fbpx
X

Νέες Τεχνολογίες και τεχνικές για την προστασία των ξύλινων κατασκευών

Το ξύλο κυριαρχούσε ως υλικό κατά την αρχαιότητα και από τα πανάρχαια χρόνια ο άνθρωπος εφάρμοζε ιδιαίτερες τεχνικές για την προστασία και τη συντήρησή του. Για πολλούς αιώνες και σε πολλές περιοχές υπήρξε το ποιο διαδεδομένο οικοδομικό υλικό. Εμφανίζεται σε κατασκευές από την Αρχαία Ελλάδα, μέχρι την Μεσαιωνική Ευρώπη και τη Βενετία. Στην σύγχρονη εποχή, η πρόοδος της τεχνολογίας δημιουργεί νέες και αξιόπιστες μορφές βιομηχανικού ξύλου με αποτέλεσμα την αναβίωση των ξύλινων κατασκευών. Οι ξύλινες κατασκευές απαιτούν καλή μελέτη και σχεδιασμό, όπως και περιοδική συντήρηση.

Το ξύλο είναι ένα βιολογικό, οργανικό υλικό, προϊόν της αειφορίας των δασών και αποτελεί ένα ιδιαίτερο υλικό που έχει βοηθήσει καθοριστικά την εξέλιξη του ανθρώπου στον πλανήτη και στον πολιτισμό του. Οι διαφορές που παρουσιάζονται από ξύλο σε ξύλο οφείλονται στη διαφορετική χημική σύσταση του κάθε ξύλου που εξαρτάται από το ίδιο το δέντρο και το κλίμα στο όποιο έχει αναπτυχθεί. Με μηχανική ή/και χημική επεξεργασία οι επιστήμονες ξύλου έχουν δημιουργήσει δεκάδες προϊόντα ξύλου, τα οποία βελτιώνουν συνεχώς την ποιότητα ζωής. Είναι όμως ένα ανισότροπο υλικό με πολυσύνθετη δομή και χημική σύσταση, γι’ αυτό και οι χρήσεις του απαιτούν εξειδικευμένες γνώσεις και εμπειρία.

Πέρα από τα σημαντικά πλεονεκτήματα που έχει ως βιολογικό υλικό, το ξύλο είναι ευπρόσβλητο από τους μύκητες και τα έντομα και “ευάλωτο” στην υγρασία. Επίσης ρικνώνεται, όταν αποβάλλει υγρασία στο περιβάλλον και διογκώνεται, όταν προσλαμβάνει υγρασία είτε διά της απευθείας επαφής είτε από τον αέρα. Ωστόσο, οι ξύλινες κατασκευές και τα τεχνουργήματα από ξύλο που έχουν υλοποιηθεί ανά τους αιώνες, βεβαιώνουν ότι ο άνθρωπος γνώριζε πολύ καλά αυτό το υλικό, την τεχνολογία του, αν και αγνοούσε παντελώς το αίτιο: τη χημεία και τη δομή του υλικού. Γνώριζε, δηλαδή να το κατεργάζεται, να το αξιοποιεί, να το προστατεύει, να το συντηρεί με ποικίλες τεχνικές, που τις είχε εφεύρει, και ήξερε “ότι δουλεύουν”. Η ορθή χρήση και συντήρησή του καθιστά το ξύλο ως ένα υπέροχο υλικό που είναι φυσικό, οικολογικό και ανανεώσιμο και η προληπτική συντήρηση του συμβάλλει καθοριστικά στη μεγάλη αύξηση της διάρκειας ζωής των κατασκευών και ως εκ τούτου βοηθά στον περιορισμό της καταστροφής των δασικών οικοσυστημάτων του πλανήτη.

Είναι γεγονός ότι οι κατασκευές από ξύλο απαιτούν σωστή μελέτη και σχεδιασμό τόσο για την υλοποίησή τους, όσο και για τη συντήρησή τους. Οι κλιματικές συνθήκες μεταβάλλονται συνεχώς από τόπο σε τόπο, οι καθημερινές εναλλαγές θερμοκρασίας, σχετικής υγρασίας, αέρα, δυνατού ήλιου “ταλαιπωρούν” τις κατασκευές και σταδιακά προκαλούν υποβάθμιση και γήρανση (weathering). Η προστασία του ξύλου, συνεπώς, είναι απαραίτητη. Αυτά τα δεδομένα επιβάλλουν σε κάθε περίπτωση να χρησιμοποιούνται τα κατάλληλα είδη ξύλου ή προϊόντα ξύλου και να εφαρμόζονται περιοδικά τεχνικές προστασίας και συντήρησης των κατασκευών. Ο άνθρωπος από την αρχαιότητα εφάρμοζε εντυπωσιακές τεχνικές, που αποδεικνύουν ότι γνώριζε άριστα τη φυσική ανθεκτικότητα των διαφόρων ειδών και μεριμνούσε για τη μείωση της ρίκνωσης / διόγκωσης του ξύλου, όπως επίσης και για την αύξηση της αντοχής του έναντι των βιοτικών και των αβιοτικών “εχθρών” του. Η πιο γνωστή και αρχαία τεχνική είναι η μέθοδος επάλειψης ή εμβάπτισης του ξύλου με κατράμι. Το κατράμι είναι ένα παχύρευστο ελαιώδες μαύρο υγρό, με έντονη οσμή, το οποίο παράγεται από την καταστρεπτική απόσταξη κορμών πεύκου υπό ανοξικές συνθήκες και αποτελείται από αρωματικούς υδρογονάνθρακες, οξέα και βάσεις. Το κατράμι (ή κατράνι, λέξη αραβικής προέλευσης) ήταν γνωστό στη Σκανδιναβία από την εποχή του σιδήρου. Χρησιμοποιούνταν ως συντηρητικό σε ξύλινες κατασκευές (βλ. σκάφη, μονωτικό υλικό σε κατοικίες. Ακόμη και σήμερα στη Σκανδιναβία χρησιμοποιείται, όχι τόσο εκτεταμένα, σε κατασκευές υπαίθρου (ξυλεπενδύσεις, εξωτερικά δάπεδα και προβλήτες, πέδιλα σκι). Τον 19ο και τον 20οαιώνα, Έλληνες Βλάχοι, γνωστοί ως “κατρανάδες”, σε χωριά της Πίνδου, έφτιαχναν κατράνι με τον παραδοσιακό τρόπο, που το εμπορεύονταν οι ίδιοι σε όλη τη χώρα, κυρίως για τρεις εφαρμογές: θεραπεία ζώων κτηνοτροφίας, παρασκευή φαρμάκων και αλοιφών, κατασκευές ξυλοναυπηγικής. Σήμερα, αυτή η τεχνική έχει σχεδόν εκλείψει στη χώρα μας.

Άλλες τεχνικές συντήρησης του ξύλου είναι:

Τεχνική εμβάπτισης ή επάλειψης του ξύλου με φυσικά έλαια:

Σε πολλούς πολιτισμούς (αρχαίους Αιγύπτιους και Έλληνες) ήταν ευρέως γνωστή αυτή η τεχνική, σήμερα η πιο γνωστή μέθοδος γίνεται με λινέλαιο, δηλαδή το φυσικό λάδι του φυτού λινάρι.  Άλλα έλαια συντήρησης είναι το κραμβέλαιο, το ελαιόλαδο και το έλαιο του κέδρου.

Μισοκάψιμο, ή μερική θερμική τροποποίηση του ξύλου:

Μια άλλη πρακτική, η μερική απανθράκωση, είναι γνωστή από τα αρχαία χρόνια για βελτίωση της ρίκνωσης – διόγκωσης και της σκληρότητας του ξύλου. Χρησιμοποιούνταν στην Αφρική τα παλαιά χρόνια, ωστόσο στη Σκανδιναβία είχε πολύ πετυχημένες εφαρμογές γύρω στο Μεσαίωνα (μισοκάψιμο των πλαϊνών των πολεμικών καραβιών των Βίκινγκς), για να γίνουν τα ξύλα ανθεκτικά και να έχουν αντοχή στη φωτιά. Στην Ιαπωνία, η τεχνική αυτή είναι γνωστής ως yakisugi, η οποία περιλαμβάνει τη μερική επιφανειακή “καύση” (μισοκάψιμο) ξυλείας ιαπωνικού κυπαρισσιού, που προορίζεται για εξωτερικές κατασκευές, π.χ. ξυλεπενδύσεις, σκέπαστρα, στέγες, κουφώματα. Η ξυλεία αποκτά μαύρο χρώμα και είναι δυνατό να επαλειφθεί με λάδι ή φυσικά βερνίκια.

Μέθοδοι εμποτισμού του ξύλου υπό πίεση:

Πρόκειται για βιομηχανικές μεθόδους, που αναπτύχθηκαν τον 19ο αιώνα στην Ευρώπη, με άριστα αποτελέσματα για την αύξηση της διάρκειας χρήσης των ξύλινων κατασκευών αλλά και τη βελτίωση των ιδιοτήτων του ξύλου. Γίνεται με χρήση χημικών, που είναι τοξικά σε κάποιο βαθμό. Ο εμποτισμός γίνεται με εφαρμογή πίεσης ή/και κενού, σε ειδικές μονάδες, που λέγονται εμποτιστήρια. Τέτοιες μέθοδοι περιλαμβάνουν τα εξής: εμποτισμό του ξύλου (κυρίως πεύκων λόγω του μεγάλου πορώδους τους) με πενταχλωροφαινόλη, με άλατα χαλκού, χρωμίου και αρσενικού, με διάφορα άλλα άλατα: ACQ, CA, CN, ACC (λ.χ. στη Β. Αμερική) και με οργανικούς διαλύτες και μυκητοκτόνα LOSP (στην Ωκεανία). Τέτοια ξυλεία, εμποτισμένη, μετά το πέρας της χρήσης της θεωρείται ως επικίνδυνο υπόλειμμα και ο χειρισμός της στην Ευρώπη, υπόκειται σε αυστηρή νομοθεσία.

Εμποτισμός του ξύλου με κρεοζωτέλαιο (κρεόζωτο ή πισσέλαιο):

Μέθοδος βασισμένη σε ελαιοδιαλυτά πετροχημικά κλάσματα, που ευρέως χρησιμοποιείται στη χώρα μας σε στύλους δικτύων ηλεκτρισμού και τηλεπικοινωνιών. Το εμποτισμένο υπό πίεση ξύλο (δασικής ή μαύρης πεύκης) έχει σκούρο μαύρο έως καφέ χρώμα, δυσάρεστη οσμή, ιδίως όταν είναι «φρέσκο», και έχει άριστη διαστασιακή συμπεριφορά και πολύ μεγάλο χρόνο ζωής, περιέχει όμως αρκετές τοξικές ουσίες  η συγκεκριμένη ξυλία.  Σχεδόν σε όλη την Ευρώπη χρησιμοποιείται, παρότι είχε προβλεφθεί ότι από το 2004 θα εγκαταλειπόταν σταδιακά αυτή η τεχνική. Η εμποτισμένη με πισσέλαιο ξυλεία είναι ένα επικίνδυνο υπόλειμμα μετά την απόσυρσή της από γραμμές τρένων και στύλους Δ.Ε.Η. και Ο.Τ.Ε. Σημειώνεται όμως και το εξής πολύ σημαντικό: Οι ξύλινοι στύλοι των δικτύων ηλεκτρισμού και τηλεπικοινωνιών και οι στρωτήρες σιδηροδρόμων είναι σημαντικές εφαρμογές, που με τον προληπτικό εμποτισμό του ξύλου δεκαπλασιάζουν τη διάρκεια ζωής της κατασκευής, π.χ. ένας στύλος Δ.Ε.Η. χωρίς εμποτισμό διαρκεί 5 χρόνια, ενώ ένας εμποτισμένος διαρκεί περισσότερα από 40 χρόνια. Εκτιμάται ότι εάν δεν γινόταν εμποτισμός αυτών των δικτύων και των στρωτήρων των σιδηροδρόμων, τα δάση του πλανήτη θα είχαν υποστεί ανεπανόρθωτη καταστροφή, ειδικά στις εύκρατες ζώνες της Γης, κάτι που δεν συμβαίνει, αφού τα δάση εκεί ακμάζουν με εξαιρετικό ρυθμό (αειφορική διαχείριση). Κατά συνέπεια, η προστασία του ξύλου με χρήση εμποτιστικών ουσιών είναι μια αναγκαία διαδικασία.

Εμποτισμός του ξύλου με υδατοδιαλυτά άλατα βορίου, χαλκού και αζόλες:

Ξύλο εμποτισμένο υπό πίεση (6-12 atm), με τέτοια εμποτιστικά διαλύματα παρουσιάζει ρίκνωση – διόγκωση μειωμένη μέχρι 50%. Αυτά τα άλατα προσδίδουν συνήθως στο ξύλο ένα ελαφρό πρασινωπό ή μπλε χρώμα και ανήκει στην εμποτισμένη ξυλεία. Καλό είναι να χρησιμοποιούνται σε εμποτισμό μόνο πεύκα (με μεγάλο σομφό). Πολύ διαδεδομένη τεχνική και με μεγάλο εύρος εφαρμογών σε ξύλινες δομικές κατασκευές  όπως στέγες, εξωτερικές ξύλινες κατασκευές, περιφράξεις, κιόσκια, πέργκολες, υπόστεγα.  Υπάρχει και η τεχνολογία εμποτισμού δομικής ξυλείας για αντοχή στη φωτιά, κατά την οποία ξυλεία, συνήθως πεύκου, εμποτίζεται υπό πίεση με αντιπυρικές ουσίες (επιβραδυντικά της φωτιάς), που περιέχουν ανόργανες ενώσεις του φωσφόρου, αζώτου, βορίου κ.ά.

Μέθοδος βαφής του ξύλου με ακρυλικές λάκες και ελαιοχρώματα:

Καλή τεχνική προστασίας του ξύλου είναι και η βαφή του. Ενδεικνυόμενη βαφή για ξύλινες κατασκευές εξωτερικών κουφωμάτων και ξύλινων κατασκευών υπαίθρου, για μεγάλη διάρκεια ζωής είναι η εφαρμογή ακρυλικής λάκας εξωτερικής χρήσεως με αλκύδια στο επιθυμητό χρώμα.  Ο εμποτισμός με υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα είναι μια πρόσφατα πατενταρισμένη τεχνολογία, η οποία δίνει ξυλεία αντοχής. Η σκληρότητα και η αντοχή του ξύλου που έχει τροποποιηθεί με φουρφουρυλική αλκοόλη είναι μεγάλη, όπως πιστοποιείται από τη βιβλιογραφία και τα πειράματα που έχουν εκπονηθεί. Αυτή η σωστή τακτική έχει αναβαθμίσει τα ξύλινα κουφώματα (πόρτες, παράθυρα) και τις κατασκευές υπαίθρου στη χώρα μας. Εναλλακτική τεχνική είναι και η βαφή με αλκυδική υδροδιαλυτή ριπολίνη (λαδομπογιά) εξωτερικής χρήσης για ξύλο. Η γνωστή μέθοδος βαφής με ελαιοχρώματα ή άλλες χρωστικές ουσίες επίσης βοηθά στη μείωση της ρίκνωσης και της διόγκωσης του ξύλου και αυξάνει το χρόνο ζωής. Αυτή η μέθοδος είναι κλασική, εφαρμόζεται με επιτυχία στη χώρα μας από τη δεκαετία του ’60 και περιλαμβάνει βαφές ή επιχρίσματα ποικίλης προέλευσης. Στα κουφώματα ήταν συνηθισμένη με χρήση λαδομπογιάς και τσίγκου.

Εμποτισμός με υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα:

Πρόσφατα στη Δανία αναπτύχθηκε μια νέα τεχνολογία,  σύμφωνα με την οποία ξυλεία ερυθρελάτης, ένα είδος δύσκολο στον εμποτισμό, μπορεί να εμποτιστεί με μυκητοκτόνα και εντομοκτόνα συντηρητικά, όταν αυτά διαλυθούν μέσα σε διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο βρίσκεται σε υπερκρίσιμη κατάσταση. Αυτά τα χημικά περιέχουν και αζόλες, που δίνουν ξυλεία αντοχής, κατάλληλη για χρήσεις κλάσης επικινδυνότητας 3 . Επιπροσθέτως, μια “καλή πρακτική”, γνωστή στους παλαιότερους, που δεν συνιστά μέθοδο προστασίας, είναι η επιλεκτική χρήση, σε δύσκολες εξωτερικές κατασκευές, αποκλειστικά ανθεκτικών και πολύ ανθεκτικών ειδών ξύλου, που παρέχουν σταθερότητα διαστάσεων, υψηλή διάρκεια στο χρόνο, και αντοχή. Τέτοια είδη, που συνήθως είναι πιο δαπανηρά, είναι τα είδη teak, azobé, padauk, afzelia (doussie), makore, κυπαρίσσι, ακακία, jarrah, mansonia (beté), okan, ipé, λευκή δρυς (όχι κόκκινη δρυς), καστανιά, κέδρος, iroko, sipo, jatoba, kempas, western red cedar, dark red meranti, bangkirai κ.ά. Σε κάθε περίπτωση, η πλούσια χημική σύσταση και η πολύπλοκη εσωτερική δομή των ειδών ξύλου επιτρέπουν την ανάπτυξη πολλών νέων τεχνικών χημικής τεχνολογίας, οι οποίες σήμερα είναι σε διαρκή και αλματώδη εξέλιξη.

 

Πηγή άρθρου και εικόνας:

Αναδημοσίευση: https://ktirio.gr/el/

Tags:

Leave a reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.