БЕТОН НА ВЕКА. Полигексаметиленгуанидин (Биопаг, Фосфопаг) - эффективная защита бетонных конструкций от разрушений, профилактика и ремонт

В борьбе с биоразрушением бетонных строительных материалов помогут полимерные препараты на основе полигексаметиленгуанидина – Биопаг и Фосфопаг.

ВРАГИ БЕТОНА

Биоповреждения материалов вызывают многие живые организмы: бактерии, грибы, лишайники, мхи, а также высшие растения, моллюски, рыбы, птицы и млекопитающие. Однако вред от деятельности микроорганизмов несоизмеримо больше. Его оценивают в 40 % от общего объема биоповреждений.

Исследованиями установлено, что физический, химический и биологический факторы коррозии бетонов и строительных растворов тесно взаимосвязаны. Так как бетон - это капиллярно­пористый материал с микротрещинами, микроорганизмы, поселяющиеся на его поверхности, легко проникают вглубь него, продуктами своей жизнедеятельности вызывая коррозионные процессы.

По отношению к бетону наиболее агрессивны нитрифицирующие и тионовые бактерии, которые выделяют в процессе жизнедеятельности такие сильные кислоты, как азотная и серная. Под воздействием этих кислот разрушается защитная пленка карбоната кальция, образующаяся на поверхности бетона при его затвердении и препятствующая выщелачиванию гидроксида кальция.

Часто при обследовании зданий обнаруживаются повреждения, вызванные жизнедеятельностью плесневых грибов. Темпы дальнейшего развития первичных повреждений бетона связаны с условиями, в которых пребывает корродирующий материал.

Недостаточно биостойкие материалы при благоприятных для микроорганизмов условиях могут за несколько месяцев полностью изменить свой внешний вид и механические свойства.

Микроорганизмы­вредители могут длительно находиться в состоянии покоя, никак не проявляя себя, особенно это относится к грибам. В активную фазу роста они вступают при определенных условиях: при наличии субстрата и слабокислой реакции среды (оптимум pH 5,0-6,0). Относительная влажность воздуха должна быть выше 60 %, стен (конструкций) - свыше 5 %. Диапазон благоприятствующих развитию температур широк и зависит от типа микроорганизмов. Как правило, в сообществе одни микроорганизмы могут поддерживать жизнедеятельность других.

МАСШТАБЫ УЩЕРБА

Известно, что микроорганизмы выводят из строя до 2 % от общего производства железобетона, то есть 3-5 млн. кубометров в год. Уровень аналогичного ущерба в России значительно превышает среднеевропейские и мировые показатели.

Выборочное обследование зданий СанктПетербурга, в том числе недавно отремонтированных, показало, что 80-90 % домов в центре города населены различными организмами: бактериями, грибами, водорослями, лишайниками и высшими растениями. Еще более страдают от биоагрессии подземные инженерные сооружения - тоннели, подземные переходы, коллекторы, строительные конструкции метрополитена.

По статистике, более 50 % потерь, связанных с коррозией подземных сооружений, происходит именно за счет биокоррозии. Биоразрушению способствует избыточная влага, которая создает условия для развития губительных микроорганизмов. Вода из почвы за счет капиллярных сил поднимается по стенам домов и может достичь высоты двух и более метров.

В толщу стен и перекрытий через трещины, наружные швы проникают водяные пары. Конденсируясь, они увлажняют кирпичную кладку, панели, связующие и другие строительные материалы. Обычно используемый в строительстве герметик обеспечивает герметичность шва не более 5-8 лет. Дополнительная защита герметика, например оштукатуривание цементнопесчаным раствором, лишь в 1,5-2 раза увеличивает указанный срок, его также явно недостаточно.

Вода, проникая в швы между панелями, разрушает стены в процессе циклов «замораживание­оттаивание» и тем самым провоцирует образование новых очагов биопоражения внутри зданий.

Биоповреждения материалов подземных коммуникаций отягчаются действием грунтовых вод, загрязненных утечками из канализационной сети и очистных сооружений. На тех участках набережных каналов и рек, где находятся выпуски канализационной и ливневых систем, можно наблюдать особо сильные разрушения каменной облицовки, бетонных и железобетонных сооружений. Для таких участков характерна практически полная деградация бетона.

Исследования проб воды и образцов разрушенных бетонов, железобетонных конструкций показали, что под действием канализационных стоков разрушаются даже самые устойчивые цементные минералы - силикаты кальция.

Важно отметить, что процессы биоповреждения угрожают не только зданиям и другим инженерным сооружениям, но и находящимся в них имуществу и людям. Продукты жизнедеятельности и споры многих микробов, живущих в стенах и перекрытиях помещений, воздуховодах и в других конструкциях зданий, могут вызывать серьезные заболевания у людей.

ПОЛИАЛКИЛЕНГУАНИДИНЫ БОРЮТСЯ ЗА ЖИЗНЬ БЕТОНА

Среди мероприятий, направленных на увеличение срока жизни бетонных конструкций, наиболее перспективным является применение строительных материалов, препятствующих жизнедеятельности микроорганизмов на поверхностях строительных конструкций.

С недавнего времени в строительстве практикуется применение биоцидных добавок в бетоны и цементные растворы. Их действие обусловлено наличием в составе химических элементов или соединений, угнетающих жизнедеятельность микроорганизмов или отравляющих их. Чрезвычайно перспективным в данном случае является использование биоцидных добавок, созданных и производимых Институтом экологотехнологических проблем на основе нетоксичных полимеров – полиалкиленгуанидинов (препараты Биопаг и Фосфопаг).

Полиалкиленгуанидины эффективны против бактерий, грибов и водорослей; они относятся к ограниченному кругу биоцидных препаратов, способных подавлять как аэробную, так и анаэробную микрофлору. Благодаря полимерной природе и высокой стабильности полиалкиленгуанидины обеспечивают длительную биоцидную защиту строительных конструкций.

При введении в бетон полиалкиленгуанидины способны играть роль не только биоцидов, но и вспомогательных полимеров, влияющих на физикохимические свойства материала: при добавлении в цемент и бетон полиалкиленгуанидины оказывают упрочняющее, пластифицирующее, стабилизирующее действие.

Введение в бетон незначительного количества полиалкиленгуанидинов улучшает проникающую способность жидкого бетона, а также позволяет получить сверхпрочные бетонные конструкции. Бетон, содержащий Полиалкиленгуанидины, приобретает способность просачиваться в поры и полости, а после затвердевания образовывать бетонный камень, в 2-3 раза превышающий по прочности обычный бетон.

Добавка препарата Биопаг к раствору бетона повышает подвижность раствора и стабильность его консистенции, улучшает фиксацию на вертикальной поверхности и сцепление его с керамическим основанием, повышает морозостойкость получаемых компаундов; при этом водопоглощение их не увеличивается.

Обработка бетонных конструкций раствором Биопага или введение его в состав бетона обеспечивает повышенную адгезию со слоем битума, использующегося для гидроизоляции. Такой же эффект наблюдается при введении препарата Биопаг в асфальтовые композиции.

Полиалкиленгуанидины могут быть использованы при изготовлении самовыравнивающихся полов, штукатурных, клеящих, межплиточных составов для помещений с повышенными санитарно­гигиеническими требованиями. Они очень перспективны для материалов, применяющихся для ремонта и реконструкции зданий, в особенности наружных работ, для реставрации памятников истории архитектуры, а также для обкладки нефтяных скважин, создания взлетно­посадочных полос.

Также бетонные композиции могут служить основой для формирования долговременных хранилищ, в том числе для захоронения радиоактивных отходов, для гидроизоляции цокольных этажей зданий.

Для борьбы с биоповреждениями готовых бетонных конструкций, подземных коммуникаций, а также помещений с повышенной влажностью воздуха можно использовать разработанный в Институте биоцидный органорастворимый лак Септопаг. После высыхания этот лак образует водостойкое полимерное покрытие, которое в течение 1-1,5 лет будет защищать поверхность от плесени и других видов биоповреждений. Септопаг содержит в своем составе препарат Биопаг, химически связанный с пленкообразующей основой.

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

От биокоррозии ежегодно гибнет до 2 % всего производимого и используемого железобетона. В историческом центре Петербурга более 90 % домов поражены колониями микроскопических грибов (микромицеты), водорослями, лишайниками, бактериями и домовыми грибами. В результате городские здания разрушаются в несколько раз быстрее расчетных норм, ежегодный ущерб оценивается в десятки миллионов рублей.
Инновационный центр СанктПетербургского государственного университета, innov.spbu.ru

Волгоград. Специалисты не могут найти покрытие для трещин на скульптуре Родины­Матери.
На главном монументе памятника­ансамбля на Мамаевом Кургане начались ремонтные работы. Бригада строителей производит расточку и заливку трещин. Сейчас поверхность бетона вызывает тревогу у профессионалов.
Выявлено более семисот точек разрушения бетона. Наиболее глубокие разрушения были обработаны и покрыты специальным гидрофобным покрытием, которое использовалось в оборонной промышленности. Оно не пропускает влагу в поверхность бетона. Его разработал один из петербуржских НИИ. Но покрытие оказалось ненадежным.
Regions.ru, 18.11.2004.

Обследованиями строительных конструкций в Москве обнаружено большое число зданий и сооружений, пораженных грибками. Аналогичные сведения поступают из других городов России (Владивосток, Якутск и др.).
В Москве на поверхности бетонных конструкций, пораженных грибками, выявлено более 40 родов грибков.
...Исследования показывают, что пористые штукатурные растворы разрушаются грибками достаточно быстро... Плотные бетоны разрушаются грибками достаточно медленно, однако за 20-50 лет эксплуатации происходит серьезное разрушение поверхностного слоя.
Н.К. Розенталь, Г.В. Чехний (НИИЖБ), А.И. Мельникова (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина, РАМН), А.А. Михин (Центр по борьбе с плесенью)

  • Russian to English Russian to German Russian to French Russian to Spanish Russian to Italian Russian to Japanese

Часть информации на сайте получена из открытых источников. Основа ВикипедиЯ. | Пожалуйста, внимательно прочитайте эту страницу! |