ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ БИОКОРРОЗИИ И ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ

На данном этапе развития строительной индустрии одним из самых популярных строительных материалов является гипс. Этот многофункциональный быстро схватывающийся материал эффективен в корректировке различных изъянов поверхности, а также безупречно подходит для выполнения разного рода отделочных работ. (рис. 1).

Рисунок 1. Области применения гипсового сырья

Для выравнивания внутренних потолков и стен посещения в основном используется гипсовая штукатурка. По сравнению с цементной штукатуркой у этого вещества есть множество бесспорных преимуществ. Во–первых – это существенная толщина слоя при сплошном оштукатуривании поверхностей. Гипсовая штукатурка должна наноситься слоем не более 60 мм и не имеет необходимости дополнительного армирования сеткой, как в том нуждается, например, цементная штукатурка, предельно допустимый слой нанесения которой равен 15 мм. Во - вторых, имеет ускоренные сроки затвердевания и малая доля стяжки материала, в дополнение ко всему незначительный расход по сравнению с другими видами штукатурки. Еще одним плюсом гипсовой штукатурки может служить низкий показатель теплопроводности, что очень благоприятно сказывается на микроклимате помещения.

Высокая гигроскопичность гипсовой штукатурки позволяет ей впитывать избыточную влагу и выступать своеобразным регулятором влажностного режима помещения [3].

Гипсокартонные или гипсоволокнистые (ГВЛ) панели обширно используются в облицовке стен, перегородок, коробов, потолков. Разница у предоставленных выше материалов в том, что гипсокартонная панель представляет собой сердечник из прессованного гипса, обернутый несколькими слоями тонкого картона, в то время как гипсоволокнистая панель армируется волокнами целлюлозы по всей площади изделия. Оба материала экологичны, доступны в применении, обладают высокими тепло- и шумоизоляционными характеристиками, и поэтому широко востребованы в качестве отделочных материалов. При этом панели ГВЛ благодаря особому типу армирования имеют такие малохарактерные для гипса свойства, как высокая прочность на изгиб и повышенная морозостойкость. Для противопожарной защиты здания могут использоваться огнеупорные листы ГЛВ.

Неоспоримые преимущества гипсовых материалов, однако, не исключают их недостатки. Основными недостатками материалов на основе гипса являются низкая прочность и влагостойкость. Последнее свойство гипса служит причиной возникновения такой проблемы, как биокоррозия гипсовых материалов [3].

Исследование большого количества общественных зданий и сооружений, эксплуатируемых в условиях превышающих нормальные показатели температуры и влажности, доказало, что вышеуказанные факторы предоставляют все необходимые условия для развития колоний плесневых грибов [1, 2]. Объектом атаки и средством распространения таких грибов (микомицет) являются стены церквей и монастырей, винных погребов, пищевых предприятий, текстильных фабрик и плавательных бассейнов. Мощный ферментативный аппарат микомицет служит катализатором разрушительных многих химических процессов и позволяет грибкам и плесени эффективно развиваться на поверхностях строительных материалов, спокойно выдерживать перепады температур и активно регенерировать. Крупный ущерб строительным материалам приносят грибы рода Aspergillus, относящиеся к грибам-технофилам, способным размножаться как на природных, так и на синтетических материалах.

Процесс биодеструкции состоит из следующих этапов (рис. 2) [4, 5]:

1) Заселение и адсорбция плесневых грибов на поверхности изделий

2) Образование колоний и накопление продуктов их метаболизма

3) Активизирование процессов биоразрушения за счет одновременного воздействия разнообразных факторов.

Рисунок 2. Схематическое изображение биодеструкции

Колонии микомицет в процессе жизнедеятельности синтезируют и выделяют на поверхность материала различные виды органических кислот. Наибольшей растворяющей силой обладают щавелевая, лимонная и глюконовая кислоты, образующие легкорастворимые кальциевые соли и комплексные соединения с силикатами и алюминатами кальция [1, 2]. Выходит что, гипсовые материалы, вследствие высокого содержания кальцитов, создают комфортную для грибков и плесени среду. Это означает, что поселяясь на поверхности такого материала, биовредители имеют всё необходимое для существования и размножения, которое зачастую сопровождается отравлением воздуха помещения выбросами ядовитых спор, вызывающих опасные инфекционные заболевания у человека. Риск заражения такими заболеваниями делает проблему борьбы с биокоррозией гипсовых отделочных материалов особенно актуальной.

На сегодняшний день приоритетным средством борьбы с биологическими вредителями является применение биоцидов. Несмотря на огромный ассортимент составов биоцидного действия, представленных на потребительском рынке, все они имеют общий первостепенный недостаток. На поздней степени заражения материала, на него наносятся биоциды, когда продукты биокоррозии становятся видны невооруженным глазом. Естественно всё это затрудняет процесс борьбы с вредными организмами, потому что в данном случае не учитываются такие важные факторы, как риск вторичного оседания спор микомицет на поверхность стройматериала и малое количество времени воздействия биоцидного компонента.

Подводя итог всего вышесказанного, самым оптимальным умозаключением в поиске способов борьбы с биокоррозией могло бы стать применение биостойкого материала, выведенного путём внедрения биоцида в состав материала и обладающего фунгицидными характеристиками. Использование этого материала позволит в несколько раз увеличить сроки эксплуатации строительных конструкций и уменьшить затраты на борьбу с биовредителями. Применение биостойкого гипсового материала для внутренней отделки помещений поможет предотвратить заражение помещений грибковыми инфекционными заболеваниями, а так же в целом улучшить их микроклимат и гигроскопичность помещения.

Список литературы:

1. Василенко М.И., Гончарова Е.Н. Микробиологические особенности процесса повреждения бетонных поверхностей // Фундаментальные исследования. 2013. №8-1. С. 85–89.

2. Гончарова Е.Н., Чаплина Ю.В., Круть В.В. Защита строительных материалов от биокоррозии // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2004. №8. С. 48.

3. Гридчин А.М., Баженов Ю.М., Лесовик В.С., Загороднюк Л.Х. Строительные материалы для эксплуатации в экстремальных условиях: учебное пособие. Белгород: Изд-во БГТУ, 2008. 595 с.

4. Косухин М.М., Огрель Л.Ю., Павленко В.И., Шаповалов И.В. Биостойкие цементные бетоны с полифункциональными модификаторами // Строительные материалы. 2003. №11. С. 48–49.

5. Шаповалов И.В., Огрель Л.Ю., Косухин М.М., Павленко В.И., Попова Ю.В., Шаповалов Н.А., Слюсарь А.А. Фунгицидный модификатор минеральных строительных композиций // Экологические системы и приборы. 2006. №4. С. 50-51.