Impregnacja drewna więźby dachowej budynku

Fot. 1	Fot. 2
Rys.1	Rys. 2

Fot. 3

Fot. 4

Fot. 5

Fot. 6

Fot. 7

Drewno jako surowiec organiczny, stanowi pełnowartościowy materiał budowlany gdy wykazuje normalne własności fizyczne, chemiczne i regularną budowę anatomiczną oraz jest odpowiednio zabezpieczone przed czynnikami atmosferycznymi. Stąd szczególnie drewno elementów konstrukcyjnych więźby dachowej, zanim zostanie wmontowane w układ konstrukcyjny dachu, musi być starannie przygotowane. Wszelkie zaniedbania w tym zakresie, szczególnie pozostawienie w drewnie nadmiernej wilgotności, po jego impregnacji chemicznej będzie powodować powstawanie rozległych pęknięć. Takie pęknięcia powstają już w pierwszej fazie wysychania drewna w zewnętrznych warstwach np. belki, krokwi czy murłaty. Na skutek intensywnego wysychania warstwy te kurczą się, natomiast wewnętrzne warstwy drewna pozostają obojętne i nie kurczą się. Nie kurczące się w tej fazie warstwy wewnętrzne rozciągają kurczące się warstwy zewnętrzne i wskutek tego w warstwach wewnętrznych powstają naprężenia ściskające, a w warstwach przypowierzchniowych rozciągające, które powodują pęknięcia, często dość głębokie (fot. 1 i 2).

Na podstawie własnych obserwacji i doświadczeń mogę stwierdzić, że powstawaniu takich pęknięć o głębokości powyżej 1 cm, szczególnie w poprzek włókien drewna, sprzyjają naprężenia jakie wynikają z ciężaru dachu, pokrytego przeważnie dachówką ceramiczną oraz przy poddaszach zabudowanych na cele mieszkaniowe, gdzie mikroklimat poddasza wymaga obniżonej wilgotności drewna więźby dachowej. Dlatego drewno budowlane, przeznaczone na więźbę dachową powinno posiadać wilgotność 15–18%, po impregnacji powierzchniowej. Jest to wilgotność równoważna drewna w otoczeniu klimatu jaki panuje na poddaszu niezabudowanym, natomiast przy poddaszu zabudowanym ta wilgotność powinna być jeszcze mniejsza.

Nadmierna wilgotność elementów konstrukcyjnych więźby dachowej nie tylko powoduje ich spękania, ale również spadek wytrzymałości mechanicznych. Np. wpływ wilgotności na spadek wytrzymałości wybranych gatunków drewna, na ściskanie przedstawiono na wykresie (rys. 1), z którego wynika, że związek między wytrzymałością a wilgotnością drewna (do 30%) jest zawsze odwrotnie proporcjonalny tzn. wzrost wilgotności drewna obniża jego wytrzymałość, zaś spadek pociąga za sobą wzrost wytrzymałości. Dlatego by ustrzec się takiego niekorzystnego zjawiska, należy przestrzegać wymagań w zakresie wilgotności technicznej drewna.
Każde drewno konstrukcyjne więźby dachowej i jego poszycia, wymaga odpowiedniej impregnacji chemicznej. Impregnacja w języku łacińskim, oznacza nasycanie drewna środkami chemicznymi, które zabezpieczają drewno przed jego szkodnikami i mikroorganizmami, wody a nawet ognia. W impregnacji tej stosuje się na ogół metodę powierzchniową, w której impregnat wsiąka w głąb drewna do 1–2 mm. Skuteczność tej impregnacji zależy od wielu czynników; gatunku drewna, jego wilgotności, rodzaju impregnatu oraz przyjętej technologii nakładania preparatu chemicznego. Natomiast nasiąkliwość drewna (W) jest to zdolność wchłaniania przez drewno wody (impregnatu). Stopień nasycenia drewna zależy, przede wszystkim od jego ciężaru właściwego wyrażonego w G/cm3, tzn. im większy jest ciężar właściwy drewna, tym mniejsza jest jego nasiąkliwość. Zależności te pokazane są na wykresie (rys. 2), z którego wynika, że nasiąkliwość np. drewna sosnowego (stosowanego powszechnie w konstrukcjach dachowych z drewna) od drewna dębowego, przy wilgotności powietrzno-suchej (15%) jest większa o 40%. Stąd własności drewna w zakresie jego nasiąkliwości, muszą być zawsze uwzględniane przy planowaniu technologii impregnacji; metody nakładania i rodzaju preparatu.

Obowiązek ochrony drewna budowlanego przed grzybami (szczególnie grzybem domowym) i i owadami drewna; spuszczelem, kołatkiem itp. (fot. 3 – widoczne chodniki „spuszczela” w nie zaimpregnowanym drewnie belki), wynika z rozporządzenia MSW i A z 30 września 1997 roku, w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 132 z dnia 28.X.1997 r.). Mimo jednak tych wymagań, nadal w praktyce spotyka się przypadki, że nie impregnuje się drewna więźby dachowej (fot. 4) lub przeprowadza się ten proces w stopniu niedostatecznym tj. nakłada się zbyt małą ilość impregnatu i w dodatku nierównomiernie (fot. 5). Tak wykonana wadliwie impregnacja drewna nie tylko go nie chroni przed działaniami mikroorganizmów, ale np. przy drobnych już pęknięciach powierzchniowych drewna, stwarza dobre warunki do ich rozwoju. Stąd wszystko przemawia za tym, aby rzetelnie i fachowo przeprowadzać te procesy chemicznej impregnacji drewna więźby dachowej. Szczególnie tej zabudowanej, gdy poddasze jest wykorzystywane na cele mieszkaniowej, stosując impregnat zabarwiony, aby optycznie można sprawdzić jakość wykonania tych prac. Dokładnej i starannej impregnacji wymaga drewno budowlane, porażone grzybami pleśni i sinizny (Discula pinikola), szczególnie drewno poszycia koszów dachu, gdzie po wykonaniu prac dekarskich trudny jest dostęp i najmniejsze zacieki wody deszczowej, powodują rozwój grzybów i korozję tego drewna. (fot. 6). Wiadomo że sinizna drewna nie obniża jego wartości technicznych i zasiniałe drewno może być użyte na konstrukcje dachowe zakryte, gdzie nie jest wymagana określona estetyka drewna. Natomiast zaleca się dokonania dobrej impregnacji takiego drewna, ponieważ stwierdzono również naukowo, że drewno zasiniałe jest osłabione i podatne na rozwój grzybów, które niszczą jego struktury (fot. 7 – czarne zaciągi to zasiniałe drewno po impregnacji chemicznej). Poza tym naukowcy stwierdzili również, że drewno dobrze zaimpregnowane właściwymi środkami chemicznymi, posiada mniejsze własności higroskopijne i jest odporniejsze na wahania otaczającego go klimatu. Obecnie na krajowym rynku, znajduje się wiele już ciekawych preparatów chemicznych, które mogą być z powodzeniem zastosowane w impregnacji drewna więźby dachowej. Z krajowych preparatów, dość powszechne zastosowanie mają preparaty solne; Fobos M-2 i Fobos m-2F, które po naniesieniu ich w ilości 200 g/m2 drewna nie tylko zabezpieczają przed mikroorganizmami, ale zgodnie z normą BN-87/8826-02, uodparniają drewno od ognia do stopnia trudnozapalności. Natomiast skuteczność tych preparatów przed owadami drewna wynosi już po nałożeniu 56 g/m2. Preparaty te nie obniżają normatywnych wytrzymałości drewna.

Proces impregnacji przygotowanych elementów konstrukcyjnych więźby dachowej, przed obróbką ciesielską i montażem powinien odbyć się na terenie tartaku lub bezpośrednio na budowie po uprzednim przygotowaniu impregnatu np. 20% roztworu wodnego Fobosu M-2. Roztwór należy przygotować z ciepłej wody, ponieważ daje to lepszą możliwość szybkiego i dobrego rozpuszczenia preparatu solnego. Impregnat można nanosić na drewno przy użyciu pędzla (ławkowca) lub pistoletu pneumatycznego. Zabieg nanoszenia należy powtarzać 5–8-krotnie w 2 godzinnych odstępach czasu, aż do naniesienia 200 g handlowego preparatu na 1 m2 drewna. Założony czas między poszczególnymi naniesieniami impregnatu, jest potrzebny na wyparowanie wprowadzonej, do drewna wody i im on jest dłuższy tym lepsza jest nasiąkliwość impregnatu w drewno.

Zaimpregnowane elementy konstrukcyjne po ostatnim naniesieniu impregnatu, przed obróbką ciesielską i montażem, powinny być sezonowane przez okres tygodnia i chronione przed opadami deszczowymi, by osiągnęły wilgotność techniczną.
W procesie impregnacji drewna więźby dachowej i poszycia dachowego, należy zwrócić również uwagę, na wszelkiego rodzaju cięcia mechaniczne drewna (operacje ciesielskie), które muszą być również starannie zaimpregnowane w czasie już prac montażowych. W czasie przygotowywania impregnatu chemicznego oraz wykonywania samych operacji procesu jego nakładania na drewno, należy przestrzegać przepisów BHP, stosując zawsze sprzęt ochrony osobistej; kombinezon, rękawice gumowe i okulary. Zaś w przypadku zanieczyszczenia skóry ludzkiej impregnatem chemicznym, należy bezwzględnie jak najszybciej zmyć ciało ciepłą wodą.
W artykule tym przedstawiłem podstawowe i najważniejsze zagadnienia dotyczące impregnacji drewna więźby dachowej, by jeszcze raz uczulić wszystkich budujących, szczególnie cieśli, że impregnacja drewna budowlanego jest nie tylko obowiązkowa, ale konieczna bowiem decyduje w dużej mierze o trwałości konstrukcji dachowej, drewnianej w użytkowaniu domu.

Inż. Zbigniew Gęsiński
Fot. Autora
Rys. F. Krzysik – „Nauka o drewnie”
WARSTWY – Dachy i Ściany 2'2001