Древесина, как природный материал, всегда была важнейшей составляющей в строительстве и производстве. Однако, несмотря на свою прочность, древесина подвержена влиянию различных биологических факторов, таких как грибы и насекомые. Эти микроорганизмы и паразиты могут вызывать серьезные повреждения, приводя к снижению прочности материала, изменению его внешнего вида и даже полной утрате эксплуатационных качеств.
Одним из наиболее распространенных процессов разрушения древесины является гниение, которое происходит в результате жизнедеятельности грибков и других биологических агентов. Поэтому, важным аспектом защиты древесины является профилактика и борьба с биологическими повреждениями, включая грамотное хранение и обработку древесных материалов.
История использования древесины человеком насчитывает тысячелетия, и, в течение всего этого времени, люди сталкивались с проблемой разрушения древесины под воздействием биологических факторов. Уже в античные времена древесину использовали для строительства домов, кораблей и различных конструкций. Однако древние мастера также знали о гнили и других повреждениях, которые возникали в результате воздействия влаги и грибков.
В Европе и Азии использовали различные методы защиты древесины, такие как покрытие ее смолами, а также обжиг древесины. В XIX веке с развитием науки, началась более глубокая исследовательская работа по изучению грибков и насекомых, вредящих древесине, что привело к созданию более эффективных методов защиты, включая химические обработки и улучшенные технологии сушки.
Гниение это разрушение, которое проявляется в изменении внешнего вида древесины, ее цвета и значительной потере прочности, что в конечном итоге может привести к полному разрушению материала.
Основным фактором, способствующим гниению древесины, является деятельность грибков, которые не только разрушают дерево, но и питаются его клеточными структурами. Помимо грибков, дерево может подвергаться повреждениям и от различных насекомых, таких как жуки.
Грибы, как и растения, нуждаются в определенных условиях для своего роста, таких как достаточная влажность, воздух и свет. Для эффективной борьбы с гниением важно стремиться не создавать оптимальных условий для роста и размножения грибков, что, в свою очередь, помогает предотвратить разрушение древесины.
Кроме того, повреждения древесины могут быть вызваны разными видами насекомых, которые активируются, если древесина не обрабатывается должным образом.
Виды гнили древесины
Синева бывает двух типов: поверхностная и глубокая. Поверхностная синева возникает в сплавном лесе, однако она исчезает в сухих и проветриваемых местах. Глубокая синева труднее устраняется и представляет собой дефект, который делает древесину непригодной для использования в ответственных конструкциях, таких как балки или фермы.
Рис. 1. Синева древесины
Ситовина проявляется как красноватые или желто-бурые пятна на дереве, что указывает на начало процесса гниения внутри материала. При наличии сырости ситовина может возобновляться. Деревья, пораженные ситовиной, не подходят для строительных работ, так как эта болезнь может ухудшить их качество и долговечность.
Рис. 2. Ситовина на ели
Сухостойное дерево характеризуется дряблой текстурой и изменившимся цветом, что свидетельствует о том, что дерево умерло на корню. Такие деревья сильно подвержены гниению и могут быть использованы только в менее критичных участках строительства, при условии, что эти участки будут находиться в сухих местах.
Рис. 3. Сортовая сухостойная древесина
Сердцевинная гниль представляет собой пятно, которое появляется в зрелой древесине вокруг сердцевины. Это явление происходит в результате проникновения грибков в сердцевину и может приводить к образованию дупел. Внешними признаками сердцевинной гнили являются наросты грибов на поверхности и глухой звук при ударе по дереву.
Рис. 4. Сердцевинная гниль
Серянка — это вид повреждения, при котором древесина образует раны, похожие на гниль. В этих местах могут выпадать крупные сучья, а также образуются пустоты, которые необходимо заполнять пробками для предотвращения дальнейшего разрушения древесины.
Рис. 5. Гниль Серпянка
Синяя гниль имеет синевато-зеленые пятна с черными точками и активно поражает древесину после того, как дерево было срублено. Это заболевание развивается в условиях сырости, особенно если древесина была повреждена внешними факторами. Синяя гниль может значительно ухудшить качество пиломатериалов.
Рис. 6. Синяя гниль на пиломатериале
Домовый грибок — это гриб, который развивается в помещениях с высокой влажностью, и его можно увидеть в виде белой плесени, напоминающей вату. Этот грибок наносит серьезный вред древесине, делая ее рыхлой, с мелкими трещинами, которые легко превращаются в порошок. Его распространение происходит в условиях влажности более 22% при температуре 18–22°C.
Рис. 7. Домовый грибок
Кроме того, существуют и другие виды гнили:
- Табачные сучки — с характерным бурым цветом и легко разрушающиеся при высыхании.
- Ивлевые сучки — темно-коричневого, а иногда черного цвета, мягкие на ощупь, которые при высыхании легко выпадают.
- Крапивный сук — образует губчатую структуру с красными крапинами и пыльцой.
Рис. 8. Табачный сучок
Насекомые также наносят вред древесине. Например, жук-точильщик, который часто поражает старые хвойные деревья и деревья весенней рубки.
Рис. 9. Следы жука-точильщика
В условиях эксплуатации на деревянных конструкциях могут возникать и другие виды гнилей:
Белая волокнистая гниль — она поражает древесную целлюлозу и лигнин, что приводит к обесцвечиванию древесины. Пораженная древесина часто имеет мраморный рисунок. В случае сильного разрушения древесина становится мягкой и легко расщепляется на волокна.
Рис. 10. Гниль белая волокнистая
Бурая трещиноватая гниль — этот тип гнили поражает целлюлозу, оставляя неповрежденным коричневый рыхлый лигнин. Древесина становится трещиноватой и теряет свою прочность.
Рис. 11. Гниль бурая трещиноватая
Заболонная гниль — возникает в заболони срубленных деревьев, ее часто можно встретить в хвойных породах. Такая гниль может быть мягкой или твердой и иногда имеет пестрый мраморный рисунок.
Рис. 12. Гниль заболонная березы
Комлевая гниль — чаще всего появляется в растущем дереве, поражая его основание.
Рис. 13. Гниль комлевая
Наружная трухлявая гниль — этот вид гнили возникает в результате длительного неправильного хранения древесины под воздействием грибков и приводит к разрушению как внешней, так и внутренней части древесины.
Рис. 14. Гниль наружная трухлявая
ГНИЛЬ ПЕСТРАЯ СИТОВАЯ — тип гнили, для которого характерны изменения в цвете и твердости древесины. Этот процесс приводит к появлению на красно-буром фоне древесины желтых пятен, полос и волокнистых структур. Хотя древесина, пораженная этой гнилью, долго сохраняет свою целостность, при сильном разрушении она становится мягкой и легко расщепляется.
Рис. 15. Гниль пестрая
ГНИЛЬ ЯДРОВАЯ — это процесс разрушения древесины, который начинается в центральной части дерева и характеризуется снижением прочности. При этом на торцах древесины появляются пятна различных форм и размеров, таких как кольца, лунки, а также возможные концентрированные зоны поражения, что может приводить к распространению гнили на заболонь.
Рис. 16. Гниль ядровая
ПЛЕСНЕВЫЕ ГРИБЫ встречаются в разных цветах, включая белый, черный, зеленый и красный. Часть грибов, например, черная плесень, из-за своих особенностей может окрашивать заболонь древесины в сине-черные оттенки, особенно у хвойных пород. Эти грибы образуют на поверхности древесины видимые пятна, создавая «грязный» вид.
Рис. 17. Плесневые грибы
ГРИБЫ СИНЕВЫ проникают в древесину и развиваются в заболони, не отбеливая её. Это одна из наиболее часто встречающихся гнилей, вызванная множеством грибков, например, Ceratocystis pilifera и Phoma petersii. Эти грибы могут за короткое время, порой за несколько часов, привести к гниению древесины. Они придают древесине синевато-серые, зелено-синие, коричневатые и черные оттенки, особенно на хвойных пиломатериалах.
ДОМОВЫЙ ГРИБОК — это условное название группы грибов, чаще всего встречающихся в жилых зданиях. Они могут проявляться как белая плесень, напоминающая вату, с нитями длиной до 1,5 метра. Эти грибы поражают соседние здоровые участки древесины, превращая её в рыхлую массу с мелкими трещинами. Древесина становится бурой, рассыпается в порошок, который легко растирается пальцами.
Рис. 16. Белые домовые грибы: а — шнуры гриба Fibuloporia vaillantii А.Т.
Для развития домового грибка необходима влажность древесины, колеблющаяся в пределах от 22% до 70%. Оптимальная температура для роста гриба составляет 18–22°C.
Гриб развивается по определенной схеме: спора — гифа — мицелий — плодовое тело — новая спора. Вначале грибы прорастают через споры, которые при подходящих условиях температуры и влажности превращаются в мицелий. Эти грибы способны проникать в здоровую древесину при соприкосновении с уже зараженной.
Гифы гриба — это тонкие нити (до 5 микрон в диаметре), которые при развитии образуют мицелий в толще древесины и грибницу на ее поверхности. Шнуры гриба могут достигать нескольких метров в длину.
Плодовое тело, образующееся на поверхности древесины, способствует распространению спор, которые разносятся воздухом, насекомыми и т. д. Домовой гриб разлагает целлюлозу древесины, что ведет к образованию деструктивной гнили.
Рис. 19. Пленчатый домовой гриб. Coniophora puteana
Гниение древесины при этом процессе проходит в два этапа. На первом этапе гриб под воздействием ферментов превращает целлюлозу в глюкозу. Во втором этапе глюкоза окисляется, превращаясь в углекислоту и воду, что приводит к постепенному разрушению клеточной ткани древесины.
На протяжении этого процесса древесина теряет массу, появляется множество трещин, и она начинает распадаться на мелкие кусочки или расслаиваться по годовым кольцам.
Рис. 20. Настоящий домовый гриб Serpula lacrymans. Шнуры, старая грибница и гниль древесины.
Рис. 21. Настоящий домовый гриб Serpula lacrymans. Ватообразная грибница.
Рис. 22. Настоящий домовый гриб Serpula lacrymans. Молодое и старое плодовое тело.
Эти грибы атакуют древесину как хвойных, так и лиственных пород, особенно в условиях помещений и складов. Древесина, пораженная этим грибком, обычно становится коричневой или бурой, покрывается трещинами.
Грибы, разрушающие древесину в складских условиях, называются биржевыми грибами, и одним из таких является столбовой гриб, который может поражать лесоматериалы, хранящиеся в штабелях.
Для предотвращения гниения древесины важно контролировать условия её хранения. Например, замораживание древесины временно приостанавливает развитие грибов, а повышение температуры до 80°C уничтожает грибницу. Однако при температуре выше 120°C погибают только споры, и последующее заражение древесины всё ещё возможно.
Интересные факты:
- В некоторых культурах древесина, пораженная синевой, считалась «проклятой» и использовалась только для строительства неконструктивных объектов, таких как заборы или обустройство сельских домов.
- Некоторые виды грибков, такие как Serpula lacrymans, вызывающий домовую гниль, известны своей способностью разрушать древесину настолько эффективно, что здания, подвергшиеся заражению, могли терять свою структуру в течение нескольких лет.
- Ученые утверждают, что древняя древесина, находившаяся под воздействием определенных грибков, может быть использована для создания уникальных изделий, таких как мебель, с характерным «естественным» рисунком, вызванным биологическими повреждениями.
- Некоторые виды древесины, такие как кедр, обладают природной устойчивостью к гниению, что делает их идеальными для наружных работ, даже в условиях повышенной влажности.
Заключение
Гниение древесины — это серьезная проблема, которая может существенно снизить качество и долговечность деревянных конструкций. Грибки и насекомые играют ключевую роль в разрушении материала, и их активность зависит от множества факторов, включая влажность, температуру и доступ к кислороду. Однако при правильной обработке древесины и контроле условий хранения можно значительно уменьшить вероятность возникновения биологических повреждений. Современные методы защиты, такие как химическая обработка, сушка и использование устойчивых пород, позволяют эффективно бороться с гнилью и продлить срок службы древесных материалов.
