Биологическая коррозия бетона: Биологическая коррозия бетона

Автор

Содержание

Биологическая коррозия бетона

В ряду негативных воздействий на бетоны биологическая коррозия не привлекает должного внимания строителей и эксплуатационщиков. Тем не менее бетон это материал, который достаточно сильно подвержен воздействию разнообразных биоразрушителей, которые действуют подобно обычным химическим веществам, разрушая структуру бетона как изнутри, так и снаружи. Поражение бетонных поверхностей грибком и плесенью явление довольно распространенное и достаточно опасное. Ведь появление микроорганизмов способно не только сильно разрушить бетон и лишить его эксплуатационных свойств, но и стать причиной возникновения у человека заболеваний дыхательных путей, аллергических реакций, астмы и других проблем со здоровьем.

Понятием биологическая коррозия (биокоррозия) сегодня обозначают процессы повреждения бетона, вызванные продуктами жизнедеятельности живых организмов, поселяющихся на поверхности строительных конструкций, таких как бактерии, грибы, мхи, лишайники.

Биокоррозию можно рассматривать, как самостоятельный вид разрушения, но чаще всего процессы биологической коррозии протекают параллельно с другими видами деструкции бетона - почвенной, морской и атмосферной коррозией.

Биокоррозия подразделяется на бактериальную и микологическую. Иногда разрушение может быть вызвано присутствием в коррозионной среде дрожжей или других микроорганизмов. Все микроорганизмы делятся на аэробные и анаэробные. Аэробные существуют и размножаются только при наличии кислорода. Анаэробным же для нормальной жизнедеятельности кислород не требуется. Среди аэробных микроорганизмов наиболее опасными являются серобактерии и железобактерии (обитают в почве). В природных средах аэробные и анаэробные микроорганизмы существуют совместно.

Чаще всего протекает бактериальная биокоррозия. Она же является и наиболее разрушительной. Бактерии очень быстро размножаются и легко приспосабливаются к всевозможным условиям окружающей среды. Для бактериальной биокоррозии наиболее благоприятны рН среды от 1 до 10 и температура от 6 до 40 °С при наличии в соеде различных органических и неорганических веществ, содержащих кислород, углерод, водород, железо, азот, калий, серу и т.д. В этом случае бетонные конструкции разрушаются вследствие химических реакций между цементным камнем и продуктами жизнедеятельности микроорганизмов. Признано, что наиболее агрессивными по отношению к бетону являются тионовые бактерии. Эти бактерии окисляют минералы цементного клинкера до серной кислоты, которая взаимодействует с гидроокисью кальция и образует двуводный гипс, который в свою очередь вызывает интенсивное разрушение бетона от поверхности внутрь. Несомненно также, что биологическая коррозия бетона более интенсивно развивается в условиях воздействия техногенных сред. Высокая влажность, наличие на в производственном процессе жиров, аммиака и растворов солей - все это создает благоприятные условия для интенсивного развития микроорганизмов-биодеструкторов.

Например, исследование микрофлоры бетона, кирпича, штукатурки на ряде мясокомбинатов показало, что во всех пробах этих строительных материалов присутствовали микроорганизмы, способные вызывать коррозию. Особенно интенсивно подвержены разрушению бетонные конструкции на предприятиях химической, пищевой и медицинской промышленности, а также канализационные коллекторы и сооружения для очистки сточных вод. Специфика этих производств и эксплуатации бетонных конструкций также заключается в наличии богатой питательной среды для микроорганизмов. Процесс деградации цементных материалов при этом усиливается микробиологической коррозией, особенно в условиях повышенной влажности, температуры и затрудненного воздухообмена.

При эксплуатации бетонных конструкций в неагрессивной среде при обычных атмосферных условиях на биостойкость бетона существенное отрицательное влияние оказывают такие техногенные загрязнения окружающей среды как пыль, аэрозоли и выхлопные газы автомобилей, которые приводят к ускорению коррозионных процессов вызванных жизнедеятельностью микроорганизмов-биодеструкторов. Особенно активно процесс биоповреждения бетонных конструкций проходит в водной среде. Морские гидротехнические сооружения из бетона даже в северных широтах подвергаются сильному воздействию со стороны водорослей.

Еще одним видом биокоррозии являются повреждения бетона обусловленные жизнедеятельностью грибов. К настоящему времени насчитывается более 250 тысяч различных видов грибов. К этой группе относятся как одноклеточные, так и многоклеточные микроорганизмы. Высокая деструкционная активность грибов обусловлена их способностью приспосабливаться к различным по своей природе материалам. Споры, с которых начинается развитие мицелия, прорастают при определенной температуре и влажности, набухая и поглощая влагу из окружающей среды, затем оболочка клетки разрывается и появляется одна или несколько ростовых трубок, являющихся началом нового мицелия. Сначала развитие грибов идет за счет запасенных веществ самой споры, а в дальнейшем за счет поглощения питательных веществ из воды и воздуха. Кроме плесневых грибов коррозию бетонных конструкций вызывают также и дереворазрушающие грибы, которые создают условия для образования водорастворимых солей, таких как ацетат и формиат кальция, что в конечном итоге снижает механическую прочность бетона. Основным условием способствующим развитию грибов на бетонной конструкции и в этом случае служит вода, наличие которой является решающим фактором роста и предельного накопления их биомассы.

Интенсивное развитие коррозии бетона и железобетона наблюдается в условиях техногенных сред на предприятиях агропромышленного комплекса - мясокомбинатах, молокозаводах, хлебозаводах, винзаводах, птицефабриках и животноводческих фермах. Высокая влажность воздуха и наличие различных веществ (белков, жиров, углеводов и продуктов их гидролиза), мочевины, аммиака, углекислого газа и растворов солей создают благоприятные условия для интенсивного развития активных в коррозионном отношении микроорганизмов. При этом совмещаются процессы химической коррозии в результате воздействия агрессивных веществ, содержащихся в контактирующей со строительным материалом среде (мочевина, кровь, молоко, жиры), с биологической коррозией вследствие выделения микроорганизмами-биодеструкторами аминокислот и ферментов.

Основные причины биокоррозии бетонов

В настоящее время рассматривается достаточно много причин биокоррозии бетона, основными из которых можно считать следующие:

- высокие показатели влажности воздуха;

- протечки канализационных либо водопроводных сетей;

- подъем капиллярной влаги от фундамента к стенам;

- потери тепла через углы помещения, промерзание стен;

- недостаточная вентиляция помещений;

- течи в кровле.

Защита от биологической коррозии

Для борьбы с микроорганизмами современные производители предлагают массу разнообразных средств, выбирать которые необходимо в соответствии с конкретной проблемой и особенностями эксплуатации бетонных конструкций.

Считается, что предотвратить возникновение биокоррозии легче, чем потом бороться с ее последствиями. Поэтому на рынке сегодня можно найти антигрибковые добавки к бетонным смесям, которые домешивают на этапе приготовления смеси. Это повышает стойкость (иммунитет) бетонных поверхностей по отношению к плесени и другим микроорганизмам-биодеструкторам. Поскольку биологическая коррозия развивается в условиях повышенной влажности, эффективным средством профилактики может быть также изоляция поверхности бетонов при помощи специальных материалов, таких ка пропитки, краски, защитные штукатурки, а также облицовка плиткой и защита оклеечными покрытиями. Для предотвращения возникновения биологической коррозии эксплуатируемых конструкций могут применяться фунгициды (защита от грибов) и бактерициды (защита от бактерий). Биоциды, используемые в качестве добавок для защиты от биокоррозии, должны быть не только эффективными, но и безопасными при применении, а также не оказывать отрицательного влияния на окружающую среду. Использование специальных химических соединений, токсичных для микроорганизмов сегодня признано одним из наиболее перспективных способов защиты бетонов от биологического загрязнения. По характеру своего действия эти вещества подразделяются на биоциды (вещества уничтожающие микробов), биостатики (вещества тормозящие рост микроорганизмов) и репелленты (вещества вызывающие отпугивающий эффект). В связи с тем, что микрофлора, поражающая материалы и изделия, очень разнообразна и нередко включает организмы, принадлежащие к разным группам, наиболее целесообразно применять биоциды широкого спектра действия. В частности введение в бетон добавок, полученных после переработки гальванического шлама позволяет снижать степень обрастания образцов грибками в три раза, как в случае с зелеными, так и с сине-зелеными водорослями. Среди биоцидных веществ интерес вызывают фотокатализаторы, так как они способны обеспечить длительную биозащиту без использования достаточно опасных дезинфицирующих средств. Такую защиту целесообразно использовать в медицинских учреждениях и на предприятиях, производящих продукты питания.
Одним из новых и перспективных способов защиты бетона от биокоррозии является применение так называемых золь-гелей. Эти покрытия содержат наночастицы оксида кремния, которые со временем превращаются в гидросиликат кальция и, заполняя поры бетона, снижают вероятность проникновения в них микроорганизмов.

Фото 1. Грибковое поражение поверхности бетона

Материал подготовил инженер-эксперт Несветайло В.М.

Коррозия бетона | Snip8 | Биологическая коррозия бетона

Биологическая коррозия - прямое или косвенное воздействие низших форм живых организмов, влияющих на внешний вид или технические свойства бетона. К таким организмам относятся бактерии, морские водоросли, грибки, лишайники, мхи и т. д.

Биоповреждения неорганических строительных материалов, к которым относится бетон, преимущественно сводятся к нарушению сцепления составляющих компонентов этих материалов в результате воздействия минеральных или органических кислот микробного происхождения.

Бетонные сооружения разрушаются вследствие химических реакций между цементным камнем и продуктами жизнедеятельности микроорганизмов.

Пористая структура бетона способствует вовлечению микроорганизмов в коррозионные процессы. Первые упоминания об участии бактерий в коррозии бетона относятся к 1901 г. При обследовании бетонного водопроводного канала в поверхностном слое поврежденного бетона были обнаружены нитрифицирующие бактерии.

Благодаря переменности сечений контактирующих пор микроструктура цементного камня обладает непроницаемостью для частиц или микроорганизмов определенного размера, как правило, намного меньше среднего размера пор. Омываемый жидкостью бетон фильтруют воду, а мелкие частицы и микроорганизмы задерживаются на поверхности материала и вступают с ним во взаимодействие.

Продукты жизнедеятельности микроогранизмов такие как: кислоты, сульфиды, аммиак и другие, являются агрессивными и вызывают разрушение бетона, а также арматуры в железобетонных конструкциях.

Неорганические и органические кислоты и сероводород образуются тионовыми, нитрифицирующими, углеводородокисляющими, сульфатредуцирующими бактериями, грибами, дрожжами и другими микроорганизмами. Наиболее активны в

коррозионном отношении литотрофные бактерии, окисляющие неорганические соединения: серу, сульфиды, сульфат закиси железа, аммиак с образованием серной и азотной кислот.

Плесневые грибы - типичные возбудители окислительного брожения. Окислительное брожение, вызываемое плесневыми грибами и так называемыми окислительными бактериями, может происходить только в случае, если у микроорганизмов есть особые энзимы - редуктазы, способствующие неполному разрушению углеводородов в присутствии кислорода воздуха. В качестве промежуточных продуктов этого биохимического процесса образуются органические кислоты (глюконовая, щавелевая, янтарная и лимонная), вызывающие коррозию металлов и органических материалов - разъедание, снижение веса, изменение окраски, потерю прочности - так называемые вторичные явления.

С точки зрения условий развития процессов биокоррозии, которые связаны с жизнедеятельностью живых организмов, следует различать два основных случая, имеющих значение и для разработки мер защиты от этого вида коррозии. В первом случае биоорганизмы - животные, растения, чаще всего микроорганизмы - находятся в непосредственном контакте с наружной или внутренней (для пористых материалов) поверхностью строительной конструкции и в процессе метаболизма взаимодействуют с материалом, в результате чего снижается прочность или ухудшаются другие эксплуатационные качества материала, т.е. происходит повреждение материала и сокращение сроков его эксплуатационной пригодности.

Во втором случае биоорганизмы являются продуцентами веществ, агрессивных по отношению к строительному материалу, но непосредственно в пространстве и времени не связаны со строительной конструкцией. Коррозионные процессы могут развиваться на значительном расстоянии от места обитания биоорганизмов, вырабатывающих агрессивные по отношению к строительному материалу вещества. Этот процесс может быть отдален во времени от момента, когда наступает контакт агрессивного компонента со строительной конструкцией.

При твердении бетон покрывается защитной пленкой, образованной углекислым кальцием. Пока пленка цела, она препятствует диффузии воды внутрь бетонной кладки и тем самым защищает бетон от разрушения. Тионовые бактерии, поселяющиеся на поверхности карбонатного слоя, разрушают его, изменяя рН прилегающей воды за счет образуемой ими кислоты. Кроме того, тионовые бактерии приносят вред продуцированием сульфатов, поскольку последние образуют эттрингит, ускоряющий разрушение цементного камня.

Интенсивное развитие коррозии бетона и железобетона наблюдается в условиях техногенных сред. Высокая влажность, наличие органического вещества, жиров и продуктов их гидролиза, аммиака, растворов солей создают благоприятные условия для интенсивного развития активных в коррозионном отношении микроорганизмов.

Например, исследование микрофлоры бетона, гидроизоляции, кирпича, штукатурки на ряде мясокомбинатов показало, что во всех пробах стройматериалов присутствуют микроорганизмы, способные вызывать коррозию. Так, численность гетеротрофных бактерий, использующих для своего развития органические вещества и образующих аммиак и органические кислоты, достигала 103 клеток на 1 г материала.

Рекомендации по защите от биокоррозии

В любом случае предотвратить возникновение коррозии гораздо легче, чем бороться с ее последствиями. Поскольку биологическая коррозия развивается в условиях повышенной влажности, эффективными средствами профилактики для защиты материала являются его надежная гидроизоляция с помощью: пропитки природными или синтетическими смолами, окраске, оклейке рулонными материалами, защитной штукатурке, облицовки.

Если все же конструкция подверглась воздействию микроорганизмов необходимо удалить поврежденный слой материала. Просушить конструкцию и обработать поверхность дезинфицирующим составом не менее чем в два приема и после этого вновь ее оштукатурить.

вернуться к выбору статей ремонт квартиры своими руками

При использовании материалов ссылка на Snip8.narod.ru обязательна

Биологическая коррозия бетона

Коррозионную стойкость бетонов на портландцементе начали изучать одновременно с изучением процессов твердения этого вяжущего. По мере улучшения качества цемента, углубления знаний о процессах, происходящих в системе цемент - вода, появилась необходимость изучить коррозионные процессы и устойчивость соединений цементного камня к различным воздействиям. В бывшем СССР такие исследования проводились НИИЖБ, МАДИ, НИИПромстрой, Харьковский ВНИИВодгео, Донецкий и Ростовский (на Дону) Промстройниипроектами и другими научно-исследовательскими организациями и вузами.

 
Биологическая коррозия
 Бетоны и строительные растворы зданий и сооружений мясной, сахарной, молочной, кондитерской и других отраслей промышленности могут подвергаться биологической коррозии. Бактерии, грибы и некоторые водоросли способны развиваться на конструкциях из бетона и проникать в капиллярно-пористую структуру материала. Продукты их метаболизма (органические кислоты и щелочи) разрушают, особенно в условиях высокой влажности, компоненты цементного камня.
В естественных условиях редко встречается коррозия только одного вида, но всегда можно выделить преобладающее действие какого-либо вида, а затем проследить и учесть роль вторичных для данного случая коррозии факторов. Для каждого вида могут быть установлены общие закономерности, а в соответствии с этим и общие меры борьбы с разрушением цементных бетонов и растворов и возможность обеспечения необходимой долговечности сооружений.
Следует отметить и еще один важный аспект во взаимодействии биоорганизмов и строительных неорганических материалов - в процессе эксплуатации сооружений могут быть созданы условия, при которых развитие на поверхности конструкций обрастаний из растительных и животных организмов, например на морских сооружениях, оказывается благоприятным и служит одним из способов защиты от вредных воздействий окружающей среды, препятствуя доступу к поверхности бетона агрессивных компонентов морской воды и снижая степень температурных воздействий на бетон. Аналогичные воздействия оказывают, например, морские желуди, откладывающие на поверхности бетона пленку карбоната кальция, защищающую цементный камень более глубоких слоев от выщелачивания.
Методы защиты бетона от коррозии
Инъекция растворов в конструкции с целью повышения их плотности и прочности может быть осуществлена цементицией, силикатизацией ( нагнетание жидкого стекла ), битумизацией и смолизацией.
Цементизация
Цементизация - нагнетание цементного раствора через пробуренные в конструкции отверстия, что увеличивает ее плотность и водонепроницаемость, а тем самым и коррозионную стойкость. Для цементации применяют раствор 1:10 ( цемент-вода ). Чтобы ускорить его схватывание в него вводят добавку хлористого кальция - не более 7% к массе цемента. Этот способ недостаточно эффективен, это объясняется грубодисперсным составом цементов.
Силикатизация
Силикатизация - состоит в нагнетании через пробуренные в конструкциях отверстия жидкого стекла, которое, проникая в пустоты и поры, заполняет их. Вводимый вслед за этим раствор хлористого кальция, реагируя с жидким стеклом, образует уплотняющий осадок из плохо растворимого гидросиликата кальция и нерастворимого геля кремнезема. Твердение гидросиликата и кремнезема осуществляется в течение четырех суток.
Битумизация
Битумизация представляет собой нагнетание в конструкцию битума и является одним из лучших способов придания им водонепроницаемости и коррозионной стойкости. При битумизации рекомендуется применять битум марки III. Он, проникая на большую глубину, лучше, чем битумы других марок, поглащается бетоном. Битумизация не может быть проведена на влажном бетоне, так как при высокой температуре битума (200-220 град. С) вода превратится в пар, заполняя поры и препятствуя проникновению в них битума.
Смолизация
Смолизация предусматривает предварительное нагнетание в бетон 4% раствора щавелевой или кремнийфтористоводородной кислоты и последующее введение раствора карбамидной смолы с отверждающей добавкой. Cмолизация рекомендуется для повышения плотности и водонепроницаемости конструкции с мелкими порами и при отсутствии фильтрации воды.

Анализ воздействия биологической коррозии различной длительности на бетон Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 616.071.8

АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРОЗИИ РАЗЛИЧНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ НА БЕТОН

Т.В.Чеснокова, С.А.Логинова, В.А.Киселев

Ивановский государственный политехнический университет

Рассмотрено влияние биологической коррозии различной длительности на бетон, с помощью исследования водопоглощения образцов бетона, по массе и рН водной вытяжки. Из трех исследованных видов биологической коррозии, наиболее активными оказались: грибковая и бактериальная. В результате исследований установлено, что причиной разрушения исследуемых образцов бетона явилось воздействие органических кислот, выделяемых в процессе жизнедеятельности грибков и бактерий, а также последующее механическое воздействие микроорганизмов, приводящее к увеличению пористости материала и потере его прочности. Механизмы бактериальной и грибковой коррозий бетона, подтвержденные в ходе эксперимента, позволяют предположить, что наиболее эффективными методами антикоррозионной защиты будут: обработка поверхности материала, и получение бетонов с пониженной пористостью, с последующим соблюдением условий их эксплуатации.

Ключевые слова: биологическая коррозия, бетон, защита от коррозии.

В настоящее время установлено, что более половины разрушений конструкций и материалов связаны с биологической коррозией [1]. Таким образом, биологическая коррозия строительных материалов и конструкций наносит выраженный экономический ущерб. В связи с этим, трудно переоценить значение исследований, которые позволят не только понять механизмы биокоррозии материалов и конструкций, но и предотвратить ее. Поэтому, цель представленного исследования - анализ влияния биологической коррозии различной длительности на бетон. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- в ходе эксперимента необходимо было выявить характер изменений образцов бетона, вызванных различными видами длительной и кратковременной биокоррозии, а именно, водорослевой, грибковой, бактериальной;

- в свою очередь, выявляя характер и механизмы коррозионных изменений образцов бетона, можно предложить наиболее эффективные способы защиты бетона от биологической коррозии.

Оценка воздействия различных видов биологической коррозии на бетон

производилась, с помощью исследования водопоглощения образцов бетона по массе (согласно ГОСТ 12730. 3-78) и рН водной вытяжки [ 2 ].

Изучались изменения водопогло-щения и рН водной вытяжки контрольных (неповрежденных) образцов и серий образцов бетона с водорослевой, грибковой и бактериальной коррозией при сроке эксплуатации не менее десяти лет. Образцы бетона подвергались микробиологическому анализу для выявления представителей микрофлоры. С исследуемых образцов бетона брались соскобы, рассматривались под микроскопом и высевались на питательную среду. Идентификация микроорганизмов проводилась на основании их морфолого-культуральных особенностей, используя определители и практикумы [ 3,4 ].

В ходе эксперимента выяснилось, что наибольшему разрушению подвергались образцы бетона при воздействии бактериальной и грибковой коррозии. Поэтому, для выявления влияния этого вида биокоррозии была предпринята попытка изучить изменения бетона на начальных стадиях процесса бактериальной и грибковой коррозии. Для решения этой

задачи, на предварительно вымоченные в воде в течение 40 суток бетонные образцы, были посеяны культуры бактерий р. Bacillus и грибов р. Aspergillus. После 120 суток (4 месяцев) взаимодействия сообщества бактерий и грибков с бетонными образцами были исследованы: во-допоглощение по массе и рН водной вытяжки. Каждая серия образцов бетона оценивалась визуально. Контрольные образцы и образцы, полученные при кратковременном воздействии микроорганизмов, испытывались на прессе на сжатие. Полученные результаты исследования подвергались статистической обработке с помощью критерия Стьюдента и корреляционного анализа [5] .

Результаты исследований выявили, что возбудителями бактериальной коррозии, при длительной эксплуатации бетона, явились представители рода Bacillus. Грибковую коррозию вызывали грибы родов Penicillium, Aspergillus. На образцах бетона были обнаружены водоросли

Дгэт. % 25--

- представители родов Gloeocapsa, Chlorella, Chlorococcum. В ходе экспериментов установлено, что бактериальная и грибковая коррозия приводят к значительному увеличению водопоглощения по массе образцов бетона, по сравнению с контролем.

Характер кривой скорости водопоглощения бетонных образцов (из серии длительной биокоррозии) по массе значительно отличался от контрольной серии, под влиянием грибковой и бактериальной коррозии. Образцы, подвергавшиеся бактериальной и грибковой коррозии, насыщались водой уже на первые сутки выдержки. Контрольные образцы и образцы, подвергавшиеся водорослевой коррозии, достигали постоянной массы лишь на вторые сутки выдерживания в воде. Образцы, подвергавшиеся водорослевой коррозии, практически не отличались от контроля водопоглощением, и характер кривой был близок к таковой, у контрольных образцов (рис. 1)

■Контрольные образцы ■Водорослевая коррозия • Бактериальная коррозия ■ГрибкоЕая коррозия

Сутки

Рис. 1. Изменение скорости водопоглощения по массе образцов при длительной биокоррозии.

Описанные выше изменения характера водопоглощения бетонных образцов по массе, могут быть причиной различной пористости образцов. Плотность образцов с грибковой и бактериальной коррозией, полученная в ходе экспериментов, была снижена по сравнению с контрольными образцами и образцами с водорослевой коррозией. В хо-

де расчетов выявлена достоверная корреляционная связь снижения плотности образцов с увеличением их водопоглоще-ния у бетона под воздействием длительной грибковой и бактериальной коррозии. Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод о том, что наибольшим разрушающим действием обладают бактериальная и грибковая коррозия. Следо-

вательно, для эффективной защиты именно от бактериальной и грибковой коррозии следует снизить пористость ма-

териала и предотвратить возможность проникновения возбудителей биокоррозии в поры.

Рис 2. Изменение скорости водопоглощения по массе образцов при кратковременной биокоррозии

Как было сказано выше, из трех исследуемых видов биокоррозии, самыми активными оказались микробная и грибковая. Поэтому, была поставлена серия опытов, позволяющая изучить влияние на бетон начальных стадий биокоррозии, с участием бактерий и грибков.

В результате проведенных исследований установлено, что контакт бетонных образцов с бактериями и грибками в течение 120 дней приводил к достоверному повышению водопоглощения (рис.2) и рН водной вытяжки по сравнению с контролем ( рНконтр=8,6 и рНопыт 9,5).

Последняя тенденция может быть следствием ускорения процесса выщелачивания бетона, под воздействием продуктов жизнедеятельности бактерий и грибков [6]. Увеличение водопоглощения этих образцов так же указывает на активное воздействие микроорганизмов на бетон. Следовательно, первоначальное воздействие бактериального и грибкового сообщества, в течение четырех месяцев,

приводило к увеличению пористости бетона, снижению его плотности и прочности. Это явление отразилось в снижении прочности исследуемых бетонных образцов более чем в 2 раза, на прессе на сжатие.

Возможная причина большей коррозионной активности бактерий и грибков, по сравнению с водорослевой, - это выделяющиеся продукты их жизнедеятельности, в основном, органические кислоты. Подтверждением этого предположения является уменьшение рН водной вытяжки бетонных образцов при длительной бактериальной и грибковой коррозии ( рНконтр=8,6; рНгриб=7,5; рНбакт=7,8; рНводор=8,2). Значит, для увеличения устойчивости бетона к кислой среде, следует производить обработку поверхности материала кислотоустойчивыми составами и соблюдать условия эксплуатации.

Таким образом, на основе полученных данных, можно сделать следующие выводы:

1. Из трех исследованных видов биологической коррозии, наиболее активными оказались грибковая и бактериальная.

2. Причиной разрушения исследуемых образцов бетона явилась коррозия под воздействием органических кислот, выделяемых в процессе жизнедеятельности грибков и бактерий, а также последующее механическое воздействие микроорганизмов, приводящее к увеличению пористости материала и потере его прочности.

3. Механизмы бактериальной и грибковой коррозий бетона, подтвержденные в ходе эксперимента, позволяют предположить, что наиболее эффективными методами антикоррозионной защиты будут: обработка поверхности материала и получение бетонов с пониженной пористостью, с последующим соблюдением условий их эксплуатации.

ЛИТЕРАТУРА

1. Соломатов В.И., Ерофеев В.Т., Морозов Е.А. Микроорганизмы - разрушители материалов и изделий // Известия вузов. Строительство. 2001. №8. С. 4 - 12.

2. Боме Н.А., Рябикова В.Л. Почвоведение (краткий курс и лабораторный практи-кум).Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2012. 216 с.

3. Нетрусов А.И., Угорова М.А., Захарчук Л.М. и др. Практикум по микробологии. М.: Академия, 2005. 608 с

4. Анисимова О.В., Гололобова М.А. Краткий определитель родов водорослей Московской области. М.: Высшая школа, 2006. 159 с.

5. Лакин Г.Ф. Биометрия .М.: Высшая школа, 1990. 350 с.

6. Соломатов В.И., Ерофеев В.Т., Морозов Е.А. Моделирование биодеградации и биосопротивления строительных материалов // Известия вузов. Строительство. 2001. №9. С. 36 -44.

Рукопись поступила в редакцию 04. 04.2018

ANALYSIS OF THE IMPACT OF BIOLOGICAL CORROSION OF DIFFERENT

DURATION ON CONCRETE

T.Chesnokova, SA.Loginova, V.A. Kiselev

Impact of biological corrosion of various duration on concrete by means of research of water absorption of samples of concrete on weight and the pH a the pH of aqueous extract is considered. From three investigated kinds of biological corrosion the most active had appeared: fungal and bacterial. As a result of researches it is established, that a source of rupture of investigated samples of concrete was influence of the organic acids, allocated in the course of ability to live of fungi and bacteria, and also the subsequent mechanical influence of microorganisms, leading to increase of porosity of a material and loss of its durability. Mechanisms of bacterial and fungal corrosion of concrete, confirmed during experiment, allow to assume, that the most effective methods of anticorrosive protection will be: processing of a surface of a material and reception of concretes with the lowered porosity with the subsequent observance of conditions of their operation.

Key words: biological corrosion, concrete, protection against corrosion

References

1. Solomatov V.I., Erofeev V.T., Morozov E.A. Mikroorganizmy - razrushiteli materialov i izdelij . Izves-tiya vuzov. Stroitel'stvo. 2001. №8. S. 4 - 12.

2.Bome N.A., Ryabikova V.L. Pochvovedenie (kratkij kurs i laboratornyj praktikum).Tyumen': Izdatel'stvo Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta, 2012. 216 s.

3.Netrusov A. I., Ugorova M.A., Zaharchuk L.M. i dr. Praktikum po mikrobologii. M.: Akademiya, 2005.

608s

4. Anisimova O.V., Gololobova M.A. Kratkij opredelitel' rodov vodoroslej Moskovskoj oblasti. M.: Vys-shaya shkola, 2006. 159 s.

5. Lakin G.F. Biometriya .M.: Vysshaya shkola, 1990. 350 s.

6.Solomatov V.I., Erofeev V.T., Morozov E.A. Modelirovanie biodegradacii i biosoprotivleniya stroitel'nyh materialov / V.I. Solomatov, V.T. Erofeev, E.A. Morozov. Izvestiya vuzov. Stroitel'stvo. 2001. №9. S. 36 - 44.

Коррозия бетона и железобетона

Ничто не вечно, в это высказывание входит и бетон. Как известно, бетон – это материал, который создан искусственно из различных составляющих в процессе их затвердении: песка, цемента, щебня и воды. Бетон очень широко используется вовремя строительства, и характерною особенностью является использование (при его армировании) продуктов металлургии, таких как арматура, именуемым в готовом виде – железобетоном. В отличие от бетона армированный железобетон в свой структуре имеет сталь, что делает его более стойким и долговечным. Однако не смотря на все это, как бетон, так и железобетон очень часто поддаются коррозии.

Что же это такое коррозия?

Первый тип коррозии бетона – растворение составляющих частей. Этот тип коррозии самый распространенный, ведь в большинстве случаях бетон эксплуатируется на открытом воздухе, и поэтому на него влияет атмосферные осадки. Так как в его состав входит гашеная известь, она как легкорастворимый компонент со временем растворяется, при этом разрушая структуру самого бетонного изделия.

Второй тип коррозии – влияния на бетон различных кислот, которые присутствуют в составе воды, при этом происходит либо увеличение объема бетона, либо вымывания легкорастворимых веществ.

Последний вид разрушения бетона – биологическая коррозия. Это такой вид коррозии, особенностью которого является то, что попадающие в бетон микроорганизмы разрушают его.

Железобетон так же поддается коррозии, однако это происходит с определенной особенностью. На процесс разрушения сильно влияет вес конструкции, уровень напряжения на арматуру и конструкцию в целом. Поэтому, деформация и изменения под влиянием окружающие среды, происходит как в бетоне, так и арматуре. Одним из видов коррозии железобетона является вымывание составляющих бетона водой. Но еще быстрее проходит этот процесс при наличии в среде воздействия – химически активных веществ.

Существуют определенные меры борьбы с коррозией. Для начала нужно снизить агрессивное воздействия влаги и окружающей среды. Первой и необходимой защитой считается добавка различных пластификаторов и присадок при изготовлении бетона, они без сомненья помогут повысит плотность бетона. Различные химические добавки способствуют и в улучшении свойств бетона. Вторая защита заключается в применении защитных покрытий уже на готовую бетонную конструкцию, например, лакокрасочных или мастичных средства. Так же стоит обратить внимания на оклеенные покрытия, которые применяются при эксплуатации бетонного камня в особенных условиях окружающей среды.

Для защиты бетона и железобетона (ЖБИ), важна как первичная, так и вторичная защита, для более долго использования конструкции стоит максимально использовать обе.

Почему появляется коррозия бетона и как с ней справиться?

Оглавление:
  • Виды коррозии бетона
  • Что представляет собой коррозия бетона?
  • Коррозионные процессы в железобетоне
  • Как может производится защита от коррозии бетона и железобетона?
  • Виды защиты бетона от коррозии

При изготовлении по всем правилам коррозия бетона изделиям из него не страшна, и служить они будут очень долго. Бетон должен иметь сопротивляемость к коррозионному воздействию на цементный камень.

Коррозия бетона это процесс разрушения целостности материала, возникающих из-за воздействия внешних агрессоров.

В настоящее время именно бетон остается одним из самых востребованных материалов в строительной сфере. Свойствами этот материал обладает по большей части положительными и стоек к атмосферным воздействиям.

Виды коррозии бетона

Физические и химические воздействия окружающего пространства на бетон таковы, что происходит его разрушение, называемое коррозией. В связи цемента с водой происходит много процессов, возникает агрессивная среда, и для защиты бетона от коррозии требуется изучение тонкостей этого явления. Видов коррозии выделяется специалистами 3, но чаще всего разрушение происходит под действием нескольких видов сразу:

Виды разрушения бетона.

  1. Биологическая коррозия бетона, подразумевающая образование имеющих большой объем соединений в бетонном камне. Это происходит под влиянием различных веществ, в бетон проникающих. Соединения, приобретающие внутри больший объем, вызывают внутренние напряжения и как следствие трещины в бетоне. Сульфатная коррозия имеет наибольшее значение в исследовании вопросов разрушения бетона.
  2. Физико-химические формы коррозии бетона, при которых составляющие бетонного камня растворяются в воде. При этом происходит нередко растворение и вымывание гидроксида кальция, ранее имевшегося или образовавшегося. Размытие железобетона водой происходит с разными скоростями. Гидросооружения имеют плотный массив, в котором коррозия идет медленно, результат ее виден лишь спустя десятилетия. А в градирнях, которые имеют тонкие оболочки, гидроксид кальция вымывается значительно быстрее, отчего ремонт требуется уже спустя несколько лет. Если вода фильтруется через бетон, разложение ускоряется многократно, бетон делается высокопористым, прочность его уменьшается более чем наполовину. Этот процесс называют также выщелачиванием извести или белой смертью, из-за внешних признаков такого разрушения. Когда материал начинает подвергаться разъеданию агрессивной средой, его покрывает белый налет.
  3. Химическая коррозия, происходящая как результат взаимодействия бетонного камня и веществ из окружающей среды нередко образуются легкорастворимые соли, которые потом вымываются. Вместе с вымываемыми водой веществами в бетонных массах нередко осаждаются не имеющие вяжущей способности аморфные массы. Бетон под действием этих сил с течением времени превращается в рыхлую пористую массу, которая разрушается очень легко.

Коррозию можно назвать отдельной отраслью науки, которая изучает все процессы, называемые коррозионными, средства их предотвращения и устойчивость бетонных сооружений к различным природным процессам. Такое словосочетание, как коррозия бетона, звучит непривычно, но подвергается коррозии не только бетон, но и кирпич, асбоцемент и газобетон, пенобетон вместе с силикатными блоками.

Вернуться к оглавлению

Что представляет собой коррозия бетона?

Схема коррозии бетона.

Начинается этот процесс с того, что бетон затвердевает, превращаясь при этом в цементный камень, стойкость которого значительно ниже, чем наполнителей камня. Состав цементного камня включает в себя образовавшиеся в процессе затвердевания соединения. В нем много капиллярных ходов как открытых, так и закрытых, они бывают заполнены либо водой, либо воздухом. Очень неоднородна структура затвердевшего бетона.

В отношении затвердевшего бетона и железобетона агрессивна вода речная, морская, сточные и дренажные воды вместе с имеющимися в составе воздуха кислыми газами. В черте городов и особенно в районах промышленных предприятий грунтовые воды содержат очень много различных примесей, которые способствуют коррозии затвердевшего железобетона. Если в окрестностях присутствуют химические заводы, то грунтовые стоки будут загрязняться кислотами как органическими, так и минеральными, нитратами и хлоридами, солями аммония, меди, цинка, железа и никеля, сульфатами, щелочами. В окрестностях металлообрабатывающих заводов грунт будет насыщаться продуктами травильных процессов и сульфатами железа.

Зависимость скорости разрушения бетона от времени воздействия неблагоприятных факторов.

Больше, чем грунтовые воды, насыщаются вызывающими разрушение цементного камня веществами стоки фабрик и заводов. Если неочищенная вода спускается в реки, то и вода в реках становится агрессивной по отношению к бетонным сооружениям. Коррозия бетона очень часто поражает гидротехнические сооружения. Воздух вблизи и на самих предприятиях тоже часто содержит загрязнения, такие как окислы азота, сернистый газ, хлористый водород. Здоровью людей концентрация этих газов в пределах допущенных норм вреда не приносит, но тем не менее ее достаточно, чтобы бетонные сооружения начали разрушаться.

Коррозия бетона очень разнообразна, так как существует более сотни веществ и их соединений, которые при соприкосновении с бетонным камнем вызывают его разрушения. Существуют микроорганизмы, называемые биодеструкторами, которые разрушают все виды сооружений. Разрушающие материалы микроорганизмы могут находиться с ними в непосредственном контакте или поселяться внутри пористых структур. Худшее время для бетонных сооружений процессы метаболизма микроорганизмов, так как все качества материала и срок его службы значительно при этом сокращаются. Наносить вред бетону даже на расстоянии способны биоорганизмы, являющиеся продуцентами агрессивных по отношению к бетону веществ.

В любой жидкой и газообразной среде для коррозии бетона и железобетона не требуется дополнительных факторов. Если в газообразной среде высокая влажность, этот фактор ускоряет коррозионные процессы.

Вернуться к оглавлению

Коррозионные процессы в железобетоне

Железобетон наиболее сильно подвержен коррозии, так как содержит в себе металлический каркас.

Хотя процессы, протекающие в этих материалах, очень схожи, разрушение железобетона является значительно более сложным процессом. Заключается сложность в содержании металлического каркаса, для которого электрохимическая коррозия является врагом. Считается, что железобетон очень прочен и долговечен. Это связано с образованием обладающего защитными свойствами пассивного слоя при взаимодействии поверхности арматуры и щелочной природы бетона. Но при этом если бетон долгое время подвергается воздействию атмосферных осадков, содержащих соли и углекислый газ, происходит карбонизация, и среда в результате становится кислой. В результате понижается прочность, и здание начинает разрушаться быстрее.

Чтобы коррозия этого вида была приостановлена, требуется введение в бетон специальных ингибиторов, действующих именно на коррозию металла. Такие вещества могут создать пленку на поверхности арматуры внутри бетона, что повышает общую прочность. Эта пленка не позволяет взаимодействовать металлу и бетону, таким образом, реакция электрохимической коррозии не происходит. Эти составы добавляют непосредственно в сырой раствор перед изготовлением бетонных плит или наносят на готовые изделия. Проникнуть в бетон состав может на 50 мм.

Процесс коррозионного разрушения сложен и опасен для построек из железобетона. Если отнестись к нему недостаточно серьезно и не пытаться предотвратить и остановить его действие, любое сооружение будет разрушено значительно быстрее. Используются для защиты железобетона и проекторные аноды. С их помощью создается электрический контакт между каркасом из арматуры и болванкой металла, по свойствам более активного. При электрохимической коррозии происходит разложение за счет ЭДС металла с отрицательными значениями. Пока не растворится металл, более реакционноспособный, железобетонный каркас будет вне опасности.

Вернуться к оглавлению

Как может производится защита от коррозии бетона и железобетона?

Методы защиты бетона от коррозии.

Широко применяемый в строительстве бетон имеет несколько разработок, которые применяются для борьбы и уменьшения разрушительных процессов. Это как защита материала от воздействий внешней среды, так и введение разного рода добавок, имеющих разные функции. Некоторые из них препятствуют появлению в бетоне трещин, его разрушению и вымыванию. Нередко применяется для сооружений бетон с высокой плотностью, капиллярная структура внутри которого отсутствует.

Разрушение бетона может быть остановлено введением гидравлических добавок. Они, чтобы воспрепятствовать вымыванию, связывают гидроксид кальция в соединение, которое менее подвержено растворению, гидросиликат кальция. Защита бетона от коррозии может заключаться в применении белитового цемента, так как этот материал гидроксида кальция выделяет минимум, содержит меньше трехкальциевого силиката. Если разрушающая жидкость имеет малые количества и испаряется с поверхности бетона сама, гидроксид кальция не будет вымываться из бетона. Он уплотнит его структуру и прекратит фильтрацию, что называется самозалечиванием бетона.

Если цементный камень повреждается водами, которые содержат соли сернокислые или хлористые, то это происходит вследствие образования продуктов, которые затем с легкостью вымываются из бетона. Случается, что теряются связующие свойства бетона. С этим нужно бороться аналогичным образом, понижая содержание гидроксида кальция в бетоне. К примеру, в 100 раз менее подвержен растворению в воде хлористый кальций, если сравнивать его с гидроксидом кальция.

Капитальный ремонт, гидроизоляция и защита бетонных конструкций от коррозии.

Коррозия бетона сульфатного типа характеризуется образованиями в порах бетона, которые в ходе роста разрывают его. Это называется цементными бациллами. Поэтому цемент, содержание трехкальциевого алюмината в котором недостаточно, дополнительно должен иметь стойкость к сульфатам. Бетонные сооружения не должны покрываться грибками и бактериями, водорослями речными и морскими, лишайниками, мхами, растениями, так как все это имеет разрушительное воздействие на них.

Защита бетона от вод с различными добавками может быть произведена различными путями. Это могут быть улучшения, технологические изменения, включающие в себя этапы приготовления бетона. Цемент для приготовления должен содержать активные минеральные добавки определенного типа и соответственный минеральный состав. Могут помочь и такие решения, где для защиты бетона от коррозии применяется дренаж, водоотводы и гидроизоляция.

Вернуться к оглавлению

Виды защиты бетона от коррозии

Наиболее простым способом защиты бетонных конструкций от коррозии является покраска.

Хорошим сопротивлением коррозии бетона является как можно большее уплотнение его при укладке и особое приготовление смесей. Для этого потребуется приготовить смеси с минимумом водоцементного отношения. Водостойкость можно повысить, применяя разного рода добавки, такие как доменный шлак гранулированный, опока, диатомит, трепела.

Таким образом защита бетона может быть разделена условно на 2 типа. Первичной защитой считается добавление разного рода веществ еще при создании, а вторичной нанесение защитных покрытий на готовые бетонные конструкции. Эта защита включает в себя уплотняющие пропитки и лакокрасочные покрытия. Очень популярно нанесение красок на бетонные стены. Если в составе красок присутствует поливинилхлоридная смола, то через некоторое время после застывания краска представляет собой хорошую защитную пленку. Этот вид технологий успешно применяется к жилым постройкам и частным домам, к общественным зданиям. Декоративные изделия и плиты фасада могут быть защищены таким же образом.

Чтобы сделать защиту еще более надежной, применяются биоцидные препараты, которые уменьшают биологическое воздействие на бетон, и листовые защитные материалы.

Такие препараты проникают в структуру бетона очень глубоко, защищая его и внутри, а не только снаружи. Проникновение вглубь способствует значительному уменьшению водопроницаемости. Обычно внутри бетона препараты создают кристаллическую структуру, которая не пропускает влагу внутрь. Таким образом, влажность бетона остается на уровне, при котором процесс коррозии не начинается.

Классификация процессов коррозии бетона.

Коррозия первого вида включает в себя физические процессы растворения цементного камня, возникающие в бетоне при действии жидких сред.

 

Коррозия второго вида характеризуется химическим взаимодействием агрессивных растворов с цементным камнем. Образующиеся продукты реакции растворяются и выносятся из структуры в результате диффузии влаги или отлагаются в виде аморфной массы. Типичным случаем является действие на бетон растворов кислот и магнезиальных солей.

 

Коррозия третьего вида вызывается проникновением в бетон растворов солей и других соединений и кристаллизацией продуктов реакции в порах бетона с большим увеличением объёма твёрдой фазы. Кристаллизация этих продуктов создает внутренние напряжения, приводящие к повреждению структуры бетона. Типичным примером коррозии третьего вида является взаимодействие бетона с растворами сульфатов.

Отдельным видом можно рассмотреть биопоражение бетонов.

Под биологической коррозией понимают процессы повреждения бетона, вызванные продуктами жизнедеятельности живых организмов (бактерии, грибы, мхи, лишайники и микроорганизмы), поселяющихся на поверхности строительных конструкций.

 

Бактерии, грибы, водоросли способны развиваться на конструкциях из бетона и проникать в капиллярно-пористую структуру материала. Продукты их метаболизма (органические кислоты и щелочи) разрушают компоненты цементного камня (особенно в условиях высокой влажности).

 

Биоповреждения минеральных строительных материалов сводятся к нарушению сцепления составляющих компонентов этих материалов в результате воздействия органических кислот микробного происхождения.

 

Биоповреждения и биокоррозия бетона и цементных штукатурок наблюдаются на предприятиях пищевой промышленности, где имеются проливы технологических растворов, содержащих органические вещества. Помимо агрессивного влияния этих веществ, разрушительную роль играют поселяющиеся в материале бактерии, ускоряющие процесс разрушения цементных материалов.

 

Для защиты строительных конструкций от биокоррозии в лакокрасочные материалы вводятся специальные биоцидные добавки, подавляющие жизнедеятельность бактерий.

Микробная коррозия бетона | SpringerLink

  • 1

    Bielecki, R., and Schremmer, H., Biogen Schwefelsäure-Korrosion in teilgefüllten Abwasserkanälen, Mitteilungen des Leichtweiß-Instituts für Wasserbau der Technischen Universität, Braunschwee, 94, 9752000 (1987)

    Google Scholar

  • 2

    Bock, E., Biologisch Indzierte Korrosion von Naturstein-starker Befall mit Nirifikanten. Bautenschutz Bausanierung 10 (1987) 24–27.

    Google Scholar

  • 3

    Бок Э., Алерс Б. и Мейер К., Biogen Korrosion von Beton-und Natursteinen durch Salpetersäure bildende Bakterien. Bauphysik 11 (1989) 141–144.

    Google Scholar

  • 4

    Bock, E., and Krumbein, W. E., Aktivitäten von Mikroorganismen und mögliche Folgen für Gestein von Baudenkmälern, 2. Sonderheft Bautenschutz Bausanierung: Bausubstanzerhaltung in der Denkmalpff, 34–1989.

  • 5

    Бок, Э., Санд, В., Майнке, М., Вольтерс, Б., Алерс, Б., Мейер, К., и Самелак, Ф., Биологически индуцированная коррозия природных камней - Сильное загрязнение памятников с нитрифицирующими организмами // Биоповреждения. 7, стр. 436–440. Редакторы Д. Р. Хоутон, Р. Н. Смит и Г. О. У. Эггинс. Elsevier Applied Science, Лондон и Нью-Йорк, 1988.

    Google Scholar

  • 6

    DECHEMA, Mikrobiologische Materialzerstörung und Materialschutz, DECHEMA-Studie (1989) 1–165.

  • 7

    Милде К., Санд В. и Бок Э. Тиобациллы корродированных бетонных стен канализационной системы Гамбурга. J. gen. Microbiol. 129 (1983) 1327–1333.

    Google Scholar

  • 8

    Санд, В., Милде, К., и Бок, Э., Моделирование коррозии бетона в строго контролируемой камере размножения H 2 S, в: Последние достижения в биогидрометаллургии, с. 667–677. Редакторы Г. Росси и А. Э. Торма. Associazione Mineraria Sarda, Италия, 1983 г.

    Google Scholar

  • 9

    Песок, W., Важность сероводорода, тиосульфата и метилмеркаптана для роста тиобацилл при моделировании коррозии бетона. Прил. envir. Microbiol. 53 (1987) 1645–1648.

    Google Scholar

  • 10

    Sand, W., Die Bedeutung der reduzierten Schwefelverbindungen Schwefelwasserstoff, Thiosulfat und Methylmercaptan für die biogen Schwefelsäurekorrosion durch Thiobacillen.Вассер Боден 5 (1987) 237–241.

    Google Scholar

  • 11

    Sand, W., Ahlers, B., Krause-Kupsch, T., Meincke, M., Krieg, E., Diercks, M., Sameluck, F., and Bock, E., Mikroorganismen und ihre Bedeutung für die Zerstörung von Mineralischen Baustoffen, Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung 3 (1988) 36–40.

    Google Scholar

  • 12

    Песок, W., и Бок, Э., Коррозия бетона в канализационной системе Гамбурга. Envir. Technol. Lett. 5 (1984) 517–528.

    Google Scholar

  • Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку "Назад" и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку "Назад" и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку "Назад" и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

    Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку "Назад" и примите файлы cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

    (PDF) Разрушение бетона, вызванное микробиологией

    Гу Дж. Д., Форд Т. Э., Берке Н. С., Митчелл Р. (1998) Биоразрушение бетона

    грибком Fusarium. Int Biodeter Biodegr

    41: 101-109.

    Gu JD, Ford TE, Mitchellm R (2011) Микробиологическая коррозия

    бетона. в Справочнике по коррозии Улига, третье издание,

    Под редакцией Р. Уинстона Реви. John Wiley & Sons, Inc.

    , стр. 451-460.

    Hernandez M, Marchand EA, Roberts D, Peccia J (2002) In situ

    оценка активных видов Thibacillus в коррозирующем помещении

    критских сточных вод с использованием флуоресцентных РНК-зондов. Int Biodeter

    Biodegr 49: 271-276.

    Islander RL, Devinny JS, Mansfeld F, Postyn A, Shih H (1991)

    Микробная экология коронной коррозии в канализации.J Environ

    Eng 117: 751-770.

    Джавердашти Р. и Сетарех М. (2006). Оценка сидячих микроорганизмов

    в трубопроводах и градирнях некоторых промышленных предприятий Ирака. J Mater Eng Perform 15: 5-8.

    Джаякумар С. и Сараванан Р. (2009) Биоразрушение бетонных конструкций побережья -

    таль, вызванное макроводорослями-Chaetomorpha

    антеннина. J Mater Res 12: 465-472.

    Джаякумар С. и Сараванан Р. (2010) Биоразрушение бетонных конструкций побережья -

    тн морскими зелеными водорослями.Int J Civ

    Eng 8: 352-261

    Lahav O, Lu Y, Shavit U, Loewenthal R (2004) Моделирование уровней выбросов сульфидов гидро-

    в системах самотечного сбора сточных вод

    . J Environ Eng 11: 1382-1389.

    Lajili H, Devillers P, Grambin-Lapeyre C (2008) Изменение цементной матрицы

    , подвергнутой испытанию на биоразложение. Mater Struct

    41: 1633-1645.

    Lors C, Chehade MH, Damidot D (2009) Изменения pH во время роста

    Acidithiobacillus thiooxidans в забуференных средах

    разработан для анализа для оценки биоповреждений бетона.

    Int Biodeter Biodegr 63: 880-883.

    Magniont C, Coutand M, Bertron A, Cameleyre X, Lafforgue C,

    Beaufort S, Escadeillas G (2011) Новый метод испытаний для оценки

    бактериального разрушения вяжущих материалов.

    Цементный бетон Res 41: 429-438.

    Matos JS и Aires CM (1995) Математическое моделирование накопления серы

    des и сероводорода в канализационной системе Коста до

    Эшторил. Water Sci Technol 31: 255-261.

    Minteny E, Vincke E, Beeldens A, Belie ND, Taewe L, Gemert

    DV, Verstraete W. (2000) Химические, микробиологические и

    методы испытаний на месте биогенной сернокислотной коррозии кон-

    крит. Цементный бетон Res 30: 623-634.

    Milde K, Sand W, Wolff W, Bock E (1983) Тиобациллы cor-

    стержневых бетонных стен канализационной системы Гамбурга. J. Gen.

    Microbiol 129: 1327-1333.

    Мори Т., Кога М., Хикосака Ю., Нонака Т., Мишина Ф, Сакаи Ю.,

    Коидзуми Дж. (1991) Микробная коррозия бетонных канализационных труб

    труб, производство h3S из отложений и определение скорости коррозии

    .Наука о воде 23: 1275-1282.

    Мори Т., Нонака Т., Тазак К., Кога М., Хикосака Ю., Нота С. (1992)

    Взаимодействие питательных веществ, влаги и pH на микробное заражение.

    Разрушение бетонных канализационных труб. Вода Res 26: 29-37.

    Morin V, Moevus M, Dubois-Brugger I, Gartner E (2011) Эффект

    полимерной модификации границы раздела паста-заполнитель на

    механических свойств бетонов. Цементный бетон

    Res 41: 459-466.

    Мустафа О.М. (2009) Армирование балок углепластиком в бетонных зданиях.Sci Res Essays

    4: 1136-1145.

    Nagel M и Andreesen JR (1992) Использование органических кислот

    и аминокислот видами рода Bacillus: полезное средство

    в таксономии. J Basic Microbiol 32: 91-98.

    Nielsen AH, Yongsiri C, Hvitved-Jacobsen T, Vollertsen J (2005)

    Моделирование накопления сульфидов в сточных водах и атмосфере

    канализационных сетей. Water Sci Technol 52: 201-208.

    Ника Д., Дэвис Дж. Л., Кирби Л., Зуо Дж., Робертс Д. Д. (2000) Изоляция

    и характеристика микроорганизмов, участвующих в биоразрушении бетона в канализации.Инт Биодетер Биодегр

    46: 61-68.

    Ohama Y (1995) Справочник по полимерно-модифицированному бетону и растворам

    , свойствам и технологии процесса. Нойес, Нью-

    Джерси. p236.

    Окабе С., Одагири М., Ито Т., Сато Х. (2007) Последовательность бактерий Sul-

    , окисляющих мех, в микробном сообществе на cor-

    , скользящем по бетону в канализационных системах. Appl Environ Microbiol

    73: 971-980.

    Parker CD (1947) Виды серных бактерий, связанные с

    коррозией бетона.Nature 159: 439-440.

    Parker CD (1951) Механика коррозии бетонных коллекторов сероводородом

    . Канализация и промышленные отходы 23: 1477-

    1479.

    Peccia JE, Marchand A, Silverstein J, Hernandez M (2000) De-

    Разработка и применение зондов

    малых субъединиц рРНК для оценки выбранных видов Thiobacillus и представитель

    рода Acidiphilium. Appl Environ Microbiol

    66: 3065-3072.

    Рибас-Силва М.(1995) Исследование биологического разложения применительно к бетону

    . Труды 13-й Междунар. Конф. по структурной

    Механика в реакторной технике-СМИРТ, Ун. Federal

    do Rio Grande do Sul, Порту-Алегри, Бразилия. pp327-332.

    Робертса Д. Д., Ника Д., Цзо Дж., Дэвис Дж. Л. (2002) Количественная оценка микро-

    двунаправленного разрушения бетона: начальные исследования. Int

    Biodeter Biodegr 49: 227: 234.

    Rose AH (1981) Microbial Biodeterioration.Economic Microbi-

    ology 6. Academic Press, Лондон. pp35-80.

    Санчес-Сильва М. и Росовски Д. (2008) Биоразрушение

    строительных материалов: современное состояние и задачи будущего.

    J Mater Civil Eng 20: 352-365.

    Sand W (1987) Значение сероводорода, тиосульфата и

    метилмеркаптана для роста тиобацилл во время моделирования коррозии бетона. Appl Environ Microbiol

    53: 1645-1648.

    Sand W и Bock E (1984). Коррозия бетона в канализационной системе Hamburg

    . Environ Tech Lett 5: 517-528.

    Satoh H, Odagiri M, Ito T, Okabe S (2009) Микробное сообщество

    структур и in situ сульфатредуцирующих и окисляющих серу

    активности в биопленках, образовавшихся на образцах растворов в корродированной канализационной системе

    . Water Res 43: 4729-4739.

    Шалленберг М., Калфф Дж., Расмуссен Дж. Б. (1989) Решения для проблемы

    лемов в подсчете осадочных бактерий прямым подсчетом.

    Appl Environ Microbiol 55: 1214-1219.

    Schrenk MO, Edwards KJ, Goodman RM, Hamers RJ, Banfield

    JF (1998) Распространение Thiobacillus ferroxidans и

    Leptospirillum ferroodixans: последствия для образования

    кислотных шахтных дренажных систем. Наука 279: 1519-1522.

    Siripong S и Rittmann BE (2007) Исследование разнообразия нитрифицирующих бактерий

    на полномасштабных городских очистных сооружениях.

    Water Res 41: 1110-1120.

    Сиракава М.А., Бук И.Б., Таппер Р., Цинкотто М.А., Гамбале В.

    (2003) Разработка метода оценки

    1006 Вей и др.

    Бетон и проблема микробной коррозии

    Из наиболее серьезных проблем, стоящих перед строительной отраслью, есть проблемы, связанные с

    Бактерии Acidothiobacillus выделяют кислоты, снижают pH окружающей среды (желтая зона), что приводит к микробной коррозии бетона и металлов.

    Порча материалов и конструкций под действием микроорганизмов.Процесс

    , широко известное как микробно-индуцированная коррозия (MIC), опровергает невероятный спектр процессов, происходящих в результате роста микроорганизмов, в основном бактерий, на нашей стальной и бетонной инфраструктуре. В этой статье основное внимание будет уделено бетону, но имейте в виду, что не менее интересная и дорогостоящая коррозия происходит и на металлических материалах, и на инфраструктуре.

    В простейшем смысле, коррозия, вызванная микроорганизмами, представляет собой ряд химических реакций, вызванных метаболизмом микроорганизмов (потреблением питательных веществ), который изменяет окружающую среду на бетонном материале и вокруг него, что приводит к последующей химической реакции с бетоном, вызывающей его ухудшение.Начиная с очень небольшого масштаба, прогрессирование приводит к ухудшению качества бетона, которое со временем увеличивается как по размеру, так и по химической скорости, позволяя реакции протекать все быстрее и быстрее по мере того, как количество организмов продолжает расти.

    В целом процесс происходит довольно медленно, с временными рамками от месяцев до лет, но он может привести к потенциально катастрофическому разрушению очень крупномасштабных материалов. Учитывая масштабы и высокие затраты, связанные с ремонтом или заменой этих материалов, неудивительно, что производители изучают лабораторные методы как для тестирования, так и для борьбы с проблемами, вызываемыми микроорганизмами.

    Микросреда - когда мы думаем о микроорганизмах, вызывающих коррозию, мы обычно рассматриваем их присутствие как «каплевидный» или «слизистый» материал на бетоне. Эта капля или слизь на самом деле представляет собой биопленку, и хотя она может выглядеть как однородная коричневато-серая масса, на самом деле это сильно расслоение многих типов микроорганизмов и их побочных продуктов. Природа биопленки такова, что в ее массе могут жить и процветать различные типы организмов благодаря микросреде, создаваемой растущей пленкой.

    Самые известные микроорганизмы - Хорошими примерами являются те организмы, которые предпочитают низкий pH или кислую среду. Thiobacillus Наиболее часто идентифицируются видов бактерий (spp), которые в последнее время известны как Acidithiobacillus spp . Но существует ряд этих организмов с разными предпочтениями / требованиями к кислотности, некоторые предпочитают кислые условия с pH всего 1. Примеры этих кислотолюбивых Thiobacillus spp. - это T. concretivorus и T. ferrooxidans ,

    .

    Но у бетона pH 12 !! - Люди в бетонной промышленности знают, что бетон очень щелочной (высокий pH) от ~ 11,5 до 12 из-за его минерального состава. Однако со временем это изменится, и местная среда либо замаскирует, либо нейтрализует большую часть внешней поверхности бетона до более низкого уровня pH, соответствующего материалам окружающей среды. Обычно поверхность бетона должна иметь pH 8, чтобы организмы могли прилипнуть к ней и выжить, но даже при pH 8 любящие кислоту бактерии все равно не будут расти и, вероятно, погибнут..Поэтому должно происходить еще кое-что, чтобы постепенно снижать поверхностный pH.

    В биопленке самые ранние стадии организмов начнут расти на поверхности бетона при условии наличия достаточного количества воды, питательных веществ и воздуха (для аэробных типов). Со временем окружающая среда меняется, и другие организмы могут воспользоваться преимуществами этой новой среды и начать расти и процветать. Этот процесс частично известен как преемственность. Посредством которого проживание одного организма благоприятно изменяет окружающую среду, что позволяет другим организмам существовать и расти.

    Изначально процесс идет довольно медленно, бетон обладает огромной щелочной способностью; Таким образом, впервые обнаруженные организмы не вызывают коррозии напрямую, но благодаря естественному дыханию и накоплению биоматериалов они продолжают снижать pH, и по мере этого тиобациллы и другие любящие кислоту бактерии становятся значительной частью биопленки. В отличие от бактерий с нейтральным pH, кислотолюбивые бактерии фактически используют pH как часть своей системы для получения и потребления питательных веществ.Они становятся все менее и менее зависимыми от кислорода и менее зависимыми от источников питательных веществ на основе углерода. И что наиболее важно, их отходами являются уже не органические кислоты (слабые кислоты), а минеральные кислоты, такие как серная кислота (сильная кислота). На этом этапе скорость коррозии быстро увеличивается, и ускоряется общее разрушение бетона.

    Прерывание цикла - Проблемы, создаваемые микробной коррозией, хорошо известны. По мере продолжения исследований этой проблемы становится все более очевидным, что потребуется адаптивный процесс.Если в качестве ориентира используются противомикробные препараты, связанные с человеческим фактором (например, бактериальная резистентность антибиотиков), путь к ингибированию МПК потребует ряда стратегий, которые должны подходить для различных сред и применений.

    Многообещающие испытания были проведены для демонстрации некоторых уровней микробиологического контроля при обработке бетона, но они все еще находятся на ранней стадии разработки. Хотя можно продемонстрировать скромный успех, именно результаты этой работы позволят найти лучшие решения в будущем.

    Ключевые шаги в этом процессе следующие:

    1. Создать как можно более актуальную тестовую систему для лабораторных испытаний и разработки перспективных приложений.
    2. Испытательная система должна обеспечивать значимое моделирование конкретной среды и такое, которое позволит организму закрепиться на необработанных контрольных образцах, чтобы имитировать реальный процесс коррозии.
    3. Расширьте параметры теста, чтобы включить экологический посевной материал (смешанные популяции организмов).
    4. Проверьте условия теста, проверив различные условия окружающей среды с течением времени. (можно оценить несколько параметров, таких как содержание питательных веществ, pH, окисление и другие параметры.

    Объемные химические добавки, а также стратегии обработки поверхности следует учитывать в связи с характером материала, размером и объемом окружающей среды, в которой они могут использоваться. Простое добавление антимикробного химического вещества - моя работа в краткосрочной перспективе, но материалу потребуется очень большая химическая емкость, если бетон предназначен для пребывания под водой в течение длительных периодов времени (лет).

    Ответить

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *