Почему в процессе горения дерево чернеет

Обновлено: 18.09.2024

Хранение древесины – важный процесс, которому стоит уделить особое внимание. Однако что делать, если она уже начала чернеть. Мы дадим несколько дельных советов.

Обильные осадки, повышенная влажность и перепады температур – все это не самым лучшим образом сказывается на заготовленном пиломатериале. В итоге, он может начать чернеть, соответственно, терять свой презентабельный внешний вид. Тем не менее с этим можно бороться.

Визуальные признаки

Мы часто видим, что при строительстве из свежего пиломатериала на нем образуются различные визуальные дефекты. Это может быть:

повсеместное появление синевы;
отдельные синие или черно-серые пятна;
плесень.

Необходимо подчеркнуть, что посинение или появление небольшого количества пятен – это одно из негативных свойств, характерных строительному материалу из хвойных пород древесины. Однако не стоит впадать в панику, а уж тем более отказываться от строительства.

Пиломатериал почернел. В чем же причина?

Образование на пиломатериале сине-серых, сине-черных красок – это образование грибка синевы. Этот грибок представляет собой класс древоокрашивающих грибов. Они выделяют ферменты, которые окрашивают заболонь древесины.

Грибы синевы хорошо развиваются при температуре 26 градусов. Наиболее благоприятная влажность для них лежит в пределах от 35 до 80 %. При температуре ниже 2 и более 40 градусов и влажности менее 20% и более 100% грибы не образовываются. Они влияют только на эстетический вид пиломатериалов, но никак не затрагивают механические свойства древесины. Надо понимать, что в процессе эксплуатации дома влажность пиломатериалов в нем около 10% внутри и 18% снаружи, поэтому развитие грибов синевы невозможно.

Главный вопрос многих покупателей – портятся ли пиломатериалы от синевы и как ее удалить. Если на стадии строительства у вас были обнаружены следы развития грибов синевы, ничего страшного в этом нет. Они сами прекратят свое существование при усыхании или проветривании пиломатериала. Особенно часто древоокрашивающие грибы развиваются весной или осенью, в период повышенной влажности и высокой температуры на улице.

Если вас беспокоит эстетичный вид пиломатериала, вы можете его обработать хлорсодержащим раствором, который полностью убирает следы синевы с древесины. В продаже есть специальные отбеливатели древесины, которые приведут в порядок ее внешний вид. При хорошем проветривании и сухом воздухе, синева сама прекратит развитие, а ее следы можно удалить специализированным средством.

В процессе горения древесины наблюдаются следующие явления.

При поднесении пламени древесина воспринимает теплоту и нагревается, а при температуре 110° происходит высушивание ее и незначительное выделение летучих веществ. Около 130° начинается разложение древесины. Интенсивное разложение ее с изменением цвета происходит при температуре более 150°. При 200° и более начинает разлагаться главная составная часть древесины — клетчатка. Образующиеся при этом газы являются горючими, так как они содержат большое количество окиси углерода, углеводороды, водород и пары органических веществ. Если нагрев производится пламенем, то получающиеся газообразные продукты разложения воспламеняются при соприкосновении с ним, и с этого момента начинается процесс горения древесины. Таким образом, при нагревании древесины пламенем горение начинается с воспламенения газообразных продуктов разложения.

Горение древесины состоит из двух стадий: пламенное горение газообразных продуктов разложения и беспламенное горение угля. Решающей в развитии пожара является стадия пламенного горения древесины. Она занимает более короткий промежуток времени и связана с выделением большого количества тепла. Температура продуктов горения при ней более высокая, чем в стадии горения угля. Уголь, образующийся на поверхности древесины в период пламенного горения, не горит, хотя и находится в накаленном состоянии, так как его горению в этот период препятствует горение газообразных продуктов разложения, в результате чего кислород не имеет доступа к поверхности угля. Последний горит тогда, когда завершается пламенное горение при значительном выделении газообразных продуктов.

Небольшой период времени оба вида горения древесины протекают одновременно. Затем выделение газообразных продуктов прекращается, и горит только уголь. Скорость выгорания древесины зависит от объемного веса, влажности, температуры среды, количества кислорода и отношения поверхности древесины к ее объему. Более плотная древесина (дуб) горит медленнее, чем менее плотная (осина). Объясняется это тем, что более плотная древесина имеет большую теплопроводность и, следовательно, больше теплопотерь от нагреваемого слоя древесины. При горении влажной древесины значительное количество тепла расходуется на испарение влаги, поэтому на разложение древесины идет меньше тепла. Таким образом, скорость выгорания влажной древесины меньше, чем сухой.

Скорость горения древесины значительно изменяется от величины отношения поверхности к объему. Чем больше это отношение, тем больше скорость горения. Например, древесный брус сечением 10 см 2 , длиной 5 м имеет поверхность (без учета торцовых поверхностей) 0,1x5x4 = 2 м 2 , а объем 0,1×0,1×5 = 0,05 м 3 . На 1 м 3 древесины приходится поверхность горения, равная 2:0,05 = 40 м 2 . Если этот брус распилить на 4 части сечением 5×5 см, то их общий объем останется прежним, а поверхность будет 0,05x5x4 = 4 м 2 . Теперь поверхность горения 1 м 3 древесины будет 4 : 0,05 = 80 м 2 , т. е. она возросла в 2 раза, следовательно, и скорость сгорания четырех брусков сечением 5×5 см будет больше, чем одного бруска сечением 10×10 см.

По данным ЦНИИПО, скорость выгорания древесины равна 45—50 кг на 1 м 2 в час. Такая скорость в сушильной камере может наблюдаться при полном горении, т. е. при открытых дверных проемах и открытых каналах вентиляционной системы.

При относительной герметичности камеры (плотно закрытые ворота, перекрытые каналы вентиляционной сети) горение будет затухать, а скорость выгорания древесины резко снижаться. Температура, получаемая при проведении процесса горения в адиабатических условиях, т. е. при полном отсутствии потерь тепла, называется теоретической температурой горения, до которой нагреваются продукты горения, когда все тепло, выделившееся при горении, идет на их нагревание. Действительно же достигаемые при горении древесины температуры всегда ниже теоретических, так как часть выделяемого тепла теряется в окружающую среду. Разница между действительной и теоретической температурами горения зависит от скорости сгорания и условий теплоотдачи.

Температура горения не зависит от количества древесины, так как количество тепла, приходящееся на единицу объема продуктов горения, остается постоянным. Температура горения древесины в сушилках зависит от полноты сгорания (полное, неполное горение), величины избытка воздуха, от скорости горения, температуры древесины и воздуха. Величина температуры горения сильно влияет на развитие пожара в сушилках. Чем она выше, тем больше тепла излучается в окружающую среду и, следовательно, быстрее идет подготовка древесины к горению.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Древесина является долговечным, прочным, экологичным и легким строительным материалом. Его активно используют для сооружения различных конструкций: бани, беседки, дома и т.д. Здания получаются теплыми, безопасными, комфортными.

У древесины много положительных свойств, но имеются и недостатки. Самым неприятным из них является посинение либо почернение пиломатериалов, бревна либо бруса. Эти пигменты понижают сортность деревянного материала и делают не пригодным для проведения строительных работ.

Основные причины посинения и почернения древесины по научным разработкам

Основная причина по научным разработкам посинения и почернения бруса, бревна, пиломатериалов является развитие грибков Ceratocystis, именно они пигментируют поверхность древесины.

Многие винят в их образовании неправильно организованную заготовку материалов, но чаще всего приводит к их развитию нарушение технологии.

Например, неправильно или же не вовремя проводилась обработка бревна, бруса либо пиломатериала защитными составами. И в дальнейшем, как только создадутся наиболее благоприятные условия для развития грибов, они тут же себя и проявят.

Еще одной причиной образования грибов является неправильно организованное хранение древесины. Порой они находятся в помещении с избыточной влажностью воздуха, средней температуры и полным отсутствием вентиляции – именно эти условиями являются оптимальными для образования и дальнейшего развития грибков.

Мнения специалистов о причинах посинения и почернения древесины

Белые, черные и синие пятна на древесине образуются в результате воздействия на нее грибков. Они питаются клетками деревянного материала и оставляют после себя пигментированные пятна.

Даже несмотря на то, что эти поражения не являются гнилью, использовать такую древесину в строительстве нельзя, иначе произойдет заражение и других, здоровых материалов. В основном такие пигментированные участки устраняются, полностью удаляются и затем используется материал по назначению.

Самым опасным является то, что грибки могут попасть через трещины, поры вовнутрь древесины, затем начинают разрушать структуру древесины, приводят к его гниению.

В большей степени виновниками заражения материалов грибками являются их владельцы. Хранят древесину под открытым небом, сложенную порой даже просто сброшенную в кучу, не получится избежать образования биологических агентов.

Как бороться с этим неприятным явлением

Чтобы обезопасить деревянный материал от грибка, гнили нужно проводить следующий ряд мероприятий:

Организовать правильное хранение древесины. Бревна, брусья, пиломатериалы не должны находиться во влажной среде, иначе они станут весьма привлекательными для микроорганизмов.
Обработка деревянного материала защитными составами. Наносить антисептические составы следует сразу после сборки конструкции, они предотвратят появление плесневых грибов, плесени. Если планируется хранить древесину, то ее также необходимо пропитать защитными средствами.
По окончанию сборки сруб нужно обязательно поставить под крышу либо навес, чтобы защитить его от осадков, губительной влаги.

Осуществляя эти мероприятия можно предотвратить образование и рост биологических агентов.

Советы экспертов

Не раз сталкивался с мнением, что поражение пиломатериала толщиной в 1 мм абсолютно не угрожает пиломатериалу, бревну, либо брусу и поэтому с этой проблемой не спешат справляться.

Действительно деревоокрашивающие грибки и плесень на начальной стадии развития не смогут принести существенного вреда деревянному материалу, они не ухудшат его прочность, не разрушат в ближайшие месяцы конструкцию.

Но не стоит забывать, что они будут подготавливать деревянную поверхность к появлению других, уже более опасных дереворазрушающих грибков, которые и начнут стремительно разрушать древесину.

Уничтожить этих вредителей будет гораздо сложнее, а причиненный вред деревянному материалу уже не устранить, вернуть былую прочность, улучшить внешний вид уже не получится.

Поэтому появление деревоокрашивающих грибов на бревнах, брусьях и пиломатериалах должно быть тревожным сигналом для владельцев и следует незамедлительно приступать к их устранению.

К тому же если ими заражена древесина в жилом помещении (например, венцы в доме) то жильцы, вдыхая их споры, приносят большой вред своему здоровью. Могут появиться аллергические заболевания, серьезные проблемы с органами дыхания, постоянные головные боли и т.д.

Советы деревообработчиков

Если все же поражение пиломатериалов, бруса либо бревна уже произошло, нужно незамедлительно устранить поражение, иначе древесина придет в негодность.

Для начала нужно отрегулировать уровень влажности в помещении. Высокий процент влаги является питательно средой для роста и развития микроорганизмов. Также древесине нужно обеспечить хотя бы периодически приток свежего воздуха.
После того как оптимальная влажность воздуха – 20 %, была достигнута можно переходить к следующему этапу работы. А именно уничтожить биологические агенты при помощи специальных отбеливающих составов.
Если поражение древесины составляет не более 1 мм, то снять их можно шлифовкой материала, не прибегая к обработке бревен, брусьев, пиломатериалов специальными отбеливателями.
Провести обработку материала антисептическими пропитками или пленкообразующими защитными составами в несколько слоев. Если не покрыть деревянный материал данными составами, то вскоре на их поверхностях вновь образуются грибки и плесень.

Отзывы пользователей защитных составов

Плюсы и минусы защитных составов

Отбеливатели компании Сагус, БиоЩит и Неомид не только устраняют пигментацию, справляясь с косметическими проблемами деревянного материала. Но и полностью, радикально расправляются с биологическими агентами, уничтожая их.
Отбеливатели не изменяют структуру бревна, бруса либо пиломатериала, не оказывают влияния на его характеристики. Возвращают его естественный оттенок, придавая дереву вид нового и свежеспиленного материала.
Отбеливающие составы являются безопасными, к примеру, Неомид 500 можно использовать даже для нанесения на палетки, принадлежащие для транспортировки и хранения пищевых продуктов.

Изменение цвета древесины бруса, бревен, пиломатериалов - видео

В обыденной жизни граждан пожары происходят часто. Их причиной становиться неаккуратное поведение с огнем или легко воспламеняющимися материалами. Полностью застраховать себя от чрезвычайной ситуации невозможно. Как-бы человек не старался. Но не лишним будет знать, какая температура возгорания дерева.

Материал становиться источником появления огня, например, в частных домах в печах. Его легко разжечь, но в этом стоит разобраться подробно.

Тепловые свойства древесины

Любые породы имеют особенности. Загораются они при разных температурах и отдают свое количество энергии. У каждого дерева иные показатели. Это нужно рассмотреть детальнее. Особенно людям, использующим такой природный материал в частных домах.

Детальная информация видна на видео:

Температура воспламенения пород

Для отопления жилья подходят различные виды дерева. У всех способы сгорания отличаются. Определенные дрова дают высокое пламя, у иных, низкий огонь. Естественно, теплоотдача разная. Также большое влияние оказывает количество поступающего кислорода в топку, объемный вес, процент влажности.

На температуру возгорания действует сечение дерева, порода, его плотность. Все факторы неотъемлемые.

В таблице приведены полезные данные:

Наименование древесины	Температура возгорания	t ° пожара
Ольха	552	1117
Тополь	468	–
Сосна	624	1090
Береза	816	1069

Информация не обо всех породах, но понять, какая температура возгорания дерева при нагреве, можно. Есть общепринятое минимальное значение – 450 градусов. Но это зависит от многих условий.

Как ведет себя дерево при разных температурах

Если градусы повышаются, то прочность природного материала становиться меньше. При их снижении она увеличивается. Если дерево замораживается, оно становиться крепче. Температура действует сильнее на влажные дрова, чем на сухие.

Когда градусы при сырости значительно повышаются, у древесины происходит пластификация. Материал можно гнуть. Во время заморозки при влажности увеличивается хрупкость. Длительный период материал не продержится. Это приводит к раскалыванию.

Выбор дров

Здесь нужно знать некоторые нюансы. Например, бук и ясен, дают высокую температуру, но для топки обычной печи, сауны или бани они непригодны. В силу своей дороговизны.

Идеально подходят для парной дрова из березы. Для возгорания им нужна температура 816-820 градусов Цельсия.

Также хорошим выбором будет дуб и лиственница. Им нужно приблизительно столько же градусов. Если требуется разжечь костер, подходит хвоя.

Лучший выбор – сосна. Ее можно использовать и для печи. В таких деревьях большое содержание смолы. Она будет засорять дымоход, его требуется постоянно чистить. Хвойные породы подходят для таких целей в крайних случаях. Не стоит класть в топку влажные дрова. Они горят плохо и создают задымление.

Последствия разогрева дерева

Процесс, когда на участок породы воздействует наружный источник тепла и появляется огонь. Это может быть бумага, подожженная спичкой, или что-то другое. Какая температура возгорания бумаги? Бумага способна воспламеняться, если имеется источник зажигания самостоятельно, выделяя свет, тепло.

При температуре 120-150°С дерево начинает обугливаться. Образуется самовоспламе-няющийся уголь.

Когда градусы достигнут отметки 250-350°С, материал начнет термически разлагаться на составляющиеся. Поверхность дерева станет тлеть, но пламя нельзя увидеть. Появиться бурый дым. Порода уже нагрелась и готова к переходу в новую стадию.

Воспламенение

Начальный этап процесса горения, при котором термохимические реакции ускоряются. Активизируется при температуре от 460 градусов и выше.

На воспламенение влияют объем, влажность, внешний источник нагрева, тяга и другие факторы. Если порода мокрая, процесс воспламенения трудный.

Требуется дополнительная затрата энергии, чтобы испарилась вода. Также теплопроводность замедляется. Массивное округлое дерево горит хуже. Прямо-угольное с небольшим сечением – хорошо. Нестроганая поверхность дерева воспламеняется скорее в сравнении с гладкой. Также важно, чтобы поступало достаточно кислорода. Иначе ждать огня придется долго.

Самовоспламенение

Процесс возможен без влияния внешних источников. Например, определенный участок породы подвергается перегреву. Он начинает обугливаться. Древесный уголь взаимодействует с кислородом. Над поверхностью появляется горючая смесь.

Высокая температура воспламеняет образование. Тлеющий древесный уголь появляется на ворсинках досок. Чтобы избежать самовозгорания, особенно, если порода находиться возле источников огня, нужно убирать неровности. Тогда чрезвычайной ситуации не произойдет.

Продукты сгорания

В процессе газообразные частицы и твердые превращаются в дым. Их состав зависит от породы дерева. Это соединения химических элементов с кислородом.

Продуктами горения являются:

углекислый газ;
пары воды;
азот;
окись углерода;
сернистый газ.

Перечисленные продукты гореть в дальнейшем не могут. Кроме одного исключения. Им является окись углерода. Твердые частицы дыма – это сажа. Состав продуктов зависит от условий горения. Оно может быть полным, и нет.

Если воздуха мало, появляется едкий дым. Он очень опасен для человека. Часто его вдыхание в больших количествах приводит к летальному исходу.

Фазы горения

В процессе их две – пламенная и тления. В первом случае выделяется большое количество продуктов с высокой температурой. У пламени интенсивное излучение. Огонь распространяется быстро и площадь пожара стремительно увеличивается. Если происходит ЧС, спасатели ликвидируют первую фазу горения.

Тлеют твердые продукты – угли. Выделение пиролизных газов происходит медленно. Огня из-за слабой концентрации нет. Эти продукты охлаждаются, появляется густой дым белого цвета.

Две фазы горения тесно взаимосвязаны. Они продолжаются пока есть топливо, кислород, нужная температура. Если одного элемента будет не хватать, пламя прекратиться.

Детальная информация видна на видео:

Эффективность горения древесины

В процессе сжигания породы происходит выделение тепловой энергии. С ее помощью обогревается здание. Эффективность горения зависит от температуры дерева в печи.

На это влияют несколько факторов:

разновидность породы;
влажность;
интенсивность горения;
условия, при которых идет сжигание (какая тяга).

Это основные показатели эффективности горения данного природного топлива. На них требуется обращать особое внимание. В зависимости от вида дерева, его используют для приготовления шашлыка на мангале, обогрева, других нужд. Рассмотрим подробнее.

Влажность и интенсивность горения

Если дерево срубили не очень давно, оно будет сырым. На это также влияет пора года. Влаги в нем содержится 45-65%. Интенсивность горения, к примеру, в камине, будет низкой. Огню понадобиться тратить энергию, чтобы испарить воду. Теплоотдача при этом станет невысокой.

Есть способы, которые помогут добыть нужное количество энергии:

класть в камин древесины в два раза больше (материально затратное дело);
распиливать влажные бревна и колоть;
покупать хорошо просушенные дрова.

Только срубленную породу не стоит использовать для отопления, кроме березы. В сыром виде пригоден граб и ясен.

Влияние тяги в печке

За ней надо внимательно следить. Иначе дерево нормально гореть не будет. Тяга направляет выделяемые вещества с потоками воздуха к системе вытяжки. Чтобы ее проверить, нужно разжечь бумагу в печи с открытой дверцей и заслонкой на дымоходе. Если ее нет – это плохо.

Узнать, отсутствует ли тяга, можно по таким признакам:

открывая топочную дверцу, идет дым;
он появляется из конвекционных щелей;
слышны хлопки из регулятора воздуха.

На тягу влияют факторы:

правильно спроектированный дымоход;
его высота должна превышать конек крыши и здания, расположенные рядом;
труба, где выходят в воздух продукты горения, должна быть утеплена;
отсутствие или наличие вентиляции;
атмосферные явления.

Для улучшения тяги следует использовать дефлектор, флюгер и шибер. А проверять его хорошо осиной.

Возможен ли пожар в бане

Такие чрезвычайные происшествия не редкость. По статистике, объятия сауны пламенем связаны с дымоходом. Требуется производить его регулярные чистки. Пожар случается, если в нем много сажи.

Причиной возгорания в бане также становиться неисправная электропроводка. Иногда сама печь. Бывает, что люди нарушают правила безопасности и происходит пожар. Важно, из какого материала сделано помещение. Он должен хорошо изолировать.

Детальная информация видна на видео:

Пожарная безопасность при работе с деревом

Природный материал легко охватывает пламя. Любой неосторожный поступок может повлечь неприятную или опасную ситуацию. Температуры возгорания древесины разные. Это зависит от породы. Но, они не слишком большие.

Для соблюдения безопасности, требуется делать следующее:

использовать мокрую штукатурку;
применять огнезащитные пасты;
делать облицовку;
использовать лаки, эмали;
наносить огнезащитный состав.

Это поможет обезопасить себя при работе с деревом.

Выводы

Зная, при каких температурных условиях случается воспламенение топлива, получиться избежать многих неприятностей. Плюс, легче будет подобрать материал для отопления дома с помощью печи или камина. Но требуется соблюдать правила безопасности, работая с деревянным материалом.

Читайте также: