Vliv chemické degradace povrchových vrstev na mechanické vlastnosti

Transkript

1 Vliv chemické degradace povrchových vrstev na mechanické vlastnosti eva PARTNE I PROJEKTU REGENERACE DOM Datum: Autor: Miloš Drdácký, Michal Kloiber, Ji í Frankl, Jan Bryscejn, Ústav teoretické a aplikované mechaniky, AV R v.v.i., Jan Tippner, Mendelova univerzita v Brn, Lesnická a d eva ská fakulta, Ústav nauky o d ev Recenzent: Ing. Ji í Bláha, PhD., Ústav teoretické a aplikované mechaniky, AV R v.v.i. Cílem výzkumu bylo zjišt ní vlivu chemické degradace povrchových vrstev d ev ných konstruk ních prvk na jejich mechanické vlastnosti a hloubky, do které toto poškození zasahuje. Degradaci povrchových vrstev eva konstruk ních prvk zp sobily chemické reakce n kterých slou enin obsažených v protipožárních nát rech v minulosti opakovan aplikovaných na d ev né konstrukce historických objekt. K takovým chemikáliím pat í nap. síran amonný a fosfore nan amonný. 1. Úvod zné druhy nát pro ochranu d eva proti ohni jsou užívány již od starov ku. Jejich stopy nacházíme na povrchu n kterých historických konstrukcí r zného stá í (Drdácký, Jirovský, Slížková, 2005). Výzkum chemických slou enin a rozvoj chemického pr myslu v pr hu 20. století umožnil vývoj a pozd jší masivní aplikaci nových retardér ho ení na d ev né prvky stavebních konstrukcí. Byly používány tekuté prost edky nanášené na konstruk ní prvky obvykle post ikem nebo nát rem. Aplikace prost edk na d ev ných konstrukcích staveb probíhala opakovan, a to v tšinou po uplynutí doby jejich garantované životnosti. Pr zkumem v minulosti ošet ených d ev ných konstrukcí bylo zjišt no, že n které chemikálie (obsažené v použitých p ípravcích) vyvolávají chemické reakce, které poškozují polymery d eva - celulózu, hemicelulózy a lignin. P íkladem m že být aplikace retardér ho ení na bázi síranu amonného a fosfore nan amonných, kterými byly v minulosti v eské republice opakovan ošet ovány krovy r zných stavebních objekt, nap. objekt administrativní budovy v ulici U ovny v Praze (Obr. 1). P sobení prost edk s obsahem t chto látek zp sobilo poškození povrchu d eva b žn ozna ované jako "povrchové rozvlákn ní" nebo chemická koroze. Z makroskopického pohledu se rozvlákn ní projevuje "chlupacením" povrchu d eva (Obr. 2), které vede k výraznému poklesu jeho soudržnosti a mechanických vlastností. Rozvlák ování d eva je v sou asné dob považováno p evážn za estetický defekt. Zp sobuje ztrátu informací z povrchu d eva, zejména stop po opracování nástroji. Protože však dochází také k narušování struktury d eva, mohlo by rozvlák ování postupn vést k významnému snížení pevnostních parametr ev ných prvk a ohrozit tak bezpe nost a spolehlivost d ev ných stavebních konstrukcí. Obr. 1: Rozvlákn ný povrch konstruk ních prvk krovu administrativní budovy v ulici U P ovny v Praze Obr. 2: Detail rozvlákn ní d eva V sou asné dob se poškození konstruk ního d eva rozvlákn ním "sanuje" tak, že se nejprve mechanicky odstraní rozvlákn né vrstvy (až na kompaktní d evo) a poté se aplikuje post ik neutraliza ním roztokem. Jak se ukázalo, tento zp sob konzervace d ev ných konstrukcí problém koroze d eva ne eší. Již n kolik málo let po jejich neutralizaci dochází k op tovnému rozvlákn ní d eva. Tato technologie odstra ování protipožárních nát je z t chto d vod, p edevším pro historické a památkov chrán né konstrukce, považována za nevhodnou. Vliv zpož ova ho ení na bázi síran a zejména fosfore nan amonných na pevnost d eva byl v minulosti zkoumán a podrobn ji popsán v láncích (LeVan a Winandy, 1990; Winandy, 1995; Winandy, 1997; Winandy a kol., 1998). Problém chemické koroze dosud ale nebyl ešen pro historické d evo a pro prost edky, které byly užívány na eských a moravských památkách. Vlivu chemické koroze d eva na další mechanické a biologické degrada ní initele nebyla rovn ž nována adekvátní pozornost. Úkolem proto bylo zjistit, do jaké hloubky od povrchu d eva chemická koroze zasahuje a nakolik jsou jejím p sobením ovlivn ny pevnostní mechanické vlastnosti konstruk ních prvk. M ení mechanických vlastností v jednotlivých vrstvách d eva poškozených prvk bylo provedeno pomocí standardních a experimentálních zkoušek v laboratorních podmínkách. 2. Experimentální program Vzorky pro experiment byly vyrobeny z hambálku vyjmutého z krovové konstrukce administrativní budovy v Praze (ulice U p ovny.p. 955) opakovan (4-5x) ošet eného prost edkem Pyronit (30 %). Konstruk ní prvek byl vyroben ze d eva smrku ztepilého (Picea abies (L.) Karst.), nej ast ji používaného p i stavb ev ných konstrukcí na našem území. Mechanické zkoušky (tlak, tah, tvrdost) byly provedeny na vzorcích d eva p ipravených z povrchové vrstvy poškozené chemickou korozí a vztaženy k referen ním vzork m, vyrobeným z hlubší - vnit ní (nepoškozené) vrstvy d eva. U testovaného prvku byl dendrochronologickým datováním ur en rok smýcení stromu (Rybní ek, 2008). Výroba zkušebních t lísek prob hla dle schématu na obr.3. Vybrané vzorky neobsahovaly žádné irozené vady materiálu (suky, trhliny, hnilobu, d evokazný hmyz).

2 Obr. 3: Celkové schéma výroby vzork Prvními sledovanými vlastnostmi byly pevnost a modul pružnosti v tlaku podél vláken, zkoušenými podle SN a SN , na hranolcích o velikosti mm. Hustota byla stanovena dle SN Hranolky byly vyrobeny z povrchové vrstvy (hloubka 0-20 mm od povrchu prvku, 70 ks) a z vnit ní vrstvy (hloubka mm od povrchu prvku, 76 ks) následující po povrchové vrstv sm rem do st edu prvku (Obr. 4). Pro eliminaci vlivu velikosti normových zkušebních t lísek vzhledem k tlouš ce rozvlákn né vrstvy byla pozd ji zhotovena rovn ž speciální zkušební t líska (desti ky) o velikosti mm. Tyto vzorky byly vyrobeny z povrchové vrstvy (hloubka 0-5 mm od povrchu prvku, 12 ks) a z vnit ní vrstvy (hloubka mm od povrchu prvku, 17 ks), následující po povrchové vrstv sm rem do st edu prvku. Obr. 4: Detailní schéma výroby vzork pro zkoušku pevnosti v tlaku podél vláken Další zjiš ovanou mechanickou vlastností byla pevnost v tahu podél vláken. Tahové mikrovzorky použité p i zkoušce m ly trojúhelníkový pr ez 5 5 7,5 mm a délku 200 mm. Tato speciáln vyrobená tenká t líska umož ují p esn jší ur ení sledované vlastnosti v r zné hloubce poškozeného d eva. Vyrobena byla z povrchové vrstvy (hloubka 0-5 mm od povrchu prvku, 44 ks) a z vnit ní vrstvy (hloubka mm od povrchu prvku, 38 ks), což zhruba odpovídalo p edcházející zkoušce pro tlak podél vláken (Obr. 5). Obr. 5: Detailní schéma výroby vzork pro zkoušku pevnosti v tahu podél vláken Poslední zkoumanou vlastností byla tvrdost d eva m ena podle Janky ( SN ) a pomocí m ení odporu p i zarážení trnu pružinového indentoru Pilodyn 6J Forest. M ení bylo provedeno celkem v p ti vrstvách d eva, které byly postupn (po 5 mm) odfrézovány sm rem od povrchu ke st edu prvku (Obr. 6). M ení tvrdosti dle Janky i pr niku trnu Pilodynu bylo provedeno pro každou vrstvu celkem ve 40 m ících bodech. Obr. 6: Detailní schéma míst m ení tvrdosti podle Janky a zarážení trnu indentorem Pilodyn Všechny mechanické zkoušky prob hly p i vlhkosti d eva 12 %, v laboratorních podmínkách zat žováním na univerzálním zkušebním stroji ZWICK ZH050 o kapacit 50 kn.

3 3. Výsledky a diskuze i srovnání výsledk m ení pevnosti a modulu pružnosti v tlaku podél vláken na vzorcích o velikosti mm vyrobených z povrchové a vnit ní ásti trámu byly zjišt ny následující skute nosti: Mechanická pevnost i modul pružnosti v tlaku podél vláken byly pro vrchní i spodní plochu trámu vyšší u vzork pocházejících z povrchové vrstvy d eva než u vzork pocházejících z následující vnit ní vrstvy d eva (Tab. 1, Obr. 7, 8). Tento výsledek p ipisujeme vyšší hustot povrchové vrstvy d eva (vrstva 0-20 mm), která obsahovala úzké letokruhy na rozdíl od vnit ní ásti (vrstva mm), kde byly letokruhy širší. Zm na hustoty d eva je ovlivn na poklesem pr rné ší ky letokruhu podél polom ru kmene a zvýšením procentického zastoupení letního d eva v jednotlivých letokruzích, což potvrzují již d íve zmín né práce (Gryc a Holan, 2004). Zvýšení hustoty d eva, sm rem po polom ru kmene, ovliv uje také tlouš ka bun né st ny (Zobel a Sprague, 1986). U zkušebních vzork p ipravených z povrchové a vnit ní vrstvy vrchní strany trámu byl rozdíl v hustot d eva vlivem pravideln jší ší ky letokruh mén výrazný. Tomu odpovídají malé rozdíly mezi nam enými hodnotami pevnosti a modulu pružnosti v tlaku podél vláken. U vzork p ipravených z povrchové a vnit ní vrstvy spodní strany trámu byl rozdíl v hustot d eva vlivem velmi rozdílné ší ky letokruh výrazný. Tomu odpovídají i zna né rozdíly mezi nam enými hodnotami pevnosti a modulu pružnosti v tlaku podél vláken. Struktura d eva m la v tomto p ípad na dané mechanické vlastnosti významn jší vliv, než samotné rozvlákn ní povrchu prvku. Tuto skute nost potvrzuje shodnost nam ených hodnot mechanických vlastností (Obr. 7, 8) s hustotou d eva (Obr. 9). Pevnost v tlaku podél vláken významn souvisí s hustotou d eva, což potvrzuje koeficient determinace R 2 = 0,7795 stanovený pro celkový po et tlakových vzork velikosti mm, tzn. 146 ks (Obr. 10). Tab.1: Pr rné hodnoty pevnosti, modulu pružnosti a hustoty pro vzorky ( mm) zkoušené v tlaku podél vláken Z d vodu výrazného vlivu p irozené struktury d eva na jeho mechanické vlastnosti jsme stejné zkušební postupy aplikovali na menších nestandardních t líscích o rozm rech mm, vyrobených op t z povrchové a vnit ní vrstvy d eva. Cílem bylo popsat p esn ji vliv povrchového rozvlákn ní na tlak podél vláken. Obr. 7: Pevnost v tlaku podél vláken pro povrchovou i vnit ní ást ( mm) Obr. 8: Modul pružnosti v tlaku podél vláken pro povrchovou i vnit ní ást ( mm) Obr. 9: Hustota povrchové i vnit ní ásti ( mm) Obr. 10: Závislost pevnosti v tlaku podél vláken na hustot pro všechny vzorky ( mm) U nestandardních zkušebních vzork p ipravených z povrchové a vnit ní vrstvy horní strany trámu byl rozdíl v hustot d eva vlivem pravidelné ší ky letokruh minimální (Obr. 10). Rozdíl hodnot mechanických vlastností nam ených u vzork z povrchové a vnit ní vrstvy d eva tak lze p ipsat vlivu poškození povrchové vrstvy chemickou korozí (Obr. 11, 12, Tab. 2). U vzork p ipravených z povrchové a vnit ní vrstvy spodní strany trámu byl rozdíl v hustot d eva stále výrazný (Obr. 13). Nam ené hodnoty mechanických vlastností však tomuto rozdílu zcela neodpovídají. Je zde patrný menší rozdíl v nam ených hodnotách než by odpovídal rozdílné hustot d eva u zkoušených vzork (Obr. 11, 12, Tab. 2). Lze tak p edpokládat, že toto snížení zp sobil vliv chemické degradace povrchových vrstev eva.

4 Podobn jako u zkoušek na standardních t líscích i zde zm ny sledovaných mechanických vlastností úzce souvisí se zm nami hustoty d eva, což potvrzuje koeficient determinace R 2 = 0,8015 stanovený pro celkový po et tlakových vzork velikosti mm, tzn. 29 ks (Obr. 14). Zkoušky menších t lísek prokázaly, krom vlivu p irozené struktury (hustoty) d eva, také vliv chemické degradace v povrchové vrstv d eva. Tab. 2: Pr rné hodnoty pevnosti, modulu pružnosti a hustoty pro vzorky ( mm) zkoušené v tlaku podél vláken Další sledovanou mechanickou vlastností byla pevnost v tahu podél vláken. Tahová t líska použitá p i zkoušce byla vyrobena z povrchové (hloubka 0-5 mm od povrchu prvku) a vnit ní (hloubka mm od povrchu prvku) vrstvy d eva a to pro horní, bo ní a spodní plochu trámu. Vzorky m ly trojúhelníkový pr ez 5 5 7,5 mm s innou délku 150 mm. Hloubka odb ru vzork odpovídala p edcházející zkoušce pro tlak podél vláken. Obr. 11: Pevnost v tlaku podél vláken pro povrchovou i vnit ní ást ( mm) Obr. 12: Modul pružnosti v tlaku podél vláken pro povrchovou i vnit ní ást ( mm) Obr. 13: Hustota povrchové i vnit ní ásti ( mm) Obr. 14: Závislost pevnosti v tlaku podél vláken na hustot pro všechny vzorky ( mm) Z hlediska hustoty d eva obsahovaly více letokruh vzorky p ipravené z vrchní a spodní plochy trámu (cca 3-5 ks, orientovaných rovnob žn spíše s odv snou trojúhelníkového pr ezu vzorku), než vzorky vyrobené z bo ní plochy trámu (cca 2-3 ks, orientované rovnob žn s p eponou trojúhelníkového pr ezu vzorku). Rovn ž rozdíl v hustot d eva (po tu a ší ce letokruh ) mezi vzorky z povrchové a vnit ní vrstvy d eva nebyl p íliš výrazný. Vzorky z vnit ní vrstvy m ly obvykle o jeden letokruh mén. Narozdíl od tlakové zkoušky se v p ípad tahu projevilo výrazné snížení pevnosti zp sobené rozkladem d evní hmoty chemickou korozí na povrchu zkoumaného konstruk ního prvku. Nam ené pevnosti vzork vyrobených z povrchové vrstvy dosahovaly i p es svou vyšší hustotu pr rn pouze 20 MPa. Naopak pevnosti vzork vyrobených z vnit ní vrstvy se pohybovaly okolo 50 MPa (Tab. 3, Obr. 15), což odpovídá hodnotám uvád ným pro nepoškozené smrkové d evo v literatu e (Bodig, a Jayne, 1993). Pevnost v tahu u vzork vyrobených z povrchové rozvlákn né vrstvy je tedy výrazn nižší (až o 50 %) než u vzork vyrobených z nepoškozeného d eva z vrstvy v hloubce 25 mm. Výrazn jší rozdíly ve zm nách pevnosti v tahu podél vláken byly zjišt ny u vzork z vrchní a spodní plochy trámu (vzorky s vyšší hustotou i po tem letokruh orientovaných rovnob žn s odv snou trojúhelníkového pr ezu) než u vzork z bo ní plochy trámu (vzorky s menší hustotou i po tem letokruh orientovaných rovnob žn s p eponou trojúhelníkového pr ezu). Hodnota modulu pružnosti se u vzork z vrchní a spodní plochy trámu v povrchové rozvlákn né vrstv zvýšila (o 15 až 18 %) oproti hodnot vzork z vnit ní vrstvy (Tab. 3, Obr. 15). U vzork po ízených z povrchové a vnit ní vrstvy d eva na bo ní ploše trámu je rozdíl v hodnotách modulu pružnosti spíše opa ný. Tento výsledek ovlivnila op t hustota d eva, p edevším malý po et letokruh a výrazný podíl jarního, m ího d eva ve zkušebních vzorcích.

5 Tab. 3: Pr rné hodnoty pevnosti a modulu pružnosti pro vzorky (5 5 7,5 mm) zkoušené v tahu podél vláken ení tvrdosti podle Janky ( SN ) a m ení hloubky pr niku hrotu Pilodynu prob hlo pro vrchní i spodní plochu trámu. Na obou plochách bylo provedeno ení po jednotlivých vrstvách. Tlouš ka jedné vrstvy byla 5 mm a v každé vrstv bylo provedeno 40 m ení. Po skon ení m ení v jedné vrstv bylo ze zkušebního vzorku odfrézováno 5 mm materiálu a byla zm ena vrstva následující. M icí body v jednotlivých vrstvách byly voleny tak, aby nebyly ovlivn ny ením provedeným ve vrstvách p edchozích. Obr. 15: Pevnost v tahu podél vláken pro povrchovou i vnit ní ást (5 5 7,5 mm) Obr. 16: Modul pružnosti v tahu podél vláken pro povrchovou i vnit ní ást (5 5 7,5 mm) ení tvrdosti metodou dle Janky popisuje zm nu vlastností v relativn tenké vrstv d eva (cca 2-3 mm). Sleduje tedy podrobn ji zm nu dané vlastnosti, ale je více zatíženo vlivy p irozené struktury d eva. M ení pilodynem zahrnuje hlubší vrstvu d eva podél polom ru prvku (u zdravého smrkového d eva mm, Kotlínová a kol. 2008). Tato skute nost lépe pohlcuje hustotní rozdíly, které výrazn ovliv ují m ení tvrdosti metodou dle Janky. Výsledky zjišt né t mito r znými metodami komplexn ji zachycují vliv chemické degradace na tvrdost d eva. Výsledky m ení ob ma metodami p i m ení na vrchní ploše trámu si vzájemn odpovídaly a prokázaly vliv chemické koroze pouze pro první až druhou povrchovou vrstvu (Obr. 17, 18, Tab. 4). Tedy do hloubky zhruba 7 mm od povrchu prvku. Následující zkoušené vrstvy již nevykazovaly zm ny tvrdosti zp sobené chemickou korozí. Postupn se za ala projevovat zm na nam ených hodnot zp sobená vlivem hustoty d eva (zvyšující se ší ky letokruh a podílu jarního d eva). Použité metody m ení tvrdosti na spodní ploše trámu se mén shodují (Obr. 19, 20, Tab. 4). Více se zde projevil vliv rozdílné hustoty (ší ky a po tu letokruh ) v jednotlivých vrstvách d eva na zm ené hodnoty tvrdosti. Tab. 4: Pr rné hodnoty tvrdosti zkoušené podle Janky a hloubky zaražení trnu indentoru Pilodyn Výrazn jší vzájemná separace vlivu hustoty a chemické koroze u jednotlivých zkoušek mechanických vlastností d eva je v p ípad experiment provád ných na prvcích vyjmutých z konstrukcí staveb jen velmi obtížn proveditelná.

6 Obr. 17: Tvrdost m ená po 5-ti mm vrstvách podle Janky (vrchní ást trámu) Obr. 18: Hloubka zaražení trnu Pilodynu m ená po 5-ti mm vrstvách (vrchní ást trámu) Obr. 19: Tvrdost m ená po 5-ti mm vrstvách podle Janky (spodní ást trámu) Obr. 20: Hloubka zaražení trnu Pilodynu m ená po 5-ti mm vrstvách (spodní ást trámu) 4. Záv r Na základ provedených zkoušek mechanických vlastností d eva lze konstatovat, že ke snížení m ených vlastností u prvk poškozených chemickou korozí dochází pouze v tenké povrchové vrstv (dle našich zkoušek maximáln do hloubky 5 až 7 mm). Výrazn ji se snížení mechanických vlastností d eva v poškozené povrchové vrstv projevilo p edevším p i zkoušce v tahu podél vláken, kde pevnost poklesla až o 50 % proti hodnotám zjišt ným u nepoškozeného d eva. Zhoršení mechanických vlastností v rozvlákn ném povrchu d eva bylo detekováno také pomocí tvrdostních zkoušek, p i zatla ování kuli ky a vst elování trnu zarážecího indentoru Pilodyn. Zkoušky tvrdosti prokázaly vliv chemické koroze pouze v povrchových vrstvách d eva. U zkoušek mechanických vlastností d eva v tlaku podél vláken na standardních vzorcích se vliv povrchové rozvlákn né vrstvy prokazateln neprojevil. U nestandardních t lísek (5 mm tlouš ka) byl vliv chemické koroze již patrný. Významn jší vliv na pevnost v tlaku podél vláken, který se p ekrýval s vlivem chemické koroze, m ly zm ny hustoty d eva zp sobené poklesem pr rné ší ky letokruhu po polom ru kmene a zvýšením procentického zastoupení letního d eva v jednotlivých letokruzích. Z hlediska mechanických vlastností b žných pr ez konstruk ního d eva (obvykle 100x120 mm a v tší) je vliv chemické koroze povrchových vrstev na únosnost a tuhost prvk nevýrazný. Vícenásobné (opakované) rozvlákn ní d eva vyvolané mechanickým obroušením povrchu a neú inná neutralizace m že po ase zp sobit zmenšení pr ezu konstruk ních prvk, a tím mírné snížení jejich mechanických vlastností. Rozvlákn ní (zasolení) povrchových vrstev d eva podporuje zvýšení vlhkosti a tím možnost vzniku napadení d evokaznými houbami a hmyzem. Pod kování ísp vek byl vytvo en za finan ní podpory grantového projektu DF11P01OVV001 Diagnostika poškozování a životnosti objekt kulturního d dictví, programu NAKI jehož poskytovatelem je Ministerstvo kultury. Literatura 1. Bodig, J., Jayne, B.A. Mechanics of wood and wood composites. 2aed Krieger Publishing company, 1993, 712 pp. 2. SN : Drevo. Medza pevnosti v tlaku v smere vlákien SN : Skúšky vlastností rastlého dreva. Metóda zis ovania modulu pružnosti v tlaku pozd ž vlákien SN : Drevo. Zis ovanie hustoty SN : Drevo. Metóda zistovania tvrdosti pod a Janky 6. Drdácký, M.F., Jirovský, I., Slížková, Z.: On structural health and technological survey of historical timber structures, in Procedings "Conservation of Historic Wooden Structures" (G. Tampone, ed.), Vol.1, pp , Collegio degli Ingegneri della Toscana, Florence Gryc, V., Holan, J. Vliv polohy ve kmeni na ší ku letokruhu u smrku (Picea abies /L./ Karst.) s výskytem reak ního d eva. /Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis./ , s ISSN Kotlínová, M., Kloiber, M., Vasconcelos, G.F.M., Lourenco, P.J.B.B., Branco, J.M.G. Nondestructive testing of wood, Lesnická práce s.r.o., Kostelec nad ernými lesy, 2008, 40 pp. ISBN

7 9. LeVan, S.L., Winandy, J.E.: Effects of fire retardant treatments on wood strength: a review, Wood and Fiber Science, 22(1), 1990, pp Rybní ek, M.: Záv re ná zpráva dendrochronologického datování inžovního domu (U p ovny 955/10, Praha 1), LDF MZLU v Brn, 2008, pp Wilkins A.P., Simpson J.A.: Defibring of roof timbers. Journal of Institute of Wood Science, 11, no. 3, 1988, pp Winandy, J.E.: Effects of fire retardant treatments after 18 months of exposure at 150 F (66 C), Res. Note FPL-RN-0264, Madison, WI: US Dept. of Agriculture, Forest service, Forest Products Laboratory, Winandy, J.E.: Effects of fire retardant retention, borate buffers, and redrying temperature after treatment on thermal-induced degradation, Forest Products Journal, 47(6): pp.79-86, Winandy, J.E., Lebow, P.K., Nelson, W.: Predicting bending strength of fire- retardanttreated plywood from screw-withdrawal tests, Res. Note FPL-RP-568, Madison, WI: US Dept. of Agriculture, Forest service, Forest Products Laboratory, Zobel, B.J., Sprague, J.R.: Juvenile Wood in Forest Trees. Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, pp. English Synopsis Effect of chemical degradation of the surface layers on the mechanical properties of wood The aim of the research was to determine the effect of chemical degradation of the surface layers of wooden structural elements to their mechanical properties and depth to which the damage extends. Degradation of the surface layer of wood structural elements caused a chemical reaction of some compounds contained in the fire in the past repeatedly coatings applied to wood structures of historical buildings. Such chemicals include ammonium sulphate and ammonium phosphate.