Właściwości ogólne
Drewno – jeden z odwiecznych materiałów konstrukcyjnych i dekoracyjnych, dający się stosunkowo łatwo obrabiać mechanicznie, jest stosowany m.in. w budownictwie, stolarce budowlanej, meblarstwie, szkutnictwie. Cechuje się dużą wytrzymałością przy stosunkowo niedużej i wyraźnie zróżnicowanej gęstości – od ok. 200 kg/m3 (np. drewno balsa) do nawet ponad 1000 kg/m3 (np. drewno teakowe). Charakteryzuje się anizotropią właściwości (różne właściwości na różnych przekrojach), pewną higroskopijnością. Przywykło się uważać, że drewno jest materiałem mało trwałym, podczas gdy wykazuje ono trwałość zróżnicowaną, niekiedy zdumiewająco dużą, bardzo silnie zależną od warunków otoczenia. W pomieszczeniach suchych, z umiarkowanym przewiewem, o w miarę stałej temperaturze (np. wnętrze piramid) elementy z drewna potrafią trwać, zachowując dobre właściwości, setki a nawet tysiące lat. W warunkach niekorzystnych – wilgotnych, ciepłych, sprzyjających rozwojowi mikroorganizmów czy też w warunkach narażenia na działanie specyficznych mikroorganizmów (np. małże i raki w wodach morskich lub termity w ciepłych strefach klimatycznych), trwałość drewna bez odpowiedniego zabezpieczenia może nie sięgać nawet roku.
Czynniki niszczące
Zarówno w użytkowaniu drewna wewnątrz jak i na zewnątrz budynków, na otwartej przestrzeni, przy bezpośredniej ekspozycji na działanie czynników atmosferycznych jest ono narażone na działanie szeregu czynników niszczących abiotycznych i biotycznych. Ważniejsze czynniki fizyczno-chemiczne to zmienna wilgotność środowiska wpływająca na zawartość wilgoci w drewnie, zmienne warunki termiczne, promieniowanie (świetlne – światło widzialne, UV, IR; jonizujące), ciepło (ogień). Zmiany wilgotności drewna (zwłaszcza gwałtowne, duże i częste) i towarzyszące im zmiany cieplne (gwałtowne suszenie, oziębianie, zamrażanie), powodują w rezultacie pęcznienia i kurczenia, takie zmiany wymiarów drewna, że towarzyszące im naprężenia powodują jego pękanie na różną głębokość. Otwierają się w ten sposób drogi do wgłębnego zaatakowania drewna przez mikroorganizmy oraz coraz głębszego i łatwiejszego wnikania wody. Działanie promieniowania świetlnego powoduje zmiany barwy drewna a także, w dłuższych okresach czasu i przy większej intensywności, zwiększenie chropowatości. Czynników biotyczne powodujące pogorszenie właściwości drewna, to przede wszystkim grzyby, owady, małże, raki, bakterie, ale także glony, śluzowce, porosty, roztocze, nicienie. Grzyby powodują zmiany barwy, składników chemicznych, gęstości, wytrzymałości, i innych właściwości fizycznych drewna. Największe zmiany strukturalne i wytrzymałościowe powodują grzyby podstawczaki (Basidiomycotina) wywołujące rozkład brunatny – niszczenie głównie celulozy i dekompozycje ligniny – rozkład biały drewna. W środowisku bardzo wilgotnym także w kontakcie z glebą grzyby należące do workowców (Ascomycotina) i grzybów niedoskonałych (Deuteromycotina) wywołują również duże pogorszenie właściwości drewna określane rozkład szary. Mniej szkodliwe pod tym względem, ale również powodujące znaczne szkody są grzyby należące do śluzowców (Myxomycotina) czy sprzężniaków (Zygomycotina), a także niektóre z wspomnianych wcześniej workowców i grzybów niedoskonałych wywołujące tzw. pleśnienie drewna (mogą być bardzo szkodliwe dla ludzi przebywających w pomieszczeniach z zapleśnionymi elementami, w związku z rozwojem zarodników i wytwarzanych przez grzyby mykotoksyn) oraz powierzchniowe i wewnętrzne przebarwienia drewna jak np. sinizna, przebarwienia kawowo-brunatne. Wady te określane jako wady „piękności” deprecjonują wartość handlową drewna i pogarszają estetykę wyrobów drzewnych. Najpowszechniej występuje sinizna drewna iglastego, głównie bielu sosny. Inne zmiany barwicowe to przebarwienia kawowo-brunatne, czerwonawe, żółto-pomarańczowe, zielonkawe itd. Są one powodowane przez różne zbiorowiska grzybów i mogą występować w drewnie iglastym i liściastym.
Zmiany Drewna – Naturalna Trwałość
Narażenie na bezpośrednie działanie czynników atmosferycznych (łączących szereg oddziaływań fizycznych i chemicznych) i biotycznych prowadzi do znanego powszechnie efektu szarzenia drewna (np. płoty, parkany, bramy itp.). Jest to rezultat jednoczesnego działania grzybów atakujących i rozwijających się na powierzchni i w przypowierzchniowych warstwach drewna, światła (działania fotochemicznego – zwłaszcza działania promieniowania ultrafioletowego), wody (pęcznienie i kurczenie się drewna w rezultacie sorpcji i desorpcji wody), wiatru. Nasilenie zmian zależy od warunków klimatycznych (większe zmiany w klimacie górskim i nadmorskim), usytuowania elementu budowlanego i stopnia jego ekspozycji, konfiguracji budowli – możliwości gromadzenia i odprowadzania opadów, występowania okapów itp. Działanie światła powoduje powolną fotolizę – zwłaszcza częściową delignifikację wskutek fotooksydacji ligniny. Najszybciej zmiany fotolityczne występują na powierzchniach o ekspozycji południowej i południowo-zachodniej. Duże znaczenie dla naturalnej trwałości drewna ma udział w jego budowie substancji „dodatkowych”, takich jak żywice, olejki eteryczne, garbniki, barwniki, związki białkowe, witaminy, skrobia, tłuszcze, związki mineralne, substancje woskowe i inne. Często drewno zawierające większe ilości tych substancji charakteryzuje się większą gęstością. Większa zawartość garbników, żywic, barwników substancji woskowych z reguły wskazuje na większą odporność drewna na działanie czynników biologicznych. Wśród wielu gatunków drewna znajdują się więc też takie, które wykazują naturalną większą odporność na działanie czynników niszczących. Większość powszechnie występujących w Europie i mających znaczenie gospodarcze gatunków drewna należy jednak do dość podatnych na rozkład powodowany przez grzyby, owady czy uszkodzenia powodowane przez czynniki atmosferyczne. Wskazania w tym zakresie zawiera PN-EN 350-2 „Trwałość drewna i materiałów drewnopochodnych – Naturalna trwałość drewna litego – Wytyczne dotyczące naturalnej trwałości i podatności na nasycanie wybranych gatunków drewna mających znaczenie w Europie”. Wobec grzybów powodujących np. brunatny rozkład drewna, drewno dębowe należy do klasy II (trwałe, ubytek masy 0 do 5%, czas pracy 15 do 25 lat), drewno modrzewiowe, sosnowe (twardziel) do klasy III (średnio trwałe, ubytek masy 5 do 10%, czas pracy 10 do 15 lat), drewno świerkowe, jodłowe do IV klasy (mało trwałe, ubytek masy 10 do 30%, czas pracy 5 do 10 lat), drewno bukowe, topolowe do V klasy (nietrwałe, ubytek masy ponad 30%, czas pracy do 5 lat).
