Füüsika II praktikum nr 22 (0)

referaat
Mis on immutatud puit ja kuidas toimub  immutamine ?
Vahel öeldakse ka sügavimmutatud puit, märkimaks asjaolu, et immutusained on 
tunginud sügavale puidu struktuuri.  Senini  on kõige levinumaks immutusmeetodiks olnud 
immutamine CCA (vask, kroom  ja  arseen  oksiididena)  lahustega   vaakum -surve meetodil. 
Vaakum-surve meetodi puhul kasutatakse immutamiseks suuri survemahuteid, 
milles tsükkel algab vaakumeerimisega. Eesmärgiks on õhu eemaldamine puidu 
struktuurist, et see ei segaks immutuslahuse tungimist puitu. Seejärel lastakse immutusaine 
vesilahus  immutustanki ja survestatakse see. 
Et   immutusaine   vesilahus   saaks    tungida    puidu   rakuseintesse,   ei   tohi   need   olla   veest 
küllastunud, st immutatav puit peab olema enam-vähem kuiv, niiskus ei tohi olla üle 25...28%. 
Loomulikult ei 
Puidu kaitseimmutus Immutusega saab puitu kaitsta mitme ohu eest, abi leiab sellest nii 
mädanemise,   tule   kui    termiitide    vastu.   Lihtsamal   viisil   kaitstakse   puitu   vaid   tema   pinna 
töötlemisega. Kuigi ka sel juhul imbub kaitsevahendit teatud määral puidu pinnakihti, ei saa 
seda protsessi nimetada kaitseimmutuseks.tohi puit olla ka külmunud, sel juhul on tulemuseks 
vaid pealt rohekaks värvunud puit. Immutuse puitu kaitsev toime sõltub maltspuitu viidava 
immutusaine kogusest, mida väljendatakse immutusaine kogusena kilogrammides immutatava 
puidu tihumeetri kohta. Lülipuit on juba looduslikult palju vastupidavam ega vajagi immutust.
Puitu viidava immutusaine kogus sõltub:
* malts- ja lülipuidu osakaalust immutatavas materjalis – kuna lülipuitu immutusaine ei tungi, 
siis jääb puitu seda 
vähem immutusainet, mida rohkem 
on lülipuitu;
* immutuslahuse kontsentratsioonist 
– mida kõrgem kontsentratsioon, seda 
enam immutusainet jääb puitu.
Immutusprotsessi   juhitakse   immutuslahuse   kontsentratsiooni     kontrollimise   kaudu.   Kuna 
lahus on korduvkasutuses, 
hoitakse selle kontsentratsioon soovitud tasemel värske lahuse lisamise teel.
Immutamisele järgneb immutusaine fikseerimine puidus. Sisuliselt tähendab 
see puidu kuivatamist immutustehases õhu käes ja vihma eest kaitstuna mõnest 
päevast mõne nädalani. Selle protsessi tulemusena ei ole immutusaine enam 
materjalist väljapestav. Kuna immutatud puitu kasutatakse välistingimustes, kus 
niiskus on muutlik, ei ole puidu kambris  kuivatamine  vajalik.
Immutatakse ainult männipuitu. Kuuse rakuseinad on sellise ehitusega, et immutusaine ei 
tungigi temas sügavamale kui mõned  millimeetrid . Kuuse immutussügavuse  suurendamiseks  
kasutatakse 
pinna perforeerimist jm võtteid, kuid usk nende tulemuslikkusse ei ole kuigi sügav.
Immutusainete liigidLääne-Euroopa Puiduimmutuse  Instituudi  andmetel toodetakse seal ca 
6,5 miljonit m3 immutatud puitu aastas, millest 71% on immutatud vesilahustega, 18% 
orgaanilistel lahustitel baseeruvate immutusainetega ja 11% kreosoodiga. Kreosoot on neist 
vanim   puiduimmutusvahend.   Pärast   aurumasina   leiutamist   ja   ratastele   asetamist   tekkis 
vajadus raudteeliiprite järele, need aga vajasid kaitset. KreosooMiga hakati raudteeliipreid 
Inglismaal 
immutama juba aastal 1838, hiljem pikendati samal viisil ka ülekandeliinide postide eluiga. 
Kreosoot annab  parima  kaitse mädanemise vastu ja  ehkki  meetod on suhteliselt kallis, sest 
vajab   immutusprotsessis   nii   vaakumit,   survet   kui   ka   kuumutamist,   on   ta   mõningate 
täiustustega   kasutusel   tänini.   Eestis   on   kreosoodi   asemel   kasutatud   sarnaste   omadustega 
põlevkivist saadavat immutusõli, ka immutusprotsess on kreosootimmutusele üsna lähedane.
Mida tähendavad tähed CCA, CCB jne?
Need tähistavad immutusaines sisalduvaid komponente. Immutusained jaotuvad koostisainete 
järgi:
* CCA – vask, kroom ja arseen;
* CCB – kroom, vask ja  boor ;
* CCP – kroom, vask ja  fosfaat ;
* CC – kroom ja vask;
* vask + orgaaniline biotsiid;
* orgaanilised biotsiidid vesilahuses, peamiselt sisekasutuseks; Eesti kliimas ja korralikult 
ehitades ei vaja karkassipuit, sarikad jmt immutamist; 
* lahustipõhised (veevabad) orgaanilised biotsiidid, nii sise- kui välistingimustes  kasutatava  
kuiva materjali immutamiseks ilma seda veega küllastamata.Kõige ohtlikum neist ainetest on 
arFoto 3. Eestis, kus termiite ei ole, vajab immutust vaid puitkarkassi alumine vööpruss.
 M. Riistop, Puidu kaitseimmutus
Puuinfo 2005/2 lk 11–13
http://www.puuinfo.ee/artiklid/pdf/puuinfo_2005_2/Alar_Just_Puidu_tulepysivus.pdf
Puitmaja  ei ole tuleohtlikum kui teised majad  Viimased  suurtulekahjud puitlinnades jäävad 
kaugete aegade taha. Tuleohutusmeetmed ja majade  konstruktsioon on piisavalt arenenud, et 
piiranguid puidu 
kasutamisele linnaehituses kärpida. Seda ongi paljudes riikides tehtud, Eestiski on 
1. jaanuarist 2004 talitluspõhine lähenemine lubatud.Peamine tuleohu allikas  majas  on ikkagi 
elanik  ja esimesena süttib enamasti ruumi  sisustus , mitte seinamaterjal. Kriitiline faktor 
puitmajas on tule leviku kiirus, mida aga saab üsna efektiivselt piirata. Suured puitkandurid 
omavad tuleohutuse mõttes terase ja betooni ees isegi  eeliseid , sest nende kandevõime 
säilivusaega tulekahjus on 
lihtne prognoosida.
Üsna laialt levinud arvamuse kohaselt ei ole puidust võimalik tulepüsivalt ehitada. 
Vaieldamatult 
on puit põlev materjal ja seda ei saa ühegi immutuse või keemilise kaitsevahendiga muuta 
täiesti mittepõlevaks. See-eest võib puidu muuta raskesti süttivaks. 
Samas on praktikast teada väga vähe juhtumeid, kus tulekahju on alguse saanud puidust 
kandekonstruktsioonidest. Tuleohu seisukohalt ei olegi niivõrd tähtsad piirangud 
kandekonstruktsiooni põlemisomadustele, kuivõrd  hoones  sees toimuv.
Puit süttib kas lahtisest leegist või suurest kuumusest. Et puit süttiks, peab tema 
pinnatemperatuur olema üle 400 °C. Tuli levib mööda puitelemendi pinda, süüdates üha uusi 
pindu. Alguses 
põleb tuli jõuliselt ning puidu ristlõike ümber moodustub isoleeriv puusöe kiht. Puusöe ja 
põlevate gaaside koosmõjul algab keemiline  lagunemine  ning  tulest  .Puidu 
tulepüsivuspuutumata ja söestunud puidu vahele tekib nn pürolüüsikiht. See on umbes 5 mm 
paksune tsoon, kus puit on keemiliselt tule poolt mõjutatud, kuid ei ole veel täielikult 
lagunenud.Kui pürolüüsikihi all oleva puidu temperatuur tõuseb põlengu ajal 100 °C, hakkab 
puidus olev vesi aurustuma. Aur väljub avatud pooride, sõlmede ja teiste kergemini läbitavate 
avade kaudu. Puidu temperatuuri tõus peatub  seniks , kuni kogu vesi on aurustunud .
. A. Just Tulekindlalt puidust
Ehitaja, 9(61), 2001
3. M. Riistop Tuleohutusest tulenevad piirangud puidust ehitamisel
Ehitaja, 7- 8(83- 84), 2003
4. M. Riistop Ehitagem puidust
Puuinfo, 2005/1
5. A. Just Puidu tulepüsivus
Puuinfo 2005/2
6. A. Just Puitehitiste tulepüsivus
Puuinfo 2006/1
Üheks puidu, kui konstruktsioonmaterjali puuduseks  võib lugeda tema suhteliselt 
kerget süttivust ja põlevust. Erinevate puiduliikide tulepüsivus on toodud tabelis 1.2. 
Tabel 1.2 
Puiduliikide tulepüsivus 
Klass Puiduliik 
Püsivad Tamm, lehis 
Keskmiselt püsivad Valge pöök, kask , saar 
Mittepüsivad Mänd, kuusk , haab, lepp , pöök 
Tabelist järeldub, et enamus tootmises suurt tähtsust omavatest puiduliikidest ole 
tulepüsivad. 
Rahuldav tulepüsivus  saavutatakse  puidust ehitiste  krohvimisega, pindade 
pealistamisega lehtmetalliga ja pindade katmisega laki või värviga, mis sisaldavad 
tulekindlaid komponente. 
Kõige usaldusväärsem puidu tulepüsivus saavutatakse puidu immutamisel 
tulekindlate immutusainetega, mida nimetatakse antipüreenideks. 
Antipüreenid võib kanda puidu pinnale või kasutada  immutusmeetodit, mis tagab 
antipüreeni viimise sügavale materjalisse. Tavalisemad antipüreenid on 
ammooniumfosfaat,  ammooniumsulfaat , booraks ja  boorhape .
PUIDUKAITSEVAHENDID  
4.1  Nõuded keemilistele puidukaitsevahenditele  
Keemilised puidukaitsevahendid puidu bioloogiliseks kaitseks peavad omama 
spetsiifilist toksilisust, et suurendada puidu vastupanuvõimet mädanikele, seen- ning 
putukkahjustustele. Tulekaitsevahendid peavad vähendama puidu süttivust ning 
hõõguvust.  Peale nende puitu kaitsvate omaduste peavad puidukaitsevahendid 
vastama ka järgmistele nõuetele: 
• kahjutud inimestele ja loomadele
• kergesti puitu imenduvad32
• puidust raskesti väljapestavad
• keemiliselt inertsed ja vähelenduvad
• ei tohi suurendada puidu hügroskoopsust
• ei tohi  halvendada  puidu  liimimis - ja viimistlemisomadusi.
Raske on leida sellist puidukaitsevahendit, mis vastaksid kõigile loetletud 
tingimustele ning igal  konkreetsel  juhul tuleb teha valik, mis võimalikult suuremal 
määral oleks nõuetega kooskõlas. 
Keemilised puidukaitsevahendid võib jaotada  lahustuvuse  ja väljapestavuse järgi 
allpooltoodud alaliikidesse.  
Lahustuvuse järgi:   
• veeslahustuvad
• orgaanilistes  lahustites  lahustuvad
• antiseptilised õlid. 
Väljapestavuse järgi: 
• kergesti väljapestavad
• väljapestavad
• raskesti väljapestavad.
Enim on kasutust  leidnud veeslahustuvad puidukaitsevahendid, mis viiakse puitu  
vesilahustena.  
Tulekitsevärvid ja lakid
Kasutusel on mimteid tulekaitsevärve,  mida võib leida ni  lahusti kui ka vee baasil. Sõltuvalt  koostisest on  
pindade  katmine   hingamisteeele ärritav või mitte. Paljud puidu tulekaitsevahendid on  head ka hal ituse, 
mädanemise, seente jmt vastu. Kasutusel on ni   paisuvad  tulekaitsevaabad kui ka tulekaitsevärvid, mis 
takistavad pinnal süttida või pi  ravad  tule levikut. Osad neist jätavad väga naturaalse pinna mulje.  
 
Pindadele  kandmiseks peavad konstruktsioonid olema tolmuvabad ning tööde teostamisel peab 
temperatuur olema vähemalt  + 5 kraadi.  pinnale kandmine toimub vastavalt tootja poolt esitatud 
juhendamterjalile, aga kasutatakse peamiselt, kas autoklaavimist, sissekastmist või  pihustamist. Pinda võib 
hiljem ka  katta   vi mistlusmaterjalidega.  Paljude toodete puuduseks  on nende vähene UV -ki  rguse  taluvus.
Puit on põlev ehitusmaterjal, mis tulekahju olukorras süttib ning mil e käigus puidu  pindmine  osa söestub, 
säilinud siseosa aga säilitab endiselt ni  staatilisekui ka tulepüsivuse. Puidu söestumiski rus oleneb 
puiduli gist (okaspuit monolitsena 0,8, li mpuiduna 0,7 ja vähemalt 20 mm paksusega puitplaadina 0,9 
mm/min; suure tihedusega  lehtpuit  0,5 ja väikese tihedusega 0,7 mm/min)ja tema tulele avatusest (1-, 2-, 3- 
või 4 küljest tulele avatud. Vastavalt nimetatud  kriteeriumidele  arvutatakse jääkristlõike suurus ning sel est 
lähtuvalt tugevusnäitajad.
Puitkonstruktsioonide tulepüsivust saab parandada elementide ristlõike suurendamisega 8jääkristlõige 
tulekahjutingimustes on suurem), kattekihiga katmisega (sarnaselt metal kosntruktsioonide isoleerimisele) ja 
spetsiaalsete puidu tulekaitsevärvide ja lakkide kasutamisega. Kaitstud puittarind jääb si ski põlevast 
ehitusmaterjalist tarindiks.
Kaitsmine plaatidega
Puitkonstruktsioonide tulepüsivuse parendamiseks kipsplaatidega kasutatakse tavaliselt puitkarkassil 
mineraalvillaga isoleeritud ning kipsplaadiga kaetud  karkassi . Tulekahjutingiumustes töötab sel ine 
konstruktsioon  esmalt  kui tule eest kaitsud puitkarkass, mil e puhul kipsplaadis olev kristal vesi 
temperatuuri toimel reagerib ning eraldub materjalist. Seda alates temperatuurist 80-100 0C ning kuni 
materjal on täielikult dehüdreerunud, seda ajani, mil kogu materjal on saavutanud temperatuurini 600-
800 0C. Kristal vee täieliku eraldumise tulemusena  kipsplaat  kaotab oma tugevuse ning laguneb  koost . 
Edasine protsess  toetub  peamiselt puidu söestumiskiirusele, mil e juures on oluline erlada süttimisega 
kuni söestumiskihi tekkimiseni, mis tulenevalt puusöe halvemast soojusjuhtivusest võrreldes puiduga 
kaitseb omakorda konstruktsiooni. Puidu tulele avatud osa suurus oleneb kasutavast mineraalvil ast 
ning sel e käitumisest kõrge temperatuuri tingimustes.   Klaasvill  ol es avatud tulele sulab ning kaotab 
mõõtmetes, mistõttu tema kaitsevõime oluliselt kahaneb.
Kaitsekihi paigaldamisel on eriti olulised õigesti valitud  kinnitusvahendid  ning plaatide kinnitamine ja 
plaatide jätkamine.
Kaitsmine plaatidega
Puitkonstruktsioonide tulepüsivuse parendamiseks kipsplaatidega kasutatakse tavaliselt puitkarkassil 
mineraalvillaga isoleeritud ning kipsplaadiga kaetud karkassi. Tulekahjutingiumustes töötab sel ine 
konstruktsioon esmalt kui tule eest kaitsud puitkarkass, mil e puhul kipsplaadis olev kristal vesi 
temperatuuri toimel reagerib ning eraldub materjalist. Seda alates temperatuurist 80-100 0C ning kuni 
materjal on täielikult dehüdreerunud, seda ajani, mil kogu materjal on saavutanud temperatuurini 600-
800 0C. Kristal vee täieliku eraldumise tulemusena kipsplaat kaotab oma tugevuse ning laguneb koost. 
Edasine protsess toetub peamiselt puidu söestumiskiirusele, mil e juures on oluline erlada süttimisega 
kuni söestumiskihi tekkimiseni, mis tulenevalt puusöe halvemast soojusjuhtivusest võrreldes puiduga 
kaitseb omakorda konstruktsiooni. Puidu tulele avatud osa suurus oleneb kasutavast mineraalvil ast 
ning sel e käitumisest kõrge temperatuuri tingimustes.  Klaasvill ol es avatud tulele sulab ning kaotab 
mõõtmetes, mistõttu tema kaitsevõime oluliselt kahaneb.
Kaitsekihi paigaldamisel on eriti olulised õigesti valitud kinnitusvahendid ning plaatide kinnitamine ja 
plaatide jätkamine.
http://www.kk.ttu.ee/puit/Puittoodete_tehnoloogia/Puidu_immutamine.pdf