Mänty: ominaisuudet ja sovellukset. Kohonneiden lämpötilojen vaikutus
Mäntypuulla on keskitiheys ja melko korkea lujuus. Se kestää hajoamista ja sienihyökkäystä. Huonekaluteollisuudessa tämä puu on erityisen arvokasta johtuen pienestä oksamäärästä ja pienestä halkaisijamuutoksesta rungon pituudella. Mäntypuulla on korkea lujuus, minkä ansiosta sitä voidaan käyttää erilaisten rakenteiden rakentamiseen.
Mäntylauta on yleisin rakennusmateriaali. Ei vain kiitos suuria alueita metsien, mutta myös niiden erinomaisten ominaisuuksien ansiosta. Tätä materiaalia käytetään sekä talojen että laivojen rakentamiseen.
Mäntypuu on nykyään erittäin suosittu puutavara. Sille on ominaista melko houkutteleva ulkonäkö. Sillä on erinomaiset lämmön- ja ääneneristysominaisuudet sekä melko korkea lujuus, mutta samalla pieni paino.
Männystä valmistettujen huonekalujen valikoima on melko laaja: eteinen, makuuhuone- ja keittiösarja, pöydät tuoleineen, toimistokalusteet. Ja tämä ei ole yllättävää, koska mäntypuiset huonekalut erottuvat kauneudesta, käytännöllisyydestä ja kestävyydestä.
Voimakkaat, korkeat ja hoikat männyt olivat erinomainen tukikohta voimakkaiden laivojen rakentamiselle, joista Venäjä on tunnettu. Siitä nimi - laivamänty. Mäntymetsiä kutsuttiin ennen vanhaan "laivalehtoiksi", ja itse laivoja kutsuttiin "kelluviksi mäntyiksi". Laivatarhoissa männyt kasvavat 40 metriin ja halkaisijaltaan lähes 50 cm. Aiemmin laivanrakentajat käyttivät mäntyhartsia laajasti köysien, purjeiden kyllästämiseen ja laivojen ja veneiden urien tiivistämiseen.
Männyn käyttöalueet
Männyllä on aktiivisin hartsilaite taiga-vyöhykkeen havupuiden joukossa. Siksi sitä käytetään laajasti puuhartsin - hartsin - intravitaaliseen tuotantoon napauttamalla.
Viime vuosikymmeninä kantohartsin eli hartsin ja uutetärpätin (koostumukseltaan hieman poikkeavan kumitärpätin) tuotanto raivauksille jääneistä männyn kannoista on laajentunut.
Mänty on hakkuu-, puunjalostusteollisuuden pääkohde, koska mäntyä käytetään laajasti rakentamisessa, huonekaluissa, pakkausteollisuudessa ja monilla muilla teollisuudenaloilla, puukemiassa hydrolyysissä ja sellun valmistuksessa.
Männystä vapautuu ilmaan paljon hartsipitoisia aineita, minkä vuoksi se on yksi aktiivisimmista fytonsidisista lajeista metsissämme.
Männyn käyttö on hyvin monipuolista. Sitä käytetään rakentamisessa rakenne- ja viimeistelymateriaaleina, koneenrakennuksessa, huonekalutuotannossa, rautatiekuljetuksessa, konttituotannossa, kaivostöiden kiinnittämiseen jne. Sitä käytetään laajasti kemiallisen käsittelyn raaka-aineena selluloosan, rehuhiivan saamiseksi. Hartsi uutetaan männystä, männyn neuloja käytetään biologisesti aktiivisten aineiden saamiseksi.
| tieteellinen luokittelu | Fyysiset ominaisuudet | ||
| Verkkotunnus: | eukaryootit | Keskimääräinen tiheys: | 520 kg/m³ |
| Kuningaskunta: | Kasveja | Tiheysrajat: | 300-860 kg/m³ |
| Osasto: | Havupuut | Pitkittäinen kutistuminen: | 0,4 % |
| Luokka: | Havupuut (Pinopsida Burnett, 1835) | Radiaalinen kutistuminen: | 4 % |
| Tilaus: | Mänty | Tangentiaalinen kutistuminen: | 7,7 % |
| Perhe: | Mänty | Radiaalinen turvotus: | 0,19 % |
| Suku: | Tangentiaalinen turvotus: | 0,36 % | |
| Kansainvälinen tieteellinen nimi | Taivutuslujuus: | 80 N/mm² | |
|
Pinus L., 1753 |
Puristuslujuus: | 45 N/mm² | |
| tyyppinäkymä | Vetolujuus: | 100 N/mm² | |
|
Pinus sylvestris- mänty |
Polttoaineen ominaisuudet | ||
| 4,4 kWh/kg | |||
Männyn rodut ja lajit
| Ducampopinus | Strobus | Pinus | |
|---|---|---|---|
|
|
|
Hyödyllisiä taulukoita
Eri alkuaineiden sisältö havupuussa
Puhtaan mänty- ja kuusipuun normatiivinen kestävyys
| Vastustyyppi ja kuormitettujen elementtien ominaisuudet | MPa (kgf/cm²) |
| Staattinen taivutusvastus R1: | |
| pyöreästä puusta valmistetuille elementeille, joiden poikkileikkaus on tasainen | 16 (160) |
| suorakaiteen muotoisille elementeille (leveys 14 cm, korkeus - 50 cm) | 15 (150) |
| muille elementeille | 13 (130) |
| Puristuskestävyys R szh ja pintapuristus R p.szh. : | |
| R p.szh. kuituja pitkin | 13 (130) |
| tasossa, joka on yhdensuuntainen kuitujen suunnan kanssa R p.szh.pl. | 1,8 (18) |
| Paikallisen pinnan puristusvastus R p.szh. : | |
| kuitujen poikki rakenteen tukipaikoissa | 2,4 (24) |
| pohjan lovissa | 3 (30) |
| metallivuorausten alla (jos voiman kohdistamiskulmat ovat 90...60º) | 4 (40) |
| Vetolujuus kuituja pitkin R rast.v. : | |
| keventämättömän poikkileikkauksen omaaville elementeille | 10 (100) |
| elementeille, joiden poikkileikkaus on heikentynyt | 8 (80) |
| Halkeamisvastus kuituja pitkin R halkeama.v. | 2,4 (24) |
| Halkaisuvastus kuitujen poikki R halkeilu | 1,2 (12) |
Männyn tekniset tiedot
| Ominaista | Merkitys |
| Tiheys | 513kg/m3 |
| Tiheys juuri leikattuna | 625 kg/m3 |
| Jäykkyys juuri leikatussa tilassa, kg/cm2 | 79 |
| Kuivakovuus, kg/cm2 | 109 |
| Tietty painovoima | 0,51 |
| Äärimmäinen lujuus staattisessa taivutuksessa, MPa | 71,8 |
| Äärimmäinen puristuslujuus kuituja pitkin, MPa | 34,8 |
| Äärimmäinen vetolujuus kuituja pitkin, MPa | 84,1 |
| Vetolujuus lastuttaessa kuituja pitkin, MPa: | |
| säteen suunnassa | 6,2 |
| tangentiaalisessa suunnassa | 6,4 |
| Kovuus, N/kV.mm: | |
| Loppu | 23,4 |
| Säteittäinen | 21,6 |
| tangentiaalinen | 20,7 |
| Staattisen taivutuksen kimmomoduuli, Gpa | 8,8 |
| Ominaistyö iskutaivutus, J/cm3 | 1,6 |
| Kutistuminen, %: | |
| Pituussuuntainen | 0,4 |
| Tangentiaalisessa suunnassa | 6-8 |
| säteen suunnassa | 3-4 |
Tiedot 12 % kosteudella; 1 MPa = 1 N/mm2
Scotch mänty
Mänty on puu, joka ulottuu parhaat olosuhteet korkeuskasvu 30-40 metriä (joskus jopa 45) ja halkaisija yli metrin. Kruunu on läpinäkyvä, pyöreä tai litteä yläosa, korkealle kohotettu. Haaroittuminen on pyöreää, mutta rungoissa ja paksuissa oksissa tällainen pörröisyys peittyy yksittäisten oksien kehittymisen ja kuolleiden ja kaatuneiden oksien jälkikasvun vuoksi. Kuitenkin 30-40-vuotiaaksi puun ikä voidaan määrittää varsin tarkasti hyvin merkityistä kierteistä olettaen, että yksi kierre muodostuu vuosittain.
Polta kirkkailla liekeillä
Männyt vanhat, mahtavat,
Pukeutuneet havupuiset verkot
Ja päällystetty kullalla kudotulla.
S. Yesenin.
Varoitus: getimagesize(/images/pages/2pg1_67_67..php rivillä 128
Varoitus: getimagesize(/images/pages/3pg1_67_67..php rivillä 128
Maailman yleisin puu on mänty. Hänet löytyy eri maat ja ilmastovyöhykkeitä. Yhteensä on noin 120 lajia, ja Venäjällä kasvaa yli 50 lajia, mutta useimmiten löydät mänty. Mäntyjen korkeus on 20-40 m, halkaisija 40-60 cm, joskus metri, ja niiden ikä on 300-500 vuotta. Poikkeuksena on Nevadasta kotoisin oleva pitkäikäinen amerikkalainen mänty, joka on kasvanut noin 4 700 vuotta.
Pääsääntöisesti mäntyjen hakkuu tehdään 100-120 vuoden iässä. Niiden etuna on nopea kasvu, joka riippuu ilman lämpötilasta ja sateesta. Suotuisissa olosuhteissa vuotuinen kasvu on jopa metrin korkuinen. Pohjoisen kaistaleen ilmastoa pidetään parhaana rakennusmäntynä. Tällä vyöhykkeellä kasvavilla puilla on pieni etäisyys renkaiden välillä ja vastaavasti vähemmän murenemista ja taipumus halkeilua. Siksi Arkangelin, Karjalan ja Angarskin mäntyjä pidetään arvokkaina.
Vuosikerrokset näkyvät selvästi männyssä. Niiden keskimääräinen leveys on 3 mm, mutta voi vaihdella 1-10 mm. Raja eri kerrosten välillä on erittäin selkeä, kun taas sydämenmuotoiset säteet ovat heikosti ilmaistuja, suonia ei ole. Kiitokset eri väriä sydänpuu (vaaleanpunaisesta punaruskeaan) ja pintapuu (keltainen tai vaaleanpunainen), ne on helppo erottaa toisistaan. Oleminen havupuu männässä on hartsia, joten myöhäispuussa näkyy monia suuria hartsikäytäviä.
Männyn ominaisuudet
Männyn parantavat ominaisuudet tunnettiin muinaisina aikoina, joten lääkärit käyttivät sitä torjuntaan keuhkosairaudet- keuhkoputkentulehdus, keuhkokuume, tuberkuloosi, männyn neulojen ja hartsien käyttö lääkkeissä sekä lääketieteellisten parantolioiden luominen metsiin. Männyn fysikaaliset ja mekaaniset ominaisuudet vaikuttavat sen käyttöön rakentamisessa, sisustuksessa ja huonekalujen valmistuksessa.
Kosteus ydin saavuttaa 33 % ja ei muutu koko pituudelta, ja keskimääräiset vaga-indikaattorit pintapuussa ovat 112 % ja kasvavat ylöspäin.
Tiheys pidetään alhaisena. Normaalissa kosteudessa sen keskiarvo on 505 kg / cu. m, ja täysin kuivatun puun tiheys on 480 kg / cu. m.
Kutistuminen vaihtelee vuotuisista kerroksista riippuen 6,7 prosentista 7,5 prosenttiin. Ilman kosteuden nousu vaikuttaa turvotuskertoimiin: tangentiaalinen - 0,31, tilavuus - 0,5, radiaalinen - 0,18.
Kosteus ja hengittävyys puu on korkea, minkä ansiosta voit käsitellä materiaalia hyvin suojalla ja kyllästykset.
Lämmöneristys ja lämmönkestävyys männyt ovat erittäin korkeita, joten se soveltuu hyvin talon rakentamiseen ja ikkunakehysten valmistukseen. Esimerkiksi metalli-muovi-ikkunoissa käytetyllä PVC:llä ja alumiinilla on huonompi lämmöneristyskyky.
sähkönjohtavuus poissa, koska mänty on dielektrinen aine.
Äänieristys puu on matala. Puutaloa rakennettaessa SNiP:n vaatimusten täyttämiseksi on tarpeen tehdä väliseinä 10 cm: stä.
Alttius säteilylle: Röntgensäteilyllä ei ole vaikutusta, valo - jopa 3,5 cm, neutroni - jopa 10 cm.
Puun korkeasta lujuudesta huolimatta mäntyä pidetään pehmeänä puuna, jota on helppo työstää työkaluilla. Siksi huonekaluja ja sisustusta luovat käsityöläiset rakastuivat häneen. Toinen plus on korkea vastustuskyky patogeenisille prosesseille - sienille, homeelle, hyönteisille. Männyn korkea kosteudenläpäisevyys vaatii kuitenkin enemmän kyllästystä. Lisäksi ennen hakemista mänty on käsiteltävä emäksisellä liuoksella tai bensiinillä tai alkoholilla, koska siinä on hartsia.
Männyn käyttöalueet
Tämä puu on erittäin suosittu eri aloilla ominaisuuksiensa vuoksi. Siitä valmistetaan profiloituja ja sahattuja palkkeja, pyöristettyjä hirsiä, särmättyjä ja reunustamattomia rakennuslevyjä. Viimeistelymateriaalina käytetään rakennusta, tekopuuta ja vuorausta. Esimerkiksi mänty sopii täydellisesti saunan viimeistelyyn, koska kauniin lisäksi ulkomuoto huokuu miellyttävää tuoksua ja parantavia entsyymejä. Puuta käytetään kemiallisessa jalostuksessa, konepajateollisuudessa, rautatiealalla ja kaivosteollisuudessa. Sitä käytetään myös säiliöiden ja neulojen - biologisesti aktiivisten aineiden - valmistukseen.
Huonekaluyritykset käyttävät työssään mäntyä sekä päämateriaalina että rungona, joka on viilutettu muilla lajeilla. Siihen on helppo luoda veistettyjä ja mosaiikkikuvioita. Se on hyvin sävytetty, joten sille voidaan antaa mikä tahansa väri. Mäntyhuonekalut ovat ympäristöystävällisiä, luotettavia ja kauniita.
Useat ympäristötekijät vaikuttavat käytön aikana puuhun, mikä johtaa sen ikääntymiseen ja tuhoutumiseen. Niistä: ilmasto (UV - säteily, kosteus, tuulikuormat, ilman happi) ja biologiset (sienivauriot, hyönteisvauriot, bakteerit, levät).
Luonnon itse määräämä tuhoamisprosessi ekologisen tasapainon ylläpitämiseksi, joten luonnollisissa olosuhteissa puu hajoaa ajan myötä hiilidioksidiksi ja vedeksi - yksinkertaisimmiksi kemiallisiksi yhdisteiksi.
Puun ominaisuuksien muuttaminen alla
ulkoiset tekijät
Kuivumisen vaikutus
Kuivausprosessin aikana raakapuu altistuu höyrylle, lämmitetylle kuivalle ja kostealle ilmalle, suurtaajuusvirroille ja muille tekijöille, jotka lopulta johtavat vapaan ja sitoutuneen kosteuden pitoisuuden vähenemiseen.
Oikein suoritettu puun kammiokuivaus antaa materiaalin, joka on melko samanlainen kuin ilmakehän kuivauksen tuloksena saatu materiaali. Mutta jos puu kuivataan kammioissa liian nopeasti ja korkeissa lämpötiloissa, tämä ei voi johtaa vain halkeamiseen ja merkittäviin jäännösjännityksiin, vaan myös vaikuttaa mekaaniset ominaisuudet puu.
Tutkimusten mukaan kuivaamalla korkeassa lämpötilassa, jonka loppulämpötila kammiossa on 105-110 °C, kuivumisaika lyhenee 1,5-2 kertaa verrattuna ilmakehän kuivumisen kestoon, mutta mäntypuun lujuus (laudoissa) 30-60 mm paksuus) pienenee kuituja pitkin puristettaessa 0,8-8,7 %, säteittäinen halkeama 1-12 %. Iskunkestävyys pienenee 5-10,5 %.
Korkeassa lämpötilassa tapahtuvan kuivauksen vaikutusta ovat tutkineet monet tutkijat. Huolimatta tutkimustulosten tulkinnan erilaisten lähestymistapojen aiheuttamasta johtopäätösten epäjohdonmukaisuudesta, nämä työt ovat osoittaneet, että korkeassa lämpötilassa tapahtuva kuivaus johtaa puun mekaanisten ominaisuuksien heikkenemiseen.
Kuivumisaika lyhenee huomattavasti käytettäessä sähkömagneettiset värähtelyt mikroaaltouuni Tämän tekijän ominaisvaikutusta puun ominaisuuksiin ei kuitenkaan ole täysin tutkittu.
Kohonneiden lämpötilojen vaikutus
Lämpötilan nousu aiheuttaa puun lujuusindikaattoreiden ja muiden fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien heikkenemistä. Suhteellisen lyhyellä, jopa 100 °C:n lämpötiloille altistumalla nämä muutokset ovat yleensä palautuvia, ts. ne häviävät palatessaan puun alkulämpötilaan.
TsNIIMOD-tiedot osoittavat, että puristuslujuus kuituja pitkin ja poikki kuituja laskee sekä lämpötilan noustessa että puun kosteuden kasvaessa. Molempien tekijöiden samanaikainen toiminta aiheuttaa b noin Suurempi lujuuden heikkeneminen verrattuna niiden yksittäisen törmäyksen kokonaisvaikutukseen.
Riittävän pitkäaikainen altistuminen korkeille lämpötiloille (yli 50 ° C) puussa tapahtuu peruuttamattomia jäännösmuutoksia, jotka eivät riipu vain lämpötilatasosta, vaan myös kosteudesta.
Puulla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että 80-100 °C:n lämpötilan vaikutuksesta 16 päivän ajan puristuslujuus kuituja pitkin laskee 5-10% ja iskulujuus 15-30% (suurin lasku oli löydetty tammelle, pienin - männylle). Väheneminen tapahtuu pääasiassa ensimmäisten 2-4 päivän aikana.
Korkealle 80-140°C:n lämpötiloille altistumisen vaikutuksia puun mekaanisiin ominaisuuksiin tutkittiin, että mekaaniset ominaisuudet heikkenevät lämpötilan, altistuksen keston ja puun kosteuden noustessa.
Alhaisten lämpötilojen vaikutus
Matalilla lämpötiloilla on päinvastainen vaikutus puun lujuuteen: jäätyneen puun lujuus kasvaa huomattavasti. Jää lisää soluseinien vakautta. Tämä selittää taivutus-, puristus- ja halkaisujen murtolujuuden arvojen kasvun.
Ionisoivan säteilyn vaikutus
Ionisoiva säteily heikentää puun lujuusominaisuuksia. Tämä selittyy sen orgaanisten komponenttien radiolyysillä (hajoamisella). Radioisotooppien käyttö puuosien ainetta rikkomattomassa testauksessa ja niiden säteilysterilointiprosessissa (sienille ja hyönteisille tappava annos on noin 1 Mrad) ei kuitenkaan johda materiaalin mekaanisten ominaisuuksien heikkenemiseen, koska säteilyannos on pienempi kuin se, joka aiheuttaa huomattavia vaurioita puuaineselle.
Aggressiivisten nesteiden ja kaasujen vaikutus
Happojen ja emästen vaikutuksesta puun väri muuttuu ja tuhoutuu. Havupuun sisältämät hartsipitoiset aineet heikkenevät huomattavasti negatiivinen vaikutus aggressiivisissa ympäristöissä, siksi lehtikuusituotteet kärsivät vähemmän vaikutuksistaan ja enemmän (kaksi tai kolme kertaa) - lehtipuut, erityisesti pehmeät. Sininen puu on herkempi tuhoutumiselle kuin terve puu. On sanomattakin selvää, että puun tuhoutuminen happojen ja emästen vaikutuksesta johtaa sen lujuuden heikkenemiseen.
Meri- ja jokiveden vaikutus
Kokeet ovat osoittaneet, että puun lujuus ei ole muuttunut jokivedessä 10-30 vuoden ajan. Pidemmällä altistumisella jokiveteen pintakerros (10-15 mm paksu) menettää vähitellen lujuutensa ja alkaa romahtaa. Samalla tämän pintakerroksen takana lujuus pysyy terveelle puulle määritetyllä normaalialueella.
Jos puu on vedessä useita satoja vuosia, sen ominaisuudet muuttuvat suuresti. Näiden muutosten määrälliset ja laadulliset indikaattorit riippuvat puulajista. Jokiveden tammipuun vaikutuksen tulokset tunnetaan parhaiten. Suotammi muuttaa värinsä vihertävän mustaksi tai mustaksi, mikä tapahtuu tanniinien ja rautasuolojen yhdistelmän seurauksena. Veden kyllästettynä suon tammipuu säilyttää plastisuuden, mutta kuivuttuaan siitä tulee normaalitilaan verrattuna kovempaa ja hauraampaa. Suotammen kutistuminen on 1,5 kertaa suurempi kuin tavallisen tammen, mikä selittyy alentuneen seinämän paksuuden omaavien solujen rypistymisellä (rypistymisellä), minkä vuoksi suotammen puu halkeilee kuivuessaan tavallista enemmän. Suotammen lujuus puristus- ja staattisessa taivutuksessa vähenee 1,5 kertaa.
Pitkäaikainen altistuminen merivedelle johtaa lehtikuusen kovuuden huomattavaan nousuun. Venetsian rakentamisen aikana vasaroi noin 400 tuhatta lehtikuusipaalua vahvistamaan eri rakenteiden perustuksia. Myöhemmin osa paaluista tutkittiin. Johtopäätöksenä niiden vahvuudesta sanotaan, että lehtikuusimetsän paalut, joihin kaupungin vedenalainen osa perustuu, näyttävät muuttuneen kiveksi. Puusta on tullut niin kovaa, että kirves ja saha tuskin kestävät sitä.
Satamarakennuksista otettujen mäntypaalujen tarkastelu osoitti, että 30 käyttövuoden aikana niiden lujuusominaisuudet ovat heikentyneet 40-70 %.
Tuhoa aiheuttavat biologiset tekijät
Puun biohajoamismekanismi
Koska puu on orgaanista alkuperää oleva luonnontuote, se altistuu biologisille vaurioille tietyissä lämpötiloissa ja kosteissa.
Biologiset tekijät eli puun biohajoamisaineet ovat eläviä organismeja, joilla voi olla tuhoisa vaikutus puuhun, mukaan lukien:
- sieniä
- ötökät
- bakteerit
- merilevää
- nilviäisiä ja äyriäisiä
Sienet ovat luonnon häikäilemättömimpiä puun tuhoajia.
Sieniitiöt ovat kaikkialla ympäristössämme. Itiöt voivat tartuttaa puuta myös metsässä, sahattaessa, kuljetettaessa suojaamatonta puuta sekä ajettaessa rakennuksissa. Kypsyessään sieni tuottaa miljoonia itiöitä vuorokaudessa, ja vaikka monet niistä kuolevat, myös eläimet, hyönteiset ja tuuli sietävät niitä riittävästi, mikä johtaa suojaamattoman puun infektioon. Infektio voi tapahtua myös rihmaston kautta, jos tartunnan saanut osa joutuu kosketuksiin terveen puun kanssa. Heti kun sieni-itiöt joutuvat suotuisiin olosuhteisiin, ne alkavat kehittyä nopeasti ja pilata puuta.
Yksi yleisimmistä tilanteista on, että rakennusmateriaalit korjataan talvella ("talvimetsää" pidetään terveellisimmänä), ja sen käyttö alkaa vasta kesällä. Säilytystä varten puu pinottiin ja peitettiin polyeteenillä. Kaikki näyttää olevan oikein. Siinä ei vain ole otettu huomioon kasvihuoneilmiötä. Ja tämä vaikutus on vain siunaus muotille. Lämpö ja kosteus - tämä riittää sienille lisääntymään ja tahraamaan puuta.
Puun sienivaurioiden kehittymistä helpottavat ympäristön lämpimät (5-30 ° C) ja kosteat olosuhteet (W yli 22%), ilmanvaihdon puute.
Puuta saastuttavat sienet ovat hyvin erilaisia - homeesta, joka värjää puuta pinnallisesti, puuta tuhoaviin sieniin, jotka tunkeutuvat puun paksuuteen ja tuhoavat sen lähes kokonaan.
Hyvin ohuiden sienilankojen (hyphae) plexus muodostaa hedelmärungon (rihmaston tai rihmaston). Itiöt kypsyvät erityisissä kantajissa - konidioissa (tällaisia sieniä kutsutaan puun värjäyksiksi ja homeiksi) tai hedelmäkappaleissa - tällaisia sieniä kutsutaan puuta tuhoaviksi.
Sienet edustavat suurta ja omituista ryhmää yksi- ja monisoluisia mikro-organismeja. Kokonaismäärä Niiden tähän mennessä kuvattu laji on eri kirjoittajien mukaan 10-250 tuhatta. Niitä on laajalti luonnossa kaikilla alueilla. maapallo. Eri sukujen rihmastosieniä eristetään materiaalien vaurioista, mutta kahden suvun edustajat aiheuttavat materiaalivaurioita useammin kuin muut: Aspergillus ja Penicillium. Sienillä on myseelirakenteen omaava vegetatiivinen runko. Se on haaroittuneiden lankojen - hyfien - järjestelmä, jonka paksuus vaihtelee 2 - 30 mikronia. Hyfat kasvavat vain pituudeltaan, ja niiden kasvu on käytännössä rajatonta. Kasvunopeus vaihtelee välillä 0,1-6 mm/h ja riippuu ravinteiden saantinopeudesta. Rihmasto alkaa kehittyä itiöistä, jotka itävät tietyssä lämpötilassa ja kosteudessa. Ensin itiö turpoaa ja imee kosteutta ympäristöstä, sitten sen kuori murtuu ja ilmestyy yksi tai useampi kasvuputki, jotka ovat uuden rihmaston alku. Aluksi hyfien kehitys etenee itiöiden vara-aineiden kustannuksella, myöhemmin - adsorboimalla ravinteita biovaurioituneesta materiaalista.
Kasvun luonteesta riippuen erotetaan substraatti ja ilmarihmasto. Substraattirihmasto sijaitsee materiaalin pinnalla tai tunkeutuu sen syvälle. Tässä tapauksessa vaurio on samankeskisen muodostelman muodossa, joka on puristettu alustaa vasten. Ilmarihmasto nousee vapaasti substraatin yläpuolelle, koskettaen sitä vain tietyissä kohdissa. Siihen muodostuu yleensä lisääntymiselimiä. Tässä tapauksessa vaurioitunut alue muistuttaa puuvillaa. Saman sienen kasvun luonne voi vaihdella ympäristöolosuhteiden mukaan (ravinteiden koostumus, kosteus jne.). Sienet lisääntyvät joko rihmaston osan avulla, joka synnyttää uuden organismin, tai itiöillä, jotka muodostuvat myseelin erityisiin hyyfeihin. Sienet muodostavat erittäin suuren määrän itiöitä.
Puussa kehittyvät sienet (ksylofiilit, ksylotrofit) kuuluvat lähes kaikki kolmeen luokkaan korkeampia sieniä on jaettu soluihin (septate) hyfeihin. Näitä ovat ascomycetes (Ascomycetes, pussisienet), deuteromycetes tai epätäydelliset sienet (Deuteromycetes, Fungi imperfecti) ja basidiomycetes (Basidiomycetes) - tehokkaimmat tuhoajat.
Ensimmäisessä vaiheessa vaurioituneena sienet ilmestyvät puuhun, jotka ruokkivat elävän puun mehuja. Kuten sienet Penicillium, Aspergillus, elävät puun pinnalla. Sitten homesienten valmistamissa optimaalisissa olosuhteissa puuta värjäävät sienet alkavat lisääntyä. Varasto ja puuta tuhoavat sienet viimeistelevät puun tuhoutumisen. Ne aiheuttavat puun vakavaa lahoamista, mikä johtaa pitkittäisten ja poikittaisten halkeamien ilmaantumiseen ja sitten puun mineralisoitumiseen.
Homesienissä rihmaston pintaosa kehittyy puun pinnalle ja muodostaa sille plakin värillisten itiöiden, rihmaston ja itiöelimien kertymänä. Muottipinnoitteen alla puu ei yleensä muuta väriä, vaikka se on täynnä näiden sienten hyyfiä. Maalin puuttuminen johtuu siitä, että puussa olevat hyfit ovat värittömiä eivätkä eritä pigmenttiä. Puussa home on yleensä vihertävää ja valkoista, mutta joskus vaaleanpunaista, keltaista tai tummaa. Optimaalinen kosteus homesienten kehittymiselle on 60-100 %, 40 %:n kosteudella niiden kasvu hidastuu. Homesienet kehittyvät lämpötila-alueella 24-30 °C. Yli 80°C ja alle -10°C lämpötiloissa kasvuvaiheessa olevat sienet kuolevat. Homeen kehittymisnopeus riippuu pinnoitteen veden imeytymisestä ja ilman kosteudesta. Ravinteet päästä soluun liuenneessa muodossa, siksi sienten normaalia kehitystä varten ympäristöön tulee sisältää suuri prosenttiosuus vettä. Homeet ovat hapettavan käymisen aiheuttajia. Tämän biokemiallisen prosessin välituotteina muodostuu orgaanisia happoja, kuten glukoni-, fumaari-, viini-, omena-, oksaali-, meripihka- ja sitruunahappoja. Nämä hapot syöpyvät orgaaniset materiaalit, eli puu. Materiaalien muovaukseen liittyy puun ulkonäön huononeminen, mikä alentaa puutavaran laatua ja hintaa. Pääasialliset homesienet: Sporotrichum, Trichoderma, Penicillium, Mucor, Thamnidiu, Cladosporium.
Riisi.
A) Siirtokunnat
B) Mikroskoopin alla
C) Puulla
Puun värjäyssienet aiheuttavat pintapuussa erityisen siniharmaan värin, jota kutsutaan "siniseksi". Maailmanlaajuisen käytännön mukaan sinisen puun alennus on 20-50 %. Venäjällä voi usein kohdata tilanteen, jossa sinivihoista puuta myydään todella polttopuun hinnalla.
Homesienen tyypistä riippuen erotetaan tartunnan luonne ja olosuhteet sekä sienirihmien leviäminen puussa, pinnan väri ja syvä väri.
Makroskooppiset merkit näiden sienten puuvaurioista värin muodossa näkyvät yleensä jo 2-3 päivää tartunnan jälkeen. Tämä johtuu siitä, että nuori rihmasto on väritön eikä ala heti vapauttaa tyypillistä pigmenttiä. Puun pinnalle voi muodostua ilmarihmastoa ja itiöelimiä pörröisen tai jauhemaisen värillisen plakin muodossa. Tartunnan luonteesta ja sieniliyhmien levinneisyydestä puussa riippuen erotetaan pinnallinen ja syvänsininen. Pintavärjäys tunkeutuu puun syvyyteen enintään 2 mm. Se näyttää usein pieniltä täpliltä, joiden halkaisija on 10-20 mm - pyöristetyt tai soikeat. Hieman pitkänomainen muoto johtuu sienten nopeammasta kasvusta kuituja pitkin. Sienten rajallinen leviäminen syvälle puuhun liittyy niiden kasvun viivästymiseen puun kuivumisen tai muiden epäsuotuisten tekijöiden vaikutuksesta. Harvemmin - itse sienten kehityksen erityispiirteiden seurauksena.
Syvät värit tunkeutuvat puuhun yli 2 mm. Niiden joukossa on kiinteitä, koko pintapuun peittäviä (syvänsinisiä) ja pilkkullisia, jotka vaikuttavat yksittäisiin pintapuun alueisiin.
Sininen aluskerros on erittäin salakavala, se muodostuu puun sisäkerroksiin, eikä sitä näy pinnalla. Se tapahtuu yleensä, kun sieni lakkaa kasvamasta puun ulkokerroksissa ennen värin ilmestymistä, mutta jatkaa kasvuaan puun sisällä.
Aluskerroksen sinisellä värjäyksen syvyys riippuu sienen tyypistä, sille ominaisen värittömän nuoren rihmaston vyöhykkeen koosta (piilevän sinisen vyöhyke), jonka leveys vaihtelee 5-12 mm.
Tiivisteen sinisyyttä ilmenee, kun puutavaraa asetetaan ei-antiseptisen valikoiman tiivisteelle tai kosteille ja saastuneille säleille. Nämä vauriot rajoittuvat kohtaan, jossa puutavara kohtaa välikappaleet, ja olosuhteista ja sienityypistä riippuen ne voivat olla syviä tai pinnallisia. Sienet - sinisen aiheuttajat, jotka pääsivät ilmasta juuri sahatun puun pintaan itiöiden muodossa, tunkeutuessaan syvyyksiin, eivät anna väriä kahteen tai useampaan viikkoon (värittömän, piilevän sinisen ajanjakso), ja suotuisassa ilman lämpötilassa ja puun kosteudessa ne tahraavat sitä kolmantena - neljäntenä päivänä.
Puun petsaavat sienet kehittyvät optimaalisesti 50-90 % kosteusalueella. Vedellä kyllästetyssä puussa ei hapen puutteen vuoksi pysty kehittymään puuta värjääviä sieniä. Tämän ryhmän sienten itämiseen tarvitaan korkea kosteus ja ilmastus.
Sinisen tärkeimmät aiheuttajat havupuut ax ovat sieniä luokasta Ascomycetes: Ophistoma coerulea, O. piceae, O. pini, Endoconidiophora sp. ja luokasta Deuteromycetes: Hormonema dematiodes, Trichosporium tingens, Claosporium herbarum, sekä seuraavien ryhmien sienet: Stemphulium, Cladosporium, Alternaria, Sporodesmium, Phialophora, Aposhaeria, Discula, Burgoa, Leptographium, Asperl, F. Penicillium, Paecilomyces, Trichoderma, Chaetomium, Trichosporium, Pullularia. Nämä sienet aiheuttavat puun tuhoutumista "kohtalaisen mädän" tyypin vuoksi. Lisäksi erilaiset sienet, jotka aiheuttavat anatomisesti erilaista tuhoa, heikentävät puun mekaanisia ominaisuuksia vaihtelevasti. Näiden sienten aiheuttaman vaurion syvyys on 0,5-3 mm. Erityiset tuhoavat hyfit pystyvät vaikuttamaan ydinsäteiden ja hartsikanavien parenkymaalisten solujen seiniin, mikä johtaa puun veden ja kosteuden imeytymisnopeuteen. Tämän seurauksena sen iskutaivutuskestävyys heikkenee.
A) Siirtokunnat
B) Mikroskoopin alla
C) Puulla
puun värjäyssieniä vaihtelevassa määrin pystyy muuttamaan puun ominaisuuksia.
Home- ja sinitahrasienet pilaavat ulkonäköä, alentavat puun laatua, lisäävät veden imeytymistä ja tuottavat miljoonia itiöitä, jotka voivat aiheuttaa allergisia sairauksia ihmisille.
Kuukauden sinisienten puulle altistumisen jälkeen männyn veden imeytymisnopeus voi nousta 1,5-kertaiseksi. Sienten edelleen kehittyessä monet niistä pystyvät tuhoamaan sydämenmuotoisten säteiden seinämät ja soluseinien sekundaarikerrokset tavalla, joka on lähellä kohtalaista mätää.
Puun värjäyssienet ovat vasta alkua prosessille, joka voi johtaa puun täydelliseen tappioon hirveämmille vihollisille - puuta tuhoaville sienille, jotka muodostavat todellisen vaaran puurakenteille.
Sinisen höyläys puun pinnalta ei välttämättä takaa piilevän sinisen täydellistä poistamista Tehokkain keino suojata puuta sinivärjäytymiseltä ilmakuivauksen aikana on antiseptinen aine.
Puuta tuhoavat sienet
Jotkut sieniluokat voivat tuhota puun soluseiniä ja muuttaa merkittävästi sen fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia. Tällaista prosessia kutsutaan puun lahoamiseksi, ja sitä aiheuttavat sienet ovat puuta tuhoavia. Mädäntyminen on puun lahoamisen tärkein syy.
Puuta tuhoavia sieniä on monia. Ne eroavat toisistaan rihmaston, narujen, hedelmäkappaleiden ja itiöiden muodon, rakenteen ja värin sekä puun tuhoutumisen nopeuden ja voimakkuuden suhteen.
Tehokkaimpia tuhoajia ovat basidiomykeettien luokkaan kuuluvat sienet. Ksylotrofiset basidiomykeetit ovat sieniä, jotka muodostavat suuria hedelmäkappaleita (karpoforeja), joiden itiöitä muodostavaa kerrosta kutsutaan hymenoforiksi. Puun pinnalle ne muodostavat ilmarihmaston lisäksi myös muita vegetatiivisia myseelirakenteita.
Puuta tuhoavat sienet pystyvät kostuttamaan puuta kehitysvaiheessa selluloosan hajoamisen aikana muodostuvan veden ansiosta. Puun biovaurioaineet kuuluvat pääasiassa seuraaviin sieniryhmiin: Coniophora, Tyromyces, Zentinus, Serpula, Gloeophyllum, Trametes, Pleurotus, Schizophyllum.
A) Joten ne pilaavat puun
B) Serpula lacrimans -pesäkkeet
Lahoamisen luonne riippuu siitä, mitä entsyymejä sieni vaikuttaa puuhun, mitä solukalvojen komponentteja ja missä järjestyksessä se tuhoaa.
Puuta tuhoavien sienten toiminnan alussa puun ulkonäkö ei muutu, ja sienifilamenttien esiintyminen siinä voidaan havaita vain mikroskoopilla, ohuelta leikkaukselta. Tulevaisuudessa puu muuttaa luonnollista väriään, muuttuu keltaiseksi tai punertavaksi ja sitten ruskeaksi ja ruskeaksi. Puun tiheys ja lujuus pienenevät vähitellen, siitä tulee kevyt, pehmeä, menettää viskositeettia.
Tämän tyyppistä mätää kutsutaan tuhoavaksi. Se on tyypillistä lähinnä rakennusten puisia osia tuhoaville sienille, niin sanotuille talosienille.
Talosienet ovat joukko puuta tuhoavia mikro-organismeja, jotka ovat sopeutuneet rakennusten ja rakenteiden ympäristöolosuhteisiin. Nämä sienet muodostavat kehityksensä aikana puun pinnalle silmällä näkyviä lankoja, joita kutsutaan rihmastoiksi. Tiivistyvä rihmasto muuttuu kalvoiksi, naruiksi ja hedelmäkappaleiksi, joille muodostuu itiöitä. Puutuhosienten luokan kirkas edustaja on Coriolus sinuosus - valkoinen talosieni.
Jotkut kasvavia puita saastuttavat sienet aiheuttavat toisenlaista lahoa - syövyttävää, jossa ensin ilmaantuu pieniä vaaleita täpliä ja kuoppia ja sitten puu halkeaa yksittäisiksi kuiduiksi. Tämä sieniryhmä käyttää ensisijaisesti puun ligniiniä jättäen ehjäksi selluloosan, jonka valkoiset täplät ja kukinto näkyvät leikkauspinnalla. Korroosiomätä sisältää myös ydinmätä: kirjava, kuoppainen, seula.
Kohtalaisen (Softrot) lahon kehittyessä puun pintakerrokset menettävät rakenteensa ja muuttuvat pehmeäksi tummaksi mutamaiseksi massaksi. Puun kuivaamisen jälkeen vaurioituneessa kerroksessa on voimakas kuivuminen ja pienten pitkittäisten ja poikittaisten halkeamien ilmaantuminen. Kohtalaisen mädän aiheuttajat ovat joidenkin epätäydellisten sienten, bakteerien ja levien komplekseja.
Muodostuneen lahotyypin mukaan puun mätänemistyyppi voidaan luonnehtia myös seuraavasti:
valkoinen mätä tuhoaa kaiken rakenneosat puusta, mikä johtaa tyypilliseen kuituiseen ja vaaleaan ulkonäköön. Tämä on mätänevän sienen päätyyppi, joka johtaa sellaisten lehtipuiden mätänemiseen, jotka eivät ole kosketuksissa maahan.
ruskea mätä"halkeaa" selluloosaa, mikä aiheuttaa puun halkeamista. Tällaisen lahoaman puun osa muuttuu ruskeaksi. Puu tummuu, halkeilee ja murenee. Sieni kasvaa tuhoisan nopeasti, erityisesti pehmeästä puusta tehdyissä rakennuksissa; mänty- ja tammipuu on vähemmän vaurioitunut talosienistä. Puurakenteiden tuhoutuminen tällaisten sienien toimesta aiheuttaa merkittäviä vahinkoja tukirakenteille, puhumattakaan talon esteettisistä ominaisuuksista.
pehmeä mätä. Mätää täällä pääasiassa maaperän kanssa kosketuksissa olevaa ja meriympäristössä esiintyvää puuta. Suurin kosteuspitoisuus vaikuttaa eniten puuhun.
Muut biologiset vaurioittavat aineet
puumatohyönteiset
Puuta vahingoittavat erilaiset hyönteiset - kovakuoriaiset (piikkikärsät, kultakuoriaiset, kaarnakuoriaiset, kärsäiset, puunhakkurit, hiomakoneet), sarvet, termiitit, muurahaiset ja muut. Jotkut heistä liikkuvat vain kuoressa, ja monet menevät syvälle puuhun.
Hyönteisten toukat tekevät puuhun käytäviä ja reikiä - madonreikiä. Puussa ollessaan puuporarit pystyvät puremaan jopa 40 metrin pituisia käytäviä.
Hyönteistartunnat ovat niin vakavia, että osat puusta menettävät voimansa. Usein pienellä määrällä ulkoisia reikiä puu tuhoutuu kokonaan sisällä.
Erillinen ongelma kansainvälinen kauppa puu on jo hyönteisten saastuttamien trooppisten lajikkeiden tuontia.
Riisi.
Tuholaisista huonekalumylly on vaarallisin. Se tekee puuhun lukuisia halkaisijaltaan jopa 2 millimetrin läpikäytäviä, jotka tuhoavat huonekaluja sekä rakenteellisia elementtejä ja rakennusten ja rakenteiden osia, muuttaen puun pölyiseksi massaksi säilyneen ohuen ulkokerroksen alla.
bakteerit
Bakteerit tuhoavat puuta rajoitetusti, ne, lisääntyessään solujakautumisen kautta, eivät voi liikkua puussa, paitsi siinä, joka on veden alla. Bakteerit pyrkivät kolonisoimaan puusoluja käyttämällä proteiineja ravinnon lähteinä. Bakteerit pystyvät tuhoamaan polysakkarideja ja ligniiniä. Bakteerien vaikutus rajoittuu pintapuuhun, sydänpuukomponentit kestävät tätä vaikutusta.
Merilevä
Levät näyttävät yleensä vihreiltä kasveilta, etenkin puujulkisivujen pohjoispuolella. Niiden kasvu johtuu liian korkeasta pintakosteuspitoisuudesta.
Levät itsessään eivät aiheuta mätää, mutta ovat osoitus puun lisääntyneestä kosteuspitoisuudesta, mikä liittyy sienten aiheuttamaan vaurioitumisriskiin.
Äyriäiset ja nilviäiset
Äyriäiset ja nilviäiset tartuttavat puuta merivettä. Aikuiset ja heidän toukat hajottavat puun mekaanisella porauksella ja syövät sen. Laivamadon kulkutiet menevät ensin kohtisuoraan pintaan nähden 10-30 mm syvyyteen, sitten kääntyvät ja menevät ylös ja alas vuotuisia kerroksia pitkin, kun taas yksittäiset reitit eivät koskaan leikkaa tai sulaudu yhteen. Meren nilviäisten ja äyriäisten satamarakenteille ja laivoille aiheuttamia vahinkoja kutsutaan mätä madonreikään.
Tuhoa aiheuttavat ilmastotekijät
Rakennuksissa käytettynä puuhun vaikuttavat jatkuvasti luonnontekijät, jotka yhdessä biohajoavien aineiden kanssa johtavat puun ulkonäön huononemiseen, vanhenemiseen ja tuhoutumiseen.
Tuuli, pöly, sademäärä, lämpötilan muutokset, aiheuttavat kutistumista, turvotusta, halkeilua, vääntymistä, kosteuden kertymistä, lisääntynyt riski biologisia vaurioita puu.
Auringon säteily johtaa selluloosan kemialliseen muutokseen, ligniinin tuhoutumiseen, puu saa harmahtavan sävyn ja karvaisuutta.
Kosteuden ja auringon säteilyn muutokset aiheuttavat suurimmat vahingot puulle.
Jatkuvasti muuttuvana sääolosuhteet puun kosteuspitoisuus muuttuu, mikä johtaa kutistumiseen tai turpoamiseen. Ajan myötä puuhun muodostuu halkeamia, se vääntyy, mikä puolestaan lisää riskiä, että sadevesi pääsee puuhun. Koska nestemäinen vesi pääsee poistumaan puusta vain (hitaalla) haihtumalla, kosteuden kertymisen riski kasvaa ajan myötä. Jos kosteuspitoisuus ylittää 20 %, sieni-iskun riski kasvaa. Mitä pidempään kosteus pysyy yli 20 %:ssa, sitä suurempi on sienten kehittymisen riski. Monet puulajit sisältävät värillisiä vesiliukoisia yhdisteitä, jotka huuhtoutuvat veden vaikutuksesta ulos, mikä muuttaa puun pinnan väriä.
Auringonvaloa ja lämpöä
Auringonvalo on luonteeltaan heterogeenista, se koostuu tutkimuksista eri pituuksia aallot, joista jokaisella on oma vaikutuksensa puuhun.
IR-komponentti spektri, jonka aallonpituus on yli 720 nm, lämmittää sitä vuorovaikutuksessa puun kanssa. Koska puu on hyvä eristysmateriaali, vain ulkopinta lämmitetään. Tämä tarkoittaa, että pintaan voi muodostua halkeamia kohonneiden lämpötilojen aiheuttaman kutistumisen vuoksi.
Kohonneet lämpötilat aiheuttaa myös havupuiden oksien ja hartsikerrostumien liimaamista, mikä johtaa ongelmiin pintapinnoitteiden uudelleenpinnoittamisessa.
näkyvä valo(aallonpituus 380-720nm) ei vaikuta haitallisesti puuhun.
UV-komponentti spektri, jonka aallonpituus on alle 380 nm, aiheuttaa puun tuhoutumisen molekyylitaso- ligniinin tuhoutuminen. Tämän seurauksena puu tummuu nopeasti ja kuidut hilseilevät ja nousevat.
puu hankkii harmaa väri ja muuttuu pörröiseksi. Puun alkuperäisen värin säilyttämiseksi se on suojattava kalvoa muodostavilla suoja- ja koristepinnoitteilla, jotka sisältävät UV-suodattimen. Tällaisia pinnoitteita ovat sävyttävä antiseptinen "SENEZH AQUADEKOR".
Puu rakennusmateriaalina:
- Osa IV: Puun tuhoutumistekijät
