Свойства дуба в воде

В рамках частной застройки строительство некоторых гидротехнических сооружений, конструкция которых постоянно или периодически контактирует с водой, далеко не всегда должна выполняться из металла, камня и бетона. Часто из финансовых, эстетических или экологических соображений для этого в ход идет строительная древесина.

Дуб как строительная древесина

Требованиям гидротехнического строительства (подводного и надводного) отвечают несколько видов древесины. По техническим параметрам самым лучшим строительным материалом для таких условий признается древесина лиственницы сибирской (благодаря большому содержанию смол). Но так как сибирская лиственница произрастает в основном на территориях западной и восточной части Сибири России, то в условиях Украины оптимальным вариантом, по соотношению цены и качества, является древесина дуба.

Дуб обычный, или черешчатый – одна из основных древесных пород лесостепной и лесной зоны Украины. Растущий и развивающийся дуб имеет древесину ядрового типа. Это значит, что на его стволе биологически активным является только наружный подкорный слой, так называемая заболонь (кстати, не имеющая строительной и декоративной ценности). Внутренние же слои ствола (образованные годовыми кольцами) биологически не активны, практически не имеют проводящей ткани. Фактически они находятся в плотном и твердом, само-законсервированном состоянии.

Традиция применения древесины дуба при строительстве сооружений возле воды и на воде – мостов, дамб, пристаней, а также лодок и кораблей – уходит в глубину веков. Причиной тому – не только отличные конструкционные характеристики, но и ее замечательная долговечность. Кроме того, немаловажным бонусом идут признанные декоративные свойства дубовой древесины, которые характеризуются привлекательной гаммой желто-коричневых оттенков (с вариациями до черного у мореного дуба), и выразительной радиально-лучевой текстурой, признаваемой в качестве эталонной.

В сравнении с камнем, железобетоном и пластиком древесина имеет ряд неоспоримых преимуществ, связанных с ее высокой декоративной привлекательностью (как в декорированном, так и неотделанном виде) и экологичностью. В рамках частного строительства гидротехнических сооружений сферой применения древесины дуба являются:

• несущие конструкции и (или) настилы, обвес деревянных причальных сооружений (береговых причальных стенок или вынесенных вглубь акватории пирсов);
• несущие конструкции и (или) настилы деревянных пешеходных мостиков через ручьи и канавы, речных (озерных) рыболовных мостиков;
• элементы (стенки, лестницы, перила, береговой настил, навесы) оборудования бассейнов, искусственных прудов, мест купания (пляжей).

В строительстве древесина дуба, как правило, применяется в виде пиломатериалов:

• круглых колод, двусторонних обаполов, четырехгранных кряжей – для устройства элементов несущих конструкций (сваи, опоры, столбы, балки, ростверки, каркасы и др.);
• дубовой доски (обрезной, не обрезной) или бруса – для устройства деревянного настила и элементов обвеса (перила, лестницы, навесы и др.).

О долговечности дуба в воде и над водой

Долговечность древесины дуба обусловлена ее высокой стойкостью к воздействию факторов окружающей среды. Она характеризуется:

• устойчивостью к гниению в атмосферных условиях (в надводных частях конструкции), которую определяет ее низкая гигроскопичность (способность впитывать воду);
• устойчивостью к разрушению под воздействием биологических факторов – грибков, надводных и подводных насекомых – для которых является ядовитым танин – дубильное вещество, в изобилии имеющееся в тканях;
• практически отсутствием гниения подводных частей дубовой конструкции, где главную роль играет фактор т.н. морения, или бескислородной консервации древесины, лишенной в подводном положении соприкосновения с атмосферным воздухом.

Характерным поведением твердых (ядровых) пород дерева в воде (под водой) является не гниение, а наоборот, все более усиливающееся отвердение и упрочнение, так называемое «морение». Наиболее полно характеризует поведение древесины дуба под водой пример широко известного натурального мореного дуба – очень ценной породы дерева, применяемой в декоративно-отделочных работах и производстве дорогой мебели. Мореный дуб – это не что иное, как дубовые стволы, по той или иной причине упавшие в водоем, и пролежавшие на его дне, занесенные песком или илом многие сотни, а то и тысячи лет. Не редкостью являются стволы мореного дуба, возраст которых превышает 5000 лет. Но они, тем не менее, не демонстрируют никаких признаков гниения или других признаков биологического или химического разрушения. Кроме конечно, сильного отвердения (практически невозможно вбить гвоздь) и изменения цвета до черного, что и делает его ценным декоративным сортом древесины.

Несколько по-иному ведут себя надводные части деревянной дубовой конструкции, например укрепления берега дубом. Как отмечалось, они также отличаются достаточно высокой атмосферной и биологической стойкостью, которая делает древесину дуба одной из самых долговечных древесин среди доступных для строительства. Но тем не менее, при свободном доступе атмосферного кислорода, периодическом чередовании процессов намокания, просушивания, замерзания и оттаивания, механические и декоративные свойства дубовых деталей идут по экспонентной вниз. И со временем, на открытом воздухе даже стойкий и прочный дуб приходит в негодность. Под воздействием колебаний температуры и влажности он сначала начинает рассыхаться – растрескиваться, теряет танин, после чего в трещины проникают грибки, насекомые и довершают разрушение.

Но можно частично избежать такого плачевного результата для надводной части дубовой конструкции. Для этого ее периодически покрывают специальными древозащитными средствами на основе минеральных или натуральных компонентов (льняное, конопляное масло) с добавлением воска, антигрибковых и других добавок. Покрытие дубовой древесины древозащитным средством защищает ее от ультрафиолета, предотвращает пересыхание и растрескивание, поражение грибками, а значит, существенно продлевает долговечность (в несколько раз по сравнению с необработанной). Но, в связи с постепенным испарением и разрушением слоя масел и различных компонентов, покрытие на дубовой древесине требует периодического возобновления (каждые 1-2 года).

Возникает резонный вопрос – какова же теоретическая долговечность деревянных гидротехнических сооружений из дубовой древесины? Очевидно, что она зависит от многих факторов (толщина дубового массива, наличие или отсутствие дополнительной антисептической обработки, ее параметры, климатические условия и пр.), определяемых на месте. Изучение специальной литературы показывает, что никто из специалистов не рискует указать конкретный срок службы строительных конструкций из дуба. Но все они уверенно указывают на многие десятки, а кто и на сотни лет службы. Свидетельством тому – множество примеров дубовых гидротехнических конструкций (тех же мостиков, дамб), сохранившихся с глубокой старины.

В целом, в рамках частного гидротехнического строительства дуб, как строительный материал, отличается большой практичностью. Всем он хорош – прочностью, твердостью, стойкостью к гниению и повреждению насекомыми, декоративной ценностью, доступностью в обработке простым электро и бензоинструментом. Но самое главное – его ценовая доступность. Ведь дуб – это преимущественно отечественная, а не привозная (импортная) древесина, и его пиломатериалы достаточно широко представлены в продаже, по относительно доступным ценам.