كيفية ضمان مقاومة الخشب المُعالَج حراريًّا للتعفُّن في الأماكن الخارجية؟

لماذا يقاوم الخشب المُعالَج حراريًّا التعفُّن: العلم الكامن وراء مقاومة التحلُّل

إزالة الهيميسيلولوز والسكريات — القضاء على مصادر الغذاء الفطرية

عندما تتعرض الخشب لتعديل حراري، يتم تسخينه في درجات حرارة تتراوح بين ١٨٠ و٢٣٠ درجة مئوية داخل غرف خاصة لا تحتوي على أكسجين. ويؤدي هذا إلى تغيير الخشب على المستوى الخلوي بشكل دائم. وما يحدث بعد ذلك أمرٌ بالغ الإثارة: إذ يقوم هذا التصنيع بتفكيك مادة تُسمى «الهيما سيلولوز»، وهي في الأساس المادة التي تتغذى عليها فطريات التعفن المزعجة. وبمجرد اختفاء هذه المادة الغذائية، تموت كليًّا الكائنات الدقيقة المسؤولة عن تعفن اللون البني وتعفن اللون الأبيض جوعًا. وتُظهر الدراسات أن انخفاض مستعمرات الفطريات يبلغ نحو ٩٥٪ مقارنةً بالخشب غير المعالج العادي عند زوال هذه السكريات. وبعد إتمام المعالجة، يحقق الخشب معيار EN 350 من الفئة ١، الذي يُعد أعلى مستوى معتمد في القطاع، وهو ما يعادل مقاومة الأخشاب الاستوائية الصلبة للتعفن. وبما أنه لا تبقى أي عناصر غذائية تُغذّي الفطريات، فإنها ببساطة لا تستطيع البدء في النمو. وهذا يعني أن الخشب المعالَج جيدًا يقاوم التعفن لأكثر من ٢٥ سنة حتى عند تركيبه في الهواء الطلق، ما يجعله خيارًا ذكيًّا في العديد من مشاريع البناء.

استقرار الليغنين وارتباط البوليمرات في جدار الخلية مما يثبّط إنزيمات الفطريات

عند التعرُّض لدرجات حرارة مرتفعة، يبدأ الليغنين بالبلمرة ويُشكِّل شبكات كثيفة مترابطة على امتداد جدران الخلايا. وما يحدث بعد ذلك مثيرٌ للاهتمام حقًّا: فهذا الليغنين المُهيكل حديثًا يصبح عائقًا ماديًّا ودرعًا كيميائيًّا في آنٍ معًا، ما يمنع تلك الإنزيمات الفطرية من الوصول إلى السليلوز الموجود في الداخل. وفي الوقت نفسه، تمتص الخشبة نحو نصف كمية الرطوبة التي كانت تمتصها سابقًا، أي أنَّ الرطوبة المحيطة تصبح غير كافية لمعظم الفطريات كي تزدهر. وبالتالي، فإننا نشهد هنا حدوث أمرين معًا: تُستنزَف العناصر الغذائية بينما يزداد تماسك البنية. وهذه التركيبة تجعل الخشبة أقل عُرضةً للهجمات البيولوجية بشكلٍ ملحوظٍ مع مرور الزمن، ما يوفِّر لها حمايةً أفضل بكثيرٍ ضد التحلُّل على المدى الطويل.

الأداء الحقيقي في الهواء الطلق للخشب المُعالَج حراريًّا في البيئات عالية الرطوبة

بيانات ميدانية طويلة الأمد من دراسات التعرُّض في المناطق الشمالية (النرويجية) وشمال غرب المحيط الهادئ

أظهرت الاختبارات التي أُجريت في المناطق ذات الأمطار الغزيرة مدى متانة الخشب المعالج حراريًّا فعليًّا. وقد راقبت الأبحاث المنبثقة من الدول الإسكندنافية هذه العيِّنات لأكثر من عشر سنوات الآن، ولاحظت عمليًّا عدم حدوث أي تعفُّن في الهياكل الخارجية مثل الأسطح المُعلَّقة والجدران، رغم تعرضها المستمر للرطوبة. وينطبق الأمر نفسه على التجارب التي أُجريت في منطقة شمال غرب المحيط الهادئ أيضًا. فهناك حافظ الخشب المُعالَج حراريًّا على قوته ومتانته، بينما بدأ الخشب العادي غير المعالَج في التفكُّك بعد خمس سنوات فقط من تركه في الخارج. وما السبب في ذلك؟ إن المعالجة الحرارية تُحدث تغييرات دائمة داخل مكوِّنات الخشب نفسه، وليس مجرد طبقة سطحية توضع عليه. فهي تُنشئ دفاعًا حقيقيًّا ضد التعفُّن من الداخل إلى الخارج، ما يفسِّر سبب بقائه لفترة أطول بكثير مقارنةً بالخشب العادي.

انخفاض محتوى الرطوبة عند حالة الاتزان (EMC) ودوره في كبح التعفُّن

عندما يتعرض الخشب للتعديل الحراري، فإنه يصل إلى ما يُسمى «المحتوى الرطوبي المتوازن» (EMC)، والذي يكون أقل بنسبة تتراوح بين ٤٠ و٥٠ في المئة مقارنةً بالخشب غير المعالج عاديًّا، وعادةً ما يتراوح هذا المحتوى بين ٤ و٦ في المئة. وتحتاج معظم الفطريات المسببة للتلف إلى رطوبة لا تقل عن ٢٠ في المئة كي تبدأ في النمو؛ لذا فإن خفض المحتوى الرطوبي بهذه النسبة يجعل الخشب عمليًّا غير جذّاب لهذه الفطريات. وتؤدي عملية التسخين إلى تغيير الطريقة التي تعمل بها خلايا الخشب كيميائيًّا، مما يعني أن هذه الخلايا لا تمتص الماء بسهولةٍ كما كانت تفعل سابقًا، حتى في ظل هطول أمطار غزيرة أو وجود كميات كبيرة من رطوبة الهواء البحري. وبفضل هذه المقاومة الداخلية للرطوبة، لا يصبح الخشب مشبعًا بما يكفي لحدوث التحلل. ولهذا السبب يفضِّل المُنشئون استخدام الخشب المعالج حراريًّا في تطبيقات مثل الجدران الخارجية في المناطق القريبة من السواحل، حيث تكون نسبة الرطوبة مرتفعة دائمًا.

تطبيقات خارجية حرجة يُبرهن فيها الخشب المُعالَج حراريًّا على مقاومته المثبتة للتلف

الأرضيات الخارجية (الديكينغ)، والتجليد الجانبي (سايدنج)، والأرصفة: الفعالية المقارنة وتوقعات عمر الخدمة

يُوفِر الخشب المُعالَج حراريًّا مقاومةً مُثبتة ميدانيًّا للتلف الناتج عن التعفُّن في ثلاث تطبيقات صعبة:

• الأرضيات يُقاوم التقوُّس والتشقُّق والتعفُّن تحت حركة المرور على السطح وظروف الطقس القاسية، ويحقِّق عمر خدمة يتجاوز ٢٥ عامًا مع الحد الأدنى من الصيانة.
• التجليد الخارجي / التغليف يحافظ على الاستقرار البُعدي عبر التقلبات الحرارية بفضل رطوبته المتوازنة المنخفضة التي تتراوح بين ٤–٦٪— حيث يُظهر تشقُّقًا أقل بنسبة ٨٠٪ مقارنةً بالخشب غير المعالَج في اختبارات التعرُّض المُسرَّع للعوامل الجوية.
• الأرصفة يتحمَّل الغمر المستمر دون أن يتعرَّض للتعفُّن؛ وتؤكِّد الاختبارات انخفاض قابليته للاصابة بالفطريات بنسبة ٩٥٪ مقارنةً بالخشب غير المعالَج.

وفي جميع الحالات، تخلق التآزر بين إزالة الهيميسيلولوز واستقرار الليغنيين هياكل متينة مقاومة للرطوبة— دون الحاجة إلى أي طلاءات أو مواد حافظة.

أفضل الممارسات الخاصة بالتثبيت للحفاظ على مقاومة الخشب المُعالَج حراريًّا للتعفُّن

استراتيجيات التهوية والتصريف والتفصيل لضمان السلامة الخارجية على المدى الطويل

حتى أشد أنواع الخشب مقاومةً للتعفُّن تتطلَّب تثبيتًا سليمًا لأداء وظيفته كما هو مُقرَّر. وهناك ثلاثة مبادئ أساسية:

• التهوية استخدم أنظمة الألواح المستمرة أو الفواصل خلف التغطية لضمان تدفق الهواء ومنع احتجاز الرطوبة.
• تصريف دمج الأسطح المائلة وحواف التصريف والألواح المعدنية عند المفاصل لتوجيه المياه بعيدًا بفعالية عن المناطق الضعيفة.
• التفاصيل اترك فجوات تمدد بعرض ٦–١٠ مم بين الألواح وحدّد استخدام المسامير المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو المطلية لاستيعاب الحركة الطبيعية دون المساس بإدارة الرطوبة.

تُحقِّق التركيبات التي تتبع هذه الممارسات باستمرار عمر خدمة يتجاوز ٢٥ عامًا في أرضيات التراس والواجهات الخارجية — وذلك بالحفاظ على البنية الحرارية المستقرة للخشب ومنع ظروف الرطوبة العالية المستمرة التي تُحفِّز التعفُّن.