения. Это означает, что заселившие ствол грибы-пионеры все еще живы и продолжают расти, разлагая крепкую древесину. И лишь когда они закончат свое дело и образование молодых плодовых тел прекратится, им на смену придут новые поселенцы. Эти уже в качестве источника пищи будут использовать мертвое органическое вещество.

Биологическое разложение древесины дереворазрушающими грибами становится возможным только в определенных, благоприятных для развития гриба условиях. Оно, например, не происходит, если содержание свободной воды в древесине составляет менее 18–20 %. Потому на мертвом саксауле вы грибов не найдете, а в сырой тайге на каждом лежащем стволе их масса.

Характер гниения, преобладающий его тип зависит от того, какими ферментами гриб воздействует на древесину, какие компоненты ее клеточных оболочек и в какой последовательности он разрушает.

Геминофор – плоская поверхность гриба с мельчайшими трубочками, из которых должны высыпаться споры.

Сложный процесс гниения

Различают два типа гниения. Первый – деструктивный, когда разлагается целлюлоза, гемицеллюлоза и другие полисахариды, входящие в состав древесины. Интенсивность разрушения в этом случае определяется содержанием в ней лигнина – сложного полимерного вещества, от которого зависит ее плотность. Чем меньше лигнина, тем интенсивнее происходит разрушение. В древесине лиственных пород его содержится до 20 %, хвойных – до 30 %. Потому-то стволы хвойных пород и разлагаются медленнее лиственных.

Также может быть интересно:  Измельчали листья у денежного дерева что делать

Второй тип гниения – коррозионный. В этом случае помимо полисахаридного комплекса разлагаются как клеточные оболочки, так и лигнин. Однако при поражении различными грибами этот процесс протекает неодинаково. В одном случае в древесине образуются пустоты, заполненные остатками неразложившейся целлюлозы (возникают бурые гнили). В других случаях в конечной стадии разрушения древесина светлеет, приобретая белую или светло-желтую окраску (белая коррозионная гниль).

В хвойных лесах основную работу по биологическому разложению древесины производят такие виды, как окаймленный и розовый трутовики, сосновая и еловая губка. Древесина лиственных перерабатывается иным комплексом грибов: настоящим и ложным трутовиками, березовой губкой.

Заканчивают длительные и сложные процессы биологического разложения древесины грибы, которые относят к гумусовым сапротрофам. В наших лесах они представлены дождевиками и особенно часто – шляпочными грибами, в огромном числе развивающимися на гнилой древесине и лесной подстилке. Мы их уничижительно называем поганками. Да, их нельзя есть, но без них некому было бы закончить процесс биологического разложения.

» data-medium-file=»https://i0.wp.com/givoyles.ru/wp-content/uploads/2015/04/Гриб-111.jpg?fit=300%2C199&ssl=1″ data-large-file=»https://i0.wp.com/givoyles.ru/wp-content/uploads/2015/04/Гриб-111.jpg?fit=1014%2C673&ssl=1″/> Грибы выросли на стволе уже после его обрушения Личиночные ходы ходы на стволе дуба

» data-medium-file=»https://i0.wp.com/givoyles.ru/wp-content/uploads/2015/04/DSC_0153.jpg?fit=300%2C200&ssl=1″ data-large-file=»https://i0.wp.com/givoyles.ru/wp-content/uploads/2015/04/DSC_0153.jpg?fit=1014%2C674&ssl=1″/> Личиночные ходы ходы на стволе дуба Мох на стволе мертвого дерева

Из жизни насекомых

Одновременно с сукцессией грибных сообществ происходит и смена членистоногих обитателей лежащего дерева. Основную работу по переработке древесины природа возложила на жуков. Те, что заселили еще стоящее дерево, и после его падения будут некоторое время точить ствол. Но и здесь вскоре начнутся изменения. Молодое поколение жуков вылетит, чтобы начать поиски очередной ослабленной жертвы, а в образованные ими ходы ринутся новые жильцы: личинки комаров-болотниц, мух-журчалок и жуки, предпочитающие гнилую древесину. Плотность их поселений будет расти день ото дня.

На поверженной березе, древесина которой разлагается по типу светлых гнилей, усачей сменят ложнослоники, рогачи, восковики. В рыхлой и влажной древесине лежащих на земле стволов все больше будет личинок двукрылых и жуков-щелкунов. Для них именно теперь среда приобретает оптимальные свойства. Вслед за «вегетарианцами» двинутся и хищники: в образующиеся полости направятся, например, личинки ктырей.

Насекомые не только непосредственно участвуют в разложении древесного тела, многие выступают в качестве потребителей мицелия и грибных тел. Такова, в частности, роль некоторых обычных для таежных зон жуков-щитовидок. Ко времени поселения их личинок древесина теряет прочность под воздействием дереворазрушающих грибов, мицелий которых в виде плотных белых пленок пронизывает древесину и служит личинкам источником пищи.

Есть еще одна существенная функция у этих мелких обитателей леса: они являются важными распространителями древоразрушающих грибов, перенося на своем теле от одного ствола к другому грибные споры.

Разложившиеся стволы и ветровальные бугры становятся идеальными микростациями для возобновления древесных пород.

Мхи, лишайники и другие

Медленно, незаметно для глаза день и ночь, месяц за месяцем, год за годом идет переработка бывшего лесного гиганта. Этим занята армада мелких живых существ. Спустя довольно длительное время голый, давно утративший кору ствол начинает покрываться растительностью. На нем появляются лишайники и мхи, поселяются высшие растения. Разложившиеся стволы и ветровальные бугры становятся идеальными микростациями для возобновления древесных пород. Именно на таких возвышениях, а не между ними успешнее всего происходит прорастание древесных семян.

Исследователи давно обратили внимание на то, что в таежных условиях большая часть жизнеспособного подроста ели и пихты оказывается приуроченной именно к крупным лежащим стволам, а на мелких жизнеспособный подрост хвойных деревьев практически отсутствует. При этом на поверхности почвы всходы ели и пихты редко достигают второго года жизни из-за сильного затенения со стороны таежного крупнотравья. А вот всходам, находящимся на возвышениях, это уже не страшно.

Еще большую зависимость от размера разложившихся стволов показывает жизнеспособный подрост березы: он практически весь располагается на комлевых участках самых крупных валежин.

Умершие, но не отжившие

Люди, далекие от изучения экологии лесов, часто рассматривают древесину мертвых деревьев всего лишь как ненужные отходы, а то, что эта древесина в лесу гниет и пропадает, – как свидетельство бесхозяйственности. Нередко приходится слышать мнение, что если старые деревья, которые в ближайшее время так или иначе должны погибнуть, вырубать и вывозить, то лес от этого нисколько не пострадает. Однако если рассмотреть, какую роль играет древесина мертвых деревьев в жизни биологических сообществ, становится ясно, что она – исключительно важный элемент функционирования лесных экосистем.

В лесных экосистемах мертвая древесина – своеобразный склад органического вещества, основной резерв запасенного углерода, от поступления которого в атмосферу, как мы теперь знаем, во многом зависит климат планеты. Постоянно накапливающиеся под пологом леса продукты разложения древесины имеют свойство одеяла: они согревают и регулируют теплопроводность верхних почвенных горизонтов, создавая для растений исключительно благоприятные условия. И, наконец, следует принять во внимание, что лежащие по всему лесу стволы, находящиеся на разных стадиях разложения, создают неоднородность рельефа, что в значительной степени обусловливает высокое лесное биоразнообразие.

В лесных экосистемах мертвая древесина – своеобразный склад органического вещества, основной резерв запасенного углерода, от поступления которого в атмосферу, как мы теперь знаем, во многом зависит климат планеты.

Источник

Деревология
Adblock
detector