ООО "БИОХИМ", 192012, Санкт-Петербург, пр. Обуховской обороны, д. 120 Лит. Б, оф. 334
тел.: +7 812 380-8205
т./ф.: +7 812 380-8206
e-mail: info@biohim.ru
о компании / о коррозии / библиотека / методы защиты / продукция / контакты/ области применения
Главная страница   Главная
ООО   ООО "БИОХИМ"
новости   новости
информация о коррозии   о коррозии
библиотека   библиотека
методы защиты   методы защиты
продукция   продукция
контакты   контакты
фотогалерея   фотогалерея
области применения   области применения
faq   faq
Библиотека




МОДИФИКАТОРЫ БИОЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОТИВ КОРРОЗИИ СТРОЙМАТЕРИАЛОВ. // Строительная газета (Москва).- 08.06.2001.- 023.- C.20
Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей

Текст публикации:

МОДИФИКАТОРЫ БИОЦИДНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОТИВ КОРРОЗИИ СТРОЙМАТЕРИАЛОВ. Доктора технических наук, профессора, члена-корреспондента Российской инженерной академии, заслуженного деятеля науки Российской Федерации, лауреата Государственной премии СССР и премии Правительства Российской Федерации Владимира Батракова Американский Биографический институт считает одним из пятисот влиятельных мировых лидеров в области строительства, и прежде всего в сфере коррозионно-стойких и обычных бетонов. Владимиром Батраковым разработана теория модифицирования бетонов поверхностно-активными веществами различного строения, предложены оригинальные методы и принципы получения бетонов с заданными строительно-техническими свойствами, эффективные его модификаторы. Ученым опубликовано свыше 250 научных работ, получено болев 70 авторских свидетельств на изобретения и патентов, связанных с новыми технологиями изготовления различных бетонов. Публикуем статью Владимира БАТРАКОВА о современных модификаторах биоцидного действия, которая, на наш взгляд, будет полезна ученым, специалистам и практикам, занятым в сфере бетонного производства. Ученым и практикам известны случаи повреждения строительных конструкций биохимическими процессами. Они зарегистрированы во многих странах мира - России, США, Англии, Египте, Австрии и других странах. Способностью разрушать стройматериалы обладают микроорганизмы, содержащиеся в дрожжах, водорослях, различного рода слизях. В процессе своей жизнедеятельности (метаболизма) они выделяют органические кислоты, которые образуют комплексные соединения с компонентами силикатов и алюмосиликатов, а также легкорастворимые кальциевые соли. Как правило, в микробиологическом разрушении камня основная роль принадлежит автотрофным бактериям (автотрофам). Они нуждаются для своего развития в органических веществах. Развитие бактерий на камне обычно связано с тем или иным загрязнением строительного материала, например, голубиным пометом, который служит благоприятной средой для микробов. Выделяются две группы автотрофов. К первой относятся нитрифицирующие бактерии. Они черпают энергию на ассимиляцию СО2 из окисления восстановленных неорганических соединений азота, в том числе постоянно присутствующего в атмосфере аммиака, до образования азотной кислоты. Именно азотная кислота и является причиной разрушения камня. Нитрификаторы обнаружены на поверхности разрушенных кирпичных домов, бань, оранжерей и других строений Санкт-Петербурга, на поврежденных стенах многих зданий Парижа, в том числе собора Парижской богоматери. Не менее разрушительная роль в строении природного камня принадлежит другой группе автотрофов - бактериям, окисляющим соединения серы. Именно они замечены в поврежденных каменных сооружениях Польши, в исторических памятниках Парижа и Камбоджи, дворца Старого Петергофа, Исаакиевского собора. Серьезные повреждения природного и искусственного камня могут вызывать также плесневые грибы. В отличие от бактерий они не способны к самостоятельному синтезу органических веществ и существуют за счет готовых форм этих соединений, поэтому грибы обычно встречаются на загрязненных поверхностях камня или при наличии в нем органических веществ. Причину разрушения камня грибами многие исследователи видят в выделении ими органических кислот. По имеющимся данным, такие кислоты, как лимонная и щавелевая, могут накапливаться грибами в большом количестве (до 10 процентов). Эти кислоты являются сильными катионкомплексирующими агентами и могут образовывать с минералами растворимые комплексные соединения. Обследование каменных и кирпичных конструкций в памятниках истории и культуры показывает, что дереворазрушающие плесневые грибы развиваются в деревянных балках, связях, коробах, замурованных в кладке, способны при контакте древесины с каменными природными и искусственными материалами заражать их. Визуальные наблюдения за нитчатыми образованиями плесневых грибов типа Serpula Lacrimas убедили, что они, начиная свое развитие в деревянных связях и балках, впоследствии переходят на влажные поверхности таких материалов, как керамика, известняк и бетон. Среди памятников архитектуры Москвы и Московской области наиболее сильные биоповреждения наблюдались у белокаменных зданий, то есть выполненных из материалов с повышенной пористостью и гидрофильностью. Первые упоминания о возможном участии бактерий в коррозии бетона относятся к 1901 году. При обследовании бетонного водопроводного канала в поверхностном слое поврежденного бетона были обнаружены нитрифицирующие бактерии, а из более глубоких слоев выделены Vibrio desulfuricans, Micrococcus radiatus, Bacterium croccum. В дальнейшем исследователи связывали разрушения каменных и бетонных сооружений (Шолар-Бакинский бетонный водопровод, стены Вестминстерского аббатства, бетонные трубы люберецких полей фильтрации, плотина СвирьГЭС) с активной деятельностью микроорганизмов, в том числе бактерий, окисляющих серу. Изучено влияние некоторых типов окисляющих бактерий и бактерий, выделяющих H2S, на процесс разрушения бетона подземной кладки. Установлено, что бактерии подобного типа способствуют выщелачиванию из цементного камня ионов кальция, при этом величина рН снижается, что ведет к повышению степени карбонизации бетона и его разрушению под действием бактерий. Или еще пример. Изучая пробы бетона труб, по которым московские сточные воды подавались на люберецкие поля фильтрации, удалось выявить, что он разрушился под действием бактерий Thiobacteria denitrificans. Такие бактерии способны окислять сернистые соединения бытовых сточных вод вначале до образования сероводорода, а затем-до серной кислоты. В разрушенном кислотой бетоне оказалось 42, 95 процента SO3 вместо 1 процента по норме. Установлено, что сильнее всего разрушают цементный камень и бетон окисляющие серу динитрифицирующие бактерии, понижают прочность бетона и анаэробные азотнофицирующие. Последние образуют масляную кислоту, которая также разрушает цементный камень. Бактерии могут активно разрушать не только бетон, но и стальную арматуру и вообще металлы.В этом случае действие микроорганизмов носит биоэлектрохимический характер. Отмечается наибольшее воздействие на металл бактерий, образующих кислоты, - сульфаторедуцирующих, нитрифицирующих и тионовых. Участие бактерий в коррозии железа заключается в его бактериальной деполяризации. Это и приводит к активизации процесса взаимодействия кислорода сульфатов с водородом, вызвавшим поляризацию локальных коррозионных элементов. Образующийся при этом сероводород активно связывается с ионами двухвалентного железа. Получающийся попутно при этом СО2 понижает пассивность стальной арматуры в бетоне и тормозит образование защитных пленок. Исследованы процессы коррозии стали под действием нитрифицирующих и тионовокислых бактерий. Установлено, что не все эти бактерии могут непосредственно влиять на стальную проволоку. Так, нитрифицирующие бактерии образуют в аэробных условиях сначала азотистую, а затем азотную кислоты, которые и воздействуют на сталь. Как же защитить строительные материалы и конструкции от биокоррозии? Созданы специальные вещества и препараты, которые называются биоцидами. Они обладают защитными средствами, а отдельные из них - антисептиками, техническими пестицидами, препаратами комплексного защитного действия. Поскольку биологические повреждения могут вызываться различными организмами, то химические вещества для защиты от них должны обладать либо сугубо специфическим биологическим действием, либо иметь противобактериальные свойства широкого спектра. Поэтому в качестве химических средств защиты применяют следующие вещества: фунгициды -от грибов, повреждающих стройматериалы, бактерициды - от бактерий различных видов, альгициды и моллюскоциды - от обрастания в водной среде водорослями и моллюсками трубопроводов, гидротехнических сооружений, морских судов, систем водоснабжения и мелиорации и др. В качестве химических средств защиты находят применение вещества, относящиеся к различным классам химических соединений, в том числе: неорганические соединения (окислы и соли бора, меди, хрома, цинка, мышьяка и др.), органические соединения (фенолы и хлорфенолы, производные карбоновых, оксикарбоновых, карбаминовых и тиокарбамино-вых кислот, гетероциклические и другие соединения), элементоорганические и комплексные соединения олова, меди, свинца, мышьяка, кремния, ртути и др. Для предотвращения поселения биологических агентов в теле бетона или в строительном растворе поверхность сооружений покрывают биоцидными и пленкообразующими составами, пропитывают биоцидными растворами или вводят модификаторы биоцидного действия в бетонную смесь с водой затворения. Способы применения и защитное воздействие биоцидов определяются их растворимостью и рядом других физических и физико-химических свойств. По этим признакам биоциды подразделяют на водорастворимые, малорастворимые и растворимые в органических растворителях. По отношению к воде биоциды могут быть невымываемыми (трудновымываемыми) и легковымываемыми. По агрегатному состоянию биоциды бывают твердые (порошки), жидкие и газообразные (фумиганты, летучие фунгициды и др.). В последнее время участились случаи поражений плесневыми грибами санитарно-технических кабин в процессе строительства крупнопанельных жилых домов. Применяемые для облицовки пористые силикатные материалы в защитных целях обрабатывают гидрофобизирующими жидкостями совместно с фунгицидами. Хорошие результаты получены при обработке облицовочных материалов из белого цемента, туфа и ракушечника 2-процентным раствором метилсиликоната натрия (гидрофобизатор) совместно с хлористым цинком и медным купоросом. Обрастание наружных каменных стен зданий и других сооружений лишайниками помогает предотвратить 10-20-процентный водный раствор гипохлорида кальция или хлорная известь. Эффективную защиту от поражения грибами изделий и конструкций из арболита обеспечивает обработка их поверхности эмульсией стеарата кальция. При этом наряду с грибостойкостью материалу придается и водостойкость. Биоциды, применяемые для защиты бетона и других строительных материалов от биоповреждений, должны обладать высокой активностью, не оказывать отрицательного воздействия на окружающую среду. Не менее важно, чтобы биоциды не ухудшали технологические и физико-технические свойства материалов. Плесневые поражения гипсобетонных стен, покрытых масляно-клеевой шпатлевкой и водоэмульсионными красками, в условиях повышенной влажности и отсутствия вентиляции можно предотвратить введением в гипсобетон 0, 02 процента оловоорганического биоцида ластанокса, а в шпатлевку и краску - 0, 05 процента этого препарата. Положительные результаты были получены при использовании в качестве биоцидов пентахлорфенолята натрия, цетазола, трилана. В гипсовую и другие виды штукатурки для придания грибостойкости добавляли также оксидифенил и фтористый кальций. Морские гидротехнические сооружения из железобетона даже в северных широтах подвергаются интенсивному обрастанию водорослями и моллюсками. Их эффективная защита обеспечивается применением специальных необрастающих биоцидных бетонов, изготовленных из сульфатостойкого цемента с использованием оловоорганического биоцида ластанокса (0, 1-0, 3 процента) или катионного ПАВ алкилбензилдиметиламмонийхлорида (0, 2-0, 25 процента). Гарантия полной защиты от обрастания подводной части морских гидротехнических сооружений из такого бетона составляет 10 лет, а частичной - до 20 лет. Чтобы спасти от биоповреждений цементные полы, на сахарных и пивоваренных заводах к цементу в качестве биоцида добавляют тонкоизмельченный медный порошок (10 процентов) и оксихлорид магния. В результате образовывается оксихлорид меди, обладающий фунгицидным и бактерицидным действием. В защитных целях достаточно нанести на пол покрытие из цементного раствора толщиной в сантиметр. Для защиты от коррозии рекомендуется применять азотсодержащие бактерицидные препараты - соли высших жирных аминов (препарат "Дон-25"), хлоргидраты аминопарафинов (препарат АНП-2), четвертичные аммониевые соединения, например, алкилтриметиламмонийхлорид (препараты ниртан, роккал и др.). Из неорганических биоцидов исследовались соли фтористой и крем-нефтористой кислот, бура, борная кислота, нитрит натрия. Фунгицидная их активность показала, что они существенно снижают свои биоцидные свойства в составе бетона, так как химически взаимодействуют с Са (ОН)2, выделяющимся при гидратации цемента, с образованием нерастворимых соединений (за исключением нитрита натрия). Повысить биостойкость тампонажного цементного камня можно введением в его состав различных продуктов органического и неорганического ряда и комплексов на их основе в условиях воздействия чистых культур плесневых грибов типа Serpula Lacrimas. К числу высокоэффективных препаратов, обладающих широким биоцидным спектром действия, относятся модификаторы, содержащие оловоорганические соединения. Так, латексный биоцид АБП-40 представляет собой продукт эмульсионной сополимеризации трибутилоловометакрилата с бутилакрилатом, метилметакрилатом и акриловой кислотой. Достоинство модификатора в том, что он сохраняет биоцидную активность бетонов, модифицированных ими. Это позволяет использовать их при изготовлении сборных железобетонных изделий. Эффективно и применение модификаторов противомикробного действия на основе оловоорганических соединений (1-2 процента массы цемента) различных эпоксидных композиций. Словом, модификаторов биоцидного действия против коррозии много. Важно их использовать со знанием. Автору этой статьи Владимиру Григорьевичу Батракову сегодня исполняется 70 лет. Редакция газеты от всей души поздравляет его с юбилеем, желает видному ученому строительной отрасли дальнейших успехов в разработке новых модифицированных бетонов и средств их защиты от коррозии, крепкого здоровья и счастья в личной жизни.



Вернуться в алфавитный список статей
Вернуться в тематический список статей

Внимание! Администрация библиотеки предупреждает всех своих пользователей, что за всеми публикациями, представленными в библиотеке, сохраняется право автора на использование своего произведения или иного владельца исключительных прав на использование произведения.
создание сайта: Это Design