Magasépítészet

A fa meghibásodása és védelme

a) A fa hibái

Fahibáknak nevezzük azokat a tulajdonságo­kat, amelyek a fa szilárdságát lényegesen befo­lyásolják, vagy megmunkálását megnehezítik, felhasználásra alkalmatlanná teszik.

A fa leg­lényegesebb hibái: a) repedések, b) göcsök, c) csavarodottság.

A repedések különböző okok folytán kelet­keznek és különböző természetűek lehetnek.

  1. A zsugorodási repedések a fa aszása követ­keztében keletkeznek, akár a geszt-, de leginkább a szijács-részeken. A zsugorodási repedések lehet­nek: bélrepedések, sugárirányú repedések és gyűrűs repedések (100 a, c ábra). Az ilyen természetű repedések keletkezését lassú szárítással jelentős mértékben el lehet kerülni.
  2. A fagyrepedések sugár irányúak, a külső szélen szélesebbek, befelé keskenyedők (100 b ábra).

A fa repedései

100. ábra. A fa repedései; a) gyűrűs, b) sugár irányú, c) bélrepedés

Göcsök

A göcsök a fa szilárdságát (főleg a húzó szilárdságot) lényegesen befolyásolják, azért a korszerű szabályzatok határt szabnak a göcsök száma és helyzete tekintetében. A göcsök külön­böző természetűek lehetnek, vannak: a) benőtt göcsök, amelyek egészségesnek mondhatók és kevésbé kifogásolhatók; b) kieső göcsök, ezek főleg az asztalosmunkánál esnek kifogás alá és c) harántgöcsök (101. ábra). A kieső göcsöket az asztalosmunkáknál el kell távolítani és helyüket alkalmasan beenyvezett fadarabbal ki kell foltozni.

Különböző természetű göcsök

101. ábra. Különböző természetű göcsök; a) benőtt göcs, b1) és b2) kieső göcsök, c) haránt göcsök

Az excentrikus növésnél a bél nem a fa közepén, hanem az északi oldal fele eltolva helyezkedik el (102 a ábra). Az ilyen fából készült fűrész­áru is erősen vetemedik.

Csavarodottság

Ha a fa rostjai csavarvonalnak, akkor a fa fűrészáru készítésére, egyáltalán gép­pel való megmunkálásra alkalmatlan (102 b ábra). A csavarodott fából készült fűrészáru veteme­dik, kajszul.

Rossz növésű fák

102. ábra. Rossz növésű fák; a) excentrikus növésű fa bütümetszete, b) csavarodott rostú fa

Általában I. kategóriájú fát kell alkalmazni húzott és külpontosán húzott elemeknél. Más igénybevételekre csak kivételesen alkalmazható.

II. kategóriájú fát kell alkalmazni hajlított, nyomott és külpontosán nyomott elemeknél. Húzásra és kül­pontos húzásra csak kivételesen alkalmazható.

III. kategóriájú fát olyan alárendelt jelentőségű szerkezeti elemeknél kell alkalmazni, melyek tönkremenetele nem veszélyezteti az egész szerkezet állékonyságát (pl. tető-szarugerenda). Húzott elemeket ezen kate­góriájú fából készíteni nem szabad.

b) A fa betegségei

A fa betegségei annak anyagszerkezetében olyan változásokat okozhatnak, amelyek következté­ben a fa szilárdsága veszélyesen csökken, vagy bizonyos esetekben teljesen megszűnik. A fa már a beépítés időpontjában beteg lehet, vagy később, beépített állapotában betegedhet meg,

A fa betegségét növényi élősdiek és állati kár­tevők okozzák, amelyek a fa anyagát táplálkozá­sul használják fel. Ennek megfelelően a fának két igen veszélyes betegsége van: a) a gombásodás, és b) a rovarrágás.

A gombásodás

A farontó gombák élősdiek, amelyeknek farontó hatása abban áll, hogy egyes fajták spórái a fa cellulóztartalmát, más fajtáké pedig a fa lignintartalmát használják fel táplál­kozásul. Az említett anyagok kivonása követ­keztében a fa szilárdságát elveszti, megpuhul, összerepedezik, majd teljesen szétmorzsolódik (el­korhad). A cellulóztartalmát vesztett fa megvörösödik, megbarnul; a lignintartalmát vesztett fa megfehéredik.

Az épületfa gombafertőzése bekövetkezhetik a faraktárakban vagy magán az épületen is, de vannak olyan gombák, amelyek magát az élőfát támadják meg. A fertőződés a felületek elszíneződésében jelentkezik, majd a továbbiakban a korhadás alakjában mutatkozik meg.

A megfulladás a zárt, meleg helyre kerülő ned­ves gerendák korhadásának egyik neme; a fa szövetei meglazulnak, a fa szilárdságát majdnem teljes mértékben elveszti. A gombák életműködéséhez a következő fel­tételek szükségesek: a) nedvesség, b) 15-40 C°-os hőmérséklet. A szabadon megmutatkozó faszerke­zetek csak ritkán, inkább a takart szerkezetek (födémek, padlók, tokok, földbe ásott oszlopok és hasonlók) gombásodnak meg.

Védekezés a gombásodás ellen

Mivel a gombá­sodás feltétele a nedvesség jelenléte, azért csak légszáraz fát szabad beépíteni, másrészt a beépített fát a nedvességhatásoktól óvni kell. Kívánatos a faanyagot impregnáló (antiszeptikus) védőszerek­kel kétszer bekenni.

Gombafertőzés

Ez esetben meg kell állapítani, hogy milyen természetű gomba okozta a kárt. A legveszedelmesebb a Merulius lacrymans (házi­gomba vagy könnyező gomba); az ezzel fertőzött fát el kell távolítani az épületből, de azonkívül a feltöltést is ki kell cserélni, mert különben az újonnan beépített faanyag is megfertőződik. Fertő­zött falaknál a habarcsot le kell verni, a téglákat le kell vésni, a szerkezetet: jól ki kell szellőztetni, karbolineummal itatni, a habarcshézagokat újra ki kell kenni, sőt tanácsos a felületeket forrasztó lámpával kiégetni.

Ha a gombásodást nem házigomba okozta, akkor egyszerűbb orvoslással is megelégedhetünk ; a nedvesség okát meg kell szüntetni, a fertőzött részeket le kell tisztítani, az erősebben sérült része­ket új anyaggal ki kell cserélni, és mind a régi, mind az új fa részeket védőszerrel kell impreg­nálni.

A legújabb külföldi kísérletek arra az eredményre vezettek, hogy a házigomba által megtámadott faszer­kezeteket infravörös sugarakkal kezelve, azok gomba­mentesekké váltak. Az előzetesen ilyen eljárással kezelt faanyagok a gombafertőzés ellen immúnisakká váltak.

Az egészséges fára jellemző, hogy a rönk vagy a gerenda egyik végén leadott morse-jelek (igen gyenge kopogtatás) a rönk vagy gerenda másik végén jól hallha­tók ; a beteg, gombáktól megtámadott (rothadt, meg­fulladt) fa nem közvetíti a morse-jeleket.

Rovarrágás

A rovarok – főleg a lárváik által rágott járatok és furatok következtében – olyan sérüléseket okoznak, amelyeknek következ­tében a fa szilárdsága erősen csökken. A faszerke­zetekben így gyakran jelentős károkat okoznak a különböző faragó bogarak, ormányos bogarak, cincérek stb.

A fapusztító rovarok elleni védekezés módjai a következők: a) a fát kb. 20 órán keresztül 80 0° hőmérsékletnek tesszük ki, b) mérges folya­dékokkal vagy mérges gázokkal kezeljük, azon­kívül c) a fa gőzölésével is eredményt érhetünk el.

c) A fa egyéb meghibásodásai

A levegő és a víz mint váltakozó közeg hatása

A faanyagra káros, ha a fa – huzamosabb ideig – váltakozva víz és levegő hatásának van kitéve. Ilyen esetekben tölgyet, vörösfenyőt vagy esetleg borovi­fenyőt kívánatos alkalmazni. Végleges jellegű épít­ményeknél éppen ezért a facölöpöket oly mélységig kell leverni, hogy azok állandóan vízben álljanak; ebben az esetben azok évszázadokig (pl. Velencé­ben) eltartanak. (Az apály és dagály közti rövid ideig tartó vízen kívüli állapot ebből a szempont­ból nem káros.)

Tűzhatás

A fa 105 C°-on felüli hevítésénél lassú lepárlás és gázosodás áll elő. A keletkező gá­zok gyulladáspontja 260-290C°. Ennél nagyobb hőmérsékletnél a fa már önmagát hevíti tovább. Mennél vékonyabb és mennél lazább a fa, annál könnyebben gyullad. A vonatkozó kísérletek azt mutatták, hogy egy órai tűzhatás után a vastagabb gerendák felülete bár elszenesedett, de a gerendák belseje épségben maradt.

Az előbbiekből következik, hogy a vékonyabb szelvényekből (deszkából, pallóból) készült szerkezeteknél fokozott figyelmet kell fordítani a tűz­védelemre. Az ilyen szerkezeteknél nagyobb a gázosodási, tehát gyúlékony felület, mint a töme­gesebb szelvényekből (heveder- és gerenda keresztmetszetekből) készült szerkezetek esetében.

A fa gyúlékonysága ellen kétféle módon véde­kezhetünk:

  1. A fafelületeket olyan anyagokkal vonjuk be, amelyek a hőségben megolvadva a tűzhatással szemben közömbösen viselkednek. Ilyenek a víz­üveget tartalmazó impregnáló szerek. A fa gyúlékonyságát csökkentik azonkívül a mész- és cement­vakolatok, az azbeszt- és fémburkolatok is.
  2. A fafelületeket olyan anyagokkal vonjuk be, amelyek a hevítés következtében az égést távoltartó közömbös gőzzel vagy gázokkal veszik körül a fát. A nátrium, a magnézium vagy a sulypát kristályvize a hevítés következtében a fát gőzzel veszi körül. A nitrogénvegyületeket tartalmazó sók (ammónium-klorid, ammónium-borát), valamint a magnéziumsók lángot fojtó gázokkal burkolják a fát.

A fa tűzbiztonsági értékelése

A faszerkezetek nem minősíthetők – mint ahogy azt a laikusok gondolják – a legkevésbé tűzbiztos szerkezeteknek. Erre jellemző a 103. ábra. Ha a (kellő tömegű) fa lángra lobbanását az előbbiekben ismertetett mó­dok egyikével késleltetni tudjuk, úgy a burkolatlan acél és az öntöttvas szerkezeteknél is tűzbiztosabbnak minősíthető.

Különböző anyagok tűzbiztonsági értékelése

103. ábra. Különböző anyagok tűzbiztonsági értékelése; a) burkolatlan folytacél, b) öntöttvas csőoszlop, d) fa, e) cementrabitzcal burkolt acéloszlop, f) téglapillér, g) merevbetétes betonoszlop, h) vasbeton.

A fa védelme

Az előbbiekből nyilvánvaló, hogy a beépített faanyagot védeni kell:

  1. A gombásodástól, illetőleg az ennek folytán bekövetkező korhadástól és megfulladástól (ez a faanyag kiszárításával, kilúgozásával, bizonyos anyagokkal való telítésével, illetőleg bevonásával ér­hető el).
  2. Az állati kártevőktől (ez a fa gőzölésével, mérges gázokkal vagy folyadékokkal való kezelésével érhető el).
  3. A tűzhatásoktól (ez bizonyos, a lángra robba­nást késleltető bevonatokkal érhető el).

A szerkezet természetével kapcsolatos műszaki meggondolások és szabályzati előírások döntik el a védekezés módját és mértékét.