автореферат диссертации по строительству, 05.23.19, диссертация на тему:Разработка и обоснование использования препарата на основе минерала "бишофит" для решения экологической безопасности объектов строительства

На правах рукописи

КАМКОВА СВЕТЛАНА ВИТАЛЬЕВНА

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛА «БИШОФИТ» ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА

Специальность 05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

5 ДЕК 2013

005542543

Волгоград 2013

005542543

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет».

Научный руководитель:

Официальные оппоненты: Доктор технических наук, профессор

Доктор технических наук, профессор Фомичев Валерий Тарасович

Желтобрюхов Владимир Федорович ФГБОУ ВПО «Волгоградский государственный технический университет», заведующий кафедрой «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности»

Кандидат технических наук

Воронович Наталья Владимировна ОАО «Волгоградский химпром»,

главный эколог.

Ведущая организация:

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева.

Защита состоится 25 декабря 2013г. на 10-00 на заседании диссертационного совета ДМ 212.026.05 в ФГБОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г Волгоград, ул. Академическая, 1, ауд. Б-203

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ФГБОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г Волгоград, ул. Академическая, 1.

Автореферат разослан 22 ноября 2013г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Фокин

Владимир Михайлович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Экологическая безопасность объектов строительства и городского хозяйства имеет широкий спектр проблем, решение которых позволяет защищать человека от реальных или потенциально негативных воздействий эксплуатируемых объектов городского хозяйства, подверженных воздействию микробиологических факторов внешней среды, в результате чего нарушаются условия, формирующие безопасные и экологически безопасные условия жизнедеятельности.

Установлено, что более 50 % общего объема регистрируемых в мире повреждений городского хозяйства и объектов строительных конструкций связано с жизнедеятельностью микроорганизмов.

Важнейшим агентом биоповреждений строительных материалов являются микроскопические грибы - микромицеты (плесневые грибы), внедряющиеся в зоны объектов строительства и создающие условия для биодеструкций, резко ухудшая эксплуатационные характеристики и экологическую безопасность объектов строительства, вызывая биоповреждения и биоразрушения.

Проблемой является массовый рост плесневых грибов в поражённых помещениях, которые, помимо экологического ущерба, могут отрицательно влиять на здоровье людей, живущих или работающих в этих зданиях.

Поиск эффективных мер противодействия экологической опасности биоповреждения объектов строительства и городского хозяйства - одна из актуальных научных и практических проблем. Возникает необходимость разработки и внедрения мер профилактики и ликвидации последствий биоповреждений различных строительных материалов и конструкций. В промышленно развитых странах давно ведется учет потерь от всех видов коррозии, и биокоррозии в том числе, разрабатываются и внедряются новые эффективные меры по повышению уровня защищенности от процесса биоразрушения и создания биопозитивных биоматериалов. В нашей стране такой учет практически не ведется и, поэтому, отсутствует оценка реального экологического и экономического ущерба от пагубного воздействия биодеструкторов и затрат по проведению мероприятий по повышению биостойкости строительных материалов. В связи с этим исследование средств, противодействующих биодеструкции объектов строительства, разработка способов их биологического сопротивления, методов оценки ущерба от биоразрушений, повреждений строительных конструкций и мероприятий по биозащиты зданий гражданских и других объектов строительства является актуальной.

Цель работы - Разработка эффективной технологии получения и использования биоцидного материала на основе регионального минерала

«Бишофит», обеспечивающего эффективную экологическую безопасность материалов и эксплуатации строительных объектов. Задачи исследования

-экспериментальное исследование и обоснование использования разработанного биоцида на основе раствора бишофита для повышения экологической безопасности строительных конструкций и материалов;

-анализ влияния разработанного биоцидного материала на действие грибов на строительные конструкции и материалы;

-разработка рекомендаций по использованию раствора для экологической защиты строительных конструкций и материалов;

-разработка и исследование технологии электрохимического получения биопозитивного дезинфектанта и оценки его действия в процессе экологической защиты строительных материалов и конструкций от биоразрушения;

-обоснование экономической целесообразности применения полученного дезинфектанта в процессе биологической защиты строительных материалов;

Методы исследования включали аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, лабораторные исследования, обработку экспериментальных данных методами математической статистики.

Достоверность научных положений, выводов, рекомендаций основана на применении биоцидных препаратов, планировании необходимого объема экспериментов, подтверждена удовлетворительной сходимостью полученных результатов и экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных условиях, патентной чистотой разработанного технического решения. Научная новизна:

-впервые для повышения экологической безопасности строительных материалов и объектов строительства предложен электролитический гипохлорит цинка, полученный на основе раствора минерала бишофита Волгоградского месторождения;

-обоснованы способы повышения экологической биостойкости строительных материалов и изделий посредством обработки готовых изделий и поверхности разработанным фунгицидными составами наполнителей биоцидными препаратами;

Практическая значимость работы заключается в том что: -реализация цели и задач работы создают основы разработки и внедрения эффективной экологической технологии защиты строительных конструкций, снижения негативного воздействия на них микрофлоры;

-разработан и защищен патентом РФ способ получения дезинфектанта из раствора бишофита для экологической защиты строительных материалов и

конструкций;

-биоцидная композиция, сочетает безопасность применения для человека (нетоксична) и эффективность дезинфицирующего действия, сохраняет влаго- и газообмен обрабатываемой поверхности строительных конструкций;

-определена область применения полученного дезинфектанта в системе создания экологической безопасности в строительстве;

-результаты исследований могут быть полезны инженерам и проектировщикам, специалистам жилищно-комунального хозяйства и экологам, а также рекомендованы в качестве методического материала для специалистов, и для использования при проведении обследования зданий и сооружений и повышения их биостойкости.

Реализация результатов работы.

Разработанная технология и состав композитов с биоцидной добавкой при обработке стен на объекте МОУ Гимназия №11 (г. Волгоград). Разработанный биоцидный препарат использован для защиты от биокоррозии и улучшения экологической ситуации в здании МОУ Гимназии № 11, в помещении общего питания, подвальные помещения, классные комнаты и т.д.

На защиту выносятся следующие положения.

- результаты исследований дезинфектанта на основе раствора бишофита в процессе обеспечения экологической безопасности строительных материалов;

- результаты исследований по применению дезинфектанта, полученного из природного бишофита, в технологическом цикле защиты строительных материалов от биоразрушения и обеспечения экологической безопасности обитания человека;

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на: ежегодных научно-технических конференциях Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (Волгоград, 20112013 г.), Международной конференции молодых ученных «Актуальные проблемы электрохимических технологий» (Саратов, 2011 г.), Международной научно-практической конференцией «Изучение и сохранение естественных ландшафтов» (Волгоград, 12-15.09.11г. ВГСПУ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 6 работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 1 патенте РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, литературы, приложения. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, включает 17 таблиц, 18 рисунков, список литературы из 108 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРОЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, определен перечень решаемых задач, показана ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе дан анализ состояния проблемы биоповреждений строительных материалов плесневыми грибами, на экологическую безопасность при эксплуатации строительных объектов.

Ущерб, причиняемый биоразрушениями, достигает десятков миллиардов рублей в год и продолжает увеличиваться по мере накопления человеком запасов материалов и изделий.

Выделены основные биодеструкторы, оказывающие разрушающее воздействие на строительные материалы и изделия в зданиях и сооружениях (микроорганизмы, мицелиальные грибы). Установлено, что биоразрушение материалов определяется их структурой и составом. Ведущая роль в процессах биоповреждения строительных материалов различной химической природы, эксплуатируемых в условиях повышенной температуры и влажности, принадлежит плесневым грибам. Заселение строительных материалов плесневыми грибами приводит к стимулированию деструктивных процессов продуктами их жизнедеятельности, и нарушают экологическую безопасность строительных объектов и сооружений.

Результатом роста микроорганизмов на поверхности строительных материалов является снижение физико-механических характеристик (прочности, адгезии и т.д.), ухудшение эксплуатационных характеристик материалов, внешнего вида конструкции (обесцвечивание поверхности, образование пигментных пятен и т.д.). Также микроорганизмы, способствуют ухудшению экологического средообразующего фактора в зданиях и сооружениях (выделяют токсичные продукты, аллергены), что может быть причиной серьезных заболеваний, и являются патогенными для человека и животных.

Кроме того, механизм микодеструкции стимулирует биохимические, биофизические и биоэлектрические коррозионные процессы и, как следствие, нарушение экологической безопасности строительных объектов. Многие из применяемых в настоящее время добавок для биозащиты строительных материалов, где пробовали использовать минерал бишофит без электролитической обработки показал небольшую эффективность.

Наиболее эффективным и длительно действующим способом защиты является применение фунгицидных соединений. В области защиты от биоразрушений строительных материалов разрабатывается и уже частично действует серия (несколько десятков) государственных стандартов,

объединяемых общим названием «Единая система защиты от коррозии и старения» (ЕСЗКС). Эта система нацелена на то, чтобы охватить все аспекты данной проблемы.

Чаще всего для обеспечения экологической безопасности различных объектов строительства, сейчас употребляются синтетические органические соединения, которые являются токсичными для окружающей среды. Поэтому особое внимание уделено на предотвращение токсикологических последствий использования данных средств защиты и создание новой технологии экологической безопасности и эксплуатации строительных объектов.

Отмечено, что процесс биоповреждения строительных материалов плесневыми грибами изучен не достаточно полно и не до конца исчерпаны возможности повышения их грибостойкости.

Изучению вопросов биоповреждений в строительстве посвящены работы отечественных авторов - Анисимова A.A., Благника Р., Соломатов В.И., Герасименко A.A., Горшина С.Н., Горленко М.В., Ерофеева В.Т., Иванова Ф.М., Каравайко Г.И., Коваля Э. 3., Кондращенко В.И., Комохова П.Г., Лугаускаса А.Ю., Морозова Е.А., Мищенко Н.И, Орловского Ю.И., Пащенко A.A., Ревина В.В., Сидоренко А. И., Федорцова А.П., Чуйко A.B.,. и др.

Во второй главе рассмотрены характеристики процесса получения и физико-химические свойства дезинфектанта на основе растворов минерала «Бишофит».

Наиболее распространенным методом защиты от воздействия плесневых грибов является использование фунгицидных добавок. Добавки фунгицидов наносят на поверхность материала или вводят в его состав на стадии изготовления материала или изделия. Использование фунгицидов также имеет существенные недостатки. Многие добавки, вводимые в состав материала, ухудшают его физико-механические свойства. Проблема поиска и разработки новых эффективных фунгицидов, не ухудшающих прочностные показатели строительных материалов, на сегодняшний день остается актуальной задачей.

Проведен анализ научно-технической литературы по вопросам биоповреждения строительных материалов. Выделены основные способы повышения биостойкости и борьбы с биоповреждениями. Отмечено, что применение химических добавок является одним из наиболее эффективных и длительно действующих способов повышения биостойкости строительных материалов и конструкций. Рассмотрены современные добавки-фунгициды, используемые для повышения биостойкости строительных композитов. Показана предпочтительность применения в качестве фунгицидного соединения препарата на основе бишофита, в частности биоцидной добавки содержащий Zn (СЮ)2.

Для получения дезинфектанта, содержащий в основе Zn (С10)2

использовали электрохимического анодного растворения цинка в солевом растворе бишофита. Ионы цинка обладают альгицидным эффектом, а также способствуют проникновению антимикробных агентов внутрь клеточной структуры микроорганизмов и их уничтожения.

Бишофит по своему химическому составу уникальный комплекс солей и микроэлементов (более 70химических элементов), где на долю хлористого магния приходиться 90-96 масс. %.

В лабораторных условиях проводилась электрохимическая обработка рабочего раствора бишофита объемом 0,5 л использованием цинковых электродов для генерации ионов цинка(И). Процесс электролиза осуществлялся в течение 0,05 - 0,4 часа.

В ходе электрохимической обработки раствора бишофита наблюдается процесс где на аноде происходит ионизация хлорид-, бромид- ионов и металлической цинка. И образование ультрадисперсной взвеси (золя) Тп (ОН)2 инициирует стадию мицеллообразования по предположительной схеме (1):

[ Хп (ОН)2]п ш Хп (ОН)+ + 2 СЮ" | [Хп (ОН)2]п ш Хп (ОН)+ (ш - х) СЮ- | х+ х СЮ- (1)

При электролитическом окислении раствора природного бишофита образуются хлориты, гипохлориты, гипобромиты магния и цинка, взаимное действие которых создает синергический эффект, усиливая тем самым фунгицидную, бактерицидную активность конечного дезинфицирующего продукта, что отличает получаемый продукт от используемых в настоящее время.

Наличие в получаемом растворе гипохлорит ионов и ионов цинка (II) определили целесообразность проведения исследований сочетания бактерицидных и бактериостатических свойств раствора гипохлорита цинка, полученного электролизом раствора бишофита с использованием цинковых электродов для получения дезинфектанта.

В третьей главе проведены результаты соответствующих исследований.

В рамках выполняемой работы были выполнены следующие исследования, цель которых — выбор рационального технологического режима работы электролизеров при использовании растворов бишофита на основе изучения влияния электрохимических факторов на эффективность получения дезинфицирующего продукта. Экспериментальные данные, показывают зависимость выхода по току продуктов анодного окисления ионов цинка (II) и хлорид ионов, в пересчете на активный хлор при проведении электрохимического процесса с использованием постоянного тока. Из данных следует, что выход по току активного хлора и цинка (II) зависит от плотности

тока и концентрации раствора. При этом максимальный выход по току продукта можно получить при концентрации бишофита 15 %.

Концентрация ионов цинка (II) и активного хлора в растворе увеличивается с возрастанием, как концентрации исходного раствора, так и величины плотности тока, особенно это заметно для плотности 0,75 А/дм2 (рис.1).

Концентрация бишофита

2,5 -|-

О -I-■-.-.-

0,5 0,75 1 1,25

¡, А/дм2

| —«— 1 -5% -ж- 2-10% —— 3-15°4

(а)

Концентрация бишофита

0,5 0,75 0,85 1

¡, А>дм2

1-5% —<»-2-10% -г»—3-15%

(б)

Рис. 1. Зависимость концентрации ионов цинка (а) и активного хлора (б) в растворе бишофита от плотности тока при электролизе на постоянном токе; температура раствора 25°С.

Как следует из представленных данных, использование исследуемого раствора, при электролитическом получении гипохлоритов, позволяет интенсифицировать процесс анодного окисления хлорид - ионов и тем самым усовершенствовать процесс биопозитивной защиты строительных материалов.

Исследованиями, проведенными с применением математических методов планирования эксперимента, установлено, что использование биоцидных

добавок на основе бишофита обусловливает повышение стойкости композиционных материалов к воздействию агрессивных сред, моделирующих продукты жизнедеятельности микроорганизмов. Установлено положительное влияние введения препарата на коэффициент стойкости, а соответственно и степень сохранения прочностных свойств цементных композитов при воздействии модельных сред мицелиальных грибов и бактерий. Определены оптимальные для каждой модельной среды составы композитов по показателю биостойкости.

В четвертой главе исследованы свойства полученного биоцида по повышению биостойкости строительных материалов и изделий.

При определении физико-технических свойств строительных материалов применялись современные физико-механические, физико-химические, биологические и математические методы исследований, регламентируемые действующими ГОСТами.

При выполнении исследований в качестве композиционного материала рассматривался состав на основе цемента. Для предварительного изучения степени влияния биоцидного раствора для определения фунгицидных свойств использовалась биологическая среда ЭНДО в лабораторных условиях.

Питательная среда ЭНДО состоит из продуктов растительного происхождения и является основой бактериологических исследований. На питательных средах создаются оптимальные условия для размножения микроорганизмов.

Действие исследуемого раствора, содержащего гипохлорит цинка, на микрофлору чрезвычайно эффективно - в процессе воздействия 1 мл раствора на биологическую среду за 36 часов при температуре 25° образовались колонии семейства энтрабактерии (красно-розовые колонии диаметром 2-3 мм), но в 100 раз меньше, чем без добавления раствора (Рис.2). 600

температура среды, С

Рис. 2 Влияние температуры на количество микроорганизмов (колонии семейства энтрабактерии) в среде при нормальных условиях (без добавки)

При повышении температуры количество бактерий увеличилось, что является причиной размножения и развития микроорганизмов на исследуемой биологической среде. При большой концентрации раствора количество энтрабактерии в 1000 раз уменьшилось (рис.3). Это позволяет использовать данный раствор для получения материалов с фунгицидными свойствами, который заключается в создании неблагоприятных условий для роста, спорообразования и физиологической активности микроорганизмов на строительных материалах.

Рис 3. Влияние концентрации биоцидного раствора и температуры на изменяемость микроорганизмов в макетной среде (агар-пептонная)

Испытания материалов на грибостойкость и фунгицидные свойства проводились в соответствии с ГОСТ 9049-75. Его сущность заключается в выдерживании материалов, зараженных спорами плесневых грибов, в оптимальных для их развития условиях, с последующей оценкой грибостойкости и фунгицидности образцов. В чашку Петри с питательной средой ЭНДО и зараженной тест-организмами, помещали образцы размером 1x1x3 см и загружали в специальные камеры, работающие в режиме температуры 29±2°С и влажностью свыше 90 %, и выдерживали в течение 30 дней. В каждую чашку помещали по одному образцу с разной концентрацией исследуемого раствора.

Для оценки микробиологической стойкости материалов рассматривали обрастаемость грибами. Обрастаемость образцов определяли спустя 14 суток с момента установления режима.

Установлено, что введение в состав цементных композитов строительных материалов исследз'емого раствора способствует повышению биостойкости цементного камня и при их длительном выдерживании в среде. Нами установлено, что высокую фунгицидную активность придает гипохлорит цинка (Рис.4). При содержании этой добавки в количестве 0,5 мас.ч. и более на 100

мас.ч. связующего наблюдается зона задержки роста грибов на область до 20 мм при испытании. Известно, что оптимальной для роста грибов является среда с рН=3,0-6,0.В средах с неорганическими соединениями хлорокись цинка, окись цинка, хлорид цинка и т.д. микроорганизмы погибают.

А Б

Рис. 4 Обрастаемость цементного композита микроскопическими грибами при испытании: А — без добавки (рост соответствует 4 баллам); Б - с добавкой 0,5 мас.ч. фунгицида на 100 мас.ч. цемента (рост соответствует 0 баллам).

Проведенные исследования показали, что наибольшее влияние на биостойкость свойства цементного камня с добавкой раствора фунгицида цинка оказывают концентрация химического раствора, применяемого для обработки поверхности добавки, и количественное содержание вводимого в смесь наполнителя

Результаты исследований приведены в табл. 1

Таблица 1 - Результаты испытаний композитов с биоцидом.

Состав композита Концентрация содержания цинка в добавки в г.экв/л Степень роста грибов в баллах Характеристика по ГОСТу

Цемент, песок, вода 0 4 негрибостойкий

(в соотношении 1:3) 0,65 2 грибостойкий

1,3 0 фунгицидный

2 0 фунгицидный

Цемент, песок, вода 0 4 негрибостойкий

(в соотношении 1:2) 0,65 2 грибостойкий

1,3 1 фунгицидный

2 0 фунгицидный

Цемент, песок, вода 0 4 негрибостойкий

(в соотношении 1:4) 0,65 2 грибостойкий

1,3 0 фунгицидный

2 0 фунгицидный

Поверхностно-смоченный образец 1,3 1 грибостойкий

Полученные результаты свидетельствуют, что все рассмотренные концентрации состава при введении биоцида приобретает фунгицидные свойства (Рис.5).

- образец без добавления исследуемого раствора

2 - образец с раствором 100% концентрации

3 - поверхностно смоченный образец ЮОЧьконц. раствора

—. образец с растровом50Яо концентр ащп!

О 2 4 6 8 10 12 14

I. сут

Рис. 5 Влияние концентрации биоцидного раствора в исследуемом композите по данному методу.

Использования разработанного препарата, позволяет увеличить долговечность строительных материалов и конструкций для зданий, контактирующих с биологически активными средами.

Использование данной системы в жилищном секторе позволит снизить затраты по содержанию зданий и нормализации микробиологического фона, позволит сохранить людям здоровье.

Исследованы процессы биоповреждения строительных композитов и произведено сравнение процессов биоразрушения.

При выполнении исследований в качестве композиционных материалов рассматривались цементный камень и композит из дерева. Грибостойкость и фунгицидность строительных материалов определялись по методам согласно ГОСТ 9.049-91. в стандартных тест-культурах микроскопических грибов (табл.2).

Таблица 2 - Обрастаемость композитов в условиях воздействия мицелиальных грибов

№ Вид композита Устойчивость к Характеристика

состава действию грибов, балл по ГОСТ

Метод 1 Метод 3

1 Цемент, песок, вода (в соотношении 1:3) 1 4 грибостойкий

2 Деревянная балка 0 3 фунгицидный

3 Бетонная поверхность зданий 2 5 грибостойкий

При испытаниях по 1 методу и 3 методу, материалы не обрастают мицелиальными грибами, причем грибостойкими свойствами обладают как композиты на основе цемента, так и обработанная бетонная поверхность зданий.

Получены данные, количественные зависимости изменения массосодержания цементных композитов их коэффициента стойкости при выдерживании в зараженных средах до 12 месяцев. Для оценки степени влияния используемых зараженных биологических сред на разрушительные процессы, происходящие в строительных композитах (Цемент, песок, вода (в соотношении 1:3), проведено сравнение с процессами разрушения в химически агрессивных средах (рис. 6).

35

I О 2 4 6 8 10 12 14

длительность выдерживания, мес.

вода

■""""•" модельная среда метаболизма бактерий

модельная среда метаболизма мицелиальных грибов ■■ ■■■-■■■ содержание биоцидной добавки 10 мас.ч_

(а)

(б)

Рис. 6 Зависимость изменения массодержания (а) и коэффициента стойкости (б) цементного композита от длительности выдерживания в агрессивных средах.

Разрушение у цементных материалов проходит по гетерогенному механизму. Свидетельствуют на графике об этом, кривые изменения массосодержания образца при выдерживании в модельных средах.

Результаты испытания биостойкости материалов доказывают, что введение наполнителя, содержащего исследуемый раствор придает образцам грибостойкие и фунгицидные свойства. Таким образом, определена возможность повышения биостойкости строительных материалов разработанным способом.

С целью определения влияния биоцидной добавки на физико-технические свойства цементного камня были проведены следующие комплексные исследования. Было установлено, что исследуемый раствор оказывает влияние, как на биологическое сопротивление, так и на основные физико-технические свойства материалов. Проведенные исследования показали, что прочность цементного камня (композита) зависит от содержания биоцидной добавки и вида наполнителя. Увеличение прочности наблюдается при введении в цементный камень, биоцидной добавки в количестве 0,5 мае. ч. на 100 мас.ч., т.к. увеличение содержания добавок снижает прочностные характеристики.

Степень разрушения строительных конструкций, зданий и сооружений, а также степень их зараженности грибами и бактериями зависит от состава и плотности материалов, из которых они изготовлены, и также влияет влажностью помещений. В этой связи было изучено влияние исследуемой фунгицидной добавки на биостойкость и прочностные характеристики цементных композитов (камня). В таблице 3 приведены результаты исследований обрастаемости цементных композиций, содержащих биоцидную добавки.

Таблица 3 - Обрастаемости композитов в условиях воздействия мицелиальных грибов

№ состава Содержание биоцидной добавки, мае. ч. Наполнитель (песок), мас.ч. Устойчивость к действию грибов, балл Характеристика поГОСТ

Метод 1 Метод 3

1 0 - 3 5 негрибостойкий

2 5 - 1 4 грибостойкий

3 10 - 0 1 фунгицидный

4 0 300 3 5 негрибостойкий

5 5 300 1 3 грибостойкий

6 10 300 0 2 фунгицидный

Из результатов исследования следует, что устойчивость цементного камня (композита), содержащего биоцидную добавку с разным количеством и концентрацией к действию мицелиальных грибов - различная. При испытании по 1 методу у составов, содержащих биоцидный препарат в количестве 5 мас.ч. грибостойкость повышается, а при 10 мас.ч. проявляются фунгицидные свойства. При эксперименте на биостойкость по 3 методу введение исследуемой добавки в количестве 5 и 10 мас.ч. приводит к снижению обрастаемости, от 5 баллов до 1 и 2 баллов.

С целью исследования интенсивности деструктивных процессов бетонов, обусловленных жизнедеятельностью микроорганизмов, были проведены лабораторные изучения грибостойкости исследуемых композитов на основе цемента и определены изменения их прочностных характеристик.

Испытания проводились по ГОСТ 5802-86. Результаты приведены в таб. 4.

Таблица 4 - Изменение прочностных характеристик цементного раствора

при экспозиции в модельной среде

Наименование смеси, состава Прочность на сжатие в возрасте 1 сут., кгс/см2 Приращение прочности по сравнению с контр, сост. в возрасте 1 сут., % Прочность на сжатие в возрасте 30 суток, кгс/см2 Приращение прочности по сравнению с контр, сост. в возрасте 30 суток, %

Контрольный состав (цемент, песок) 101 - 252 -

Основной состав №1 103 +2% 95 -157%

Основной состав №2 160 +59% 344 +26%

Основной состав №3 160 +59% 335 +36%

Данное исследование механических характеристик цементного раствора из бетона при экспозиции в модельную среду (воздействия плесневых грибов) показало значительную потерю предела прочности при сжатии (Ясж).

Анализируя изменения прочностных показателей исследуемых образцов, можно заметить, что в первые сутки, помещенные в зараженную среду образцы характеризуются некоторым повышением прочности, однако на 30 сутки наблюдается её снижение. Уже доказано, что увеличение прочности в начальный момент времени эксперимента объясняется возникновением

новообразований в бетоне за счет взаимодействия цемента с водой (процессами гидролиза и гидратации цемента).

Как показали лабораторные исследования, введение исследуемого раствора в состав бетона в количестве 0,1-0,25% от массы цемента, полностью подавляет рост плесневых грибов, выделенных с поверхности аналогичных и незащищенных образцов цементного камня. Прочностные характеристики цементного композита с исследуемой биоцидной добавкой при заражении спорами плесневых грибов не снижается, а наоборот несколько повышаются за счет подвижности цементной смеси, снижения В/Ц отношения.

Для изучения влияния количества исследуемого раствора на огнезащитные свойства, были проведены испытания по методу (ГОСТ 30028.3-93) определение огнезащищающей способности на образцах из сосны размером 15 х 15 х 6 мм, который заключается в определении потери массы при огневом испытании. Результаты испытаний показали, что при средней концентрации биоцида в 10 % состава переходит в первую группу огнезащищающей способности (рис.7).

100

10 15

содержание биоцида, % в масс.

Рис. 7 Зависимость потери массы образца от содержания биоцида в рецептуре

Экологически значимым и экономически целесообразным обеспечения надежной огнезащищающей способности будет использование исследуемого раствора с содержанием концентрации 15% (масс.).

Определение необходимой концентрации раствора фунгицида проводили по методике (ГОСТ 30028.4-93) испытания биоцидов по отношению к действию микроорганизмов (плесневых и окрашивающих грибов). Опыт

состоит в помещении образцов древесины размером, обработанных раствором защитного средства, во влажном помещении в среде инфицированной грибами и определения площади поражения грибами поверхности образцов. Результаты испытаний приведены на рис.8

100

1 1.5 2 2,5

Концентрация фунгицида, % в масс.

Рис. 8 Зависимость площади поражения образца от концентрации фунгицида по истечению 15-и дневной экспозиции в инфицированной среде грибами.

Новый препарат отвечает современным требованиям экологической безопасности защитных составов, эффективно защищает материал от биоразрушений и безвреден для человека и окружающей среды. Основу препарата составляют соединения цинка и минерал «бишофит», которые давно используются в качестве защитных средств в различных областях.

Полученные данные позволят сделать вывод, что дезинфектант на основе электрохимически структурированного раствора бишофита обладает высокой бактерицидной и фунгицидной активностью. Новый препарат обладает эффективными биоцидными и фунгицидными свойствами при небольшой концентрации, что позволяет снизить его себестоимость. Препарат может быть выпущен в виде продукта на водной основе.

При проведении исследований методами планирования эксперимента в качестве факторов процесса являлись: концентрация бишофита, плотность тока, время работы электролизера. Параметры оптимизации (г)) концентрация Zn (СЮ)2 Обработка результатов экспериментальных данных позволила получить регрессивную зависимость (2), где Л=г|(С, I, Т):

г| = 93,07+8,57С+1,981+4,1и-4,18С2-3,67к+1,912 (2)

Полученные результаты эксперимента были обработаны для оценки массива данных на наличие и степень случайных ошибок. Погрешность исследований составила 5%.

Технико-экономическая эффективность применения антикоррозионных покрытий на основе минерала бишофит обуславливается увеличением долговечности строительных конструкций и изделий. Определили экономический эффект от внедрения биоцидной добавки на основе минерала бишофит в зданиях, эксплуатируемых в условиях воздействия агрессивных сред.

На основании результатов выполненных экспериментальных исследований и произведения экономических расчетов, эффект от внедрения технологии защиты строительных конструкций с применением дезинфектанта, полученного методом электролиза раствора бишофита составит свыше трехсот тыс. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение проблемы использования электролитического бишофита в процессах экологической защиты строительных материалов в условиях эксплуатации строительных объектов препаратом получаемом из раствора природного минерала бишофита методом электролиза. На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы:

1. Разработан способ повышения биостойкости строительных материалов посредством пропитки или ведения в материал и изделия разработанного препарата - биоцида. Получены количественные зависимости изменения прочности и биостойкости цементного камня на уровне микроструктуры от основных факторов: количественного содержания и ввода биоцидной добавки, дисперсности и количества наполнителя. Обеспечивающий экологически безопасные конструкции строительных систем жизнеобеспечения городского хозяйства.

2. В результате анализа научно-технической литературы по вопросам биоповреждения и биоразрушения строительных материалов и конструкций, представлены основные способы повышения их биостойкости и борьбы с повреждениями в зданиях и сооружениях. Установлено, что применение химических добавок является одним из наиболее эффективных и длительно действующих способов повышения их биостойкости. В результате изучения экологически безопасных добавок-фунгицидов, используемых для повышения

биостойкости строительных материалов и формирующих безопасную область обитания человека, показана предпочтительность применения препаратов на основе минерала бишофита с цинком.

3. Установлено снижение обрастаемости мицелиальными грибами цементного камня при введении препаратов на основе электролитически обработанных растворов минерала бишофита и цинка. Выявлено, что использование биоцидного препарата в количестве >1 мае. ч. на 100 мае. ч. цемента позволяет придать ему грибостойкость и фунгицидность, а при концентрации 1,3 г.экв/л образуется зона ингибирования роста грибов радиусом более 20 мм. Установлено положительное влияние препаратов на основе минерала бишофит на сохранение прочностных свойств цементного камня при длительном воздействии биологических агрессивных сред. Для такого составов установлен коэффициент биостойкости до 90 % — у цементного камня (композита). Доказано, что использование фунгицидной добавки на основе бишофита с цинком способствует повышению стойкости строительных материалов к воздействию агрессивных сред, моделирующих продукты жизнедеятельности микроорганизмов - мицелиальных грибов и бактерий, формирует безопасную область для обитания человека и обеспечивает экологическую безопасность различных объектов строительства и городского хозяйства. Определен оптимальный состав биостойкого композита.

4. Определены экономико-экологические и социальные последствия биоповреждений на гражданских и других объектов строительства. Для защиты от биоповреждений, для экологической безопасности и эксплуатации строительных объектов городского хозяйства представлены методы определения и учета эксплуатационных расходов.

5. Разработан огне-биозащитный состав, обладающий комплексом эколого-эффективных защитных характеристик, для пропитки поверхности древесины на основе минерала бишофит и цинка. Разработанный фунгицидный состава имеет принцип химического взаимодействия между компонентами состава и древесиной.

6. Использование продуктов анодного окисления бишофита с использованием цинкового анода позволяет в 2-4 раза снизить концентрацию дезш фектантов и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду.

7. Годовой экономический эффект от внедрения технологии экологической защиты строительных материалов и конструкций с применением фунгицидного раствора, получаемого методом электролиза бишофита составит свыше трехсот тыс. руб.

8. Новизна разработанного фунгицида подтверждена патентом РФ

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях

1. Камкова, С. В. К вопросу защиты строительных материалов от биокоррозии / С. В. Камкова, В. Т. Фомичев, Н. А. Филимонова // Интернет-вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Политемат. - 2011. - Вып. 3 (17). -Режим доступа: www.vestnik.vgasu.ru

2. Камкова, С. В. Повышение биостойкости строительных материалов. / С. В. Камкова, В. Т. Фомичев, Н. А. Филимонова // Вестн. Волгогр. гос. архитектур.-строит. ун-та. Сер.: Стр-во и архитектура. - 2012. - Вып. 27 (46).-С. 34-38.

3. Исследование влияния электролитического гипохлорита меди на процесс обеззараживания / С. В. Камкова [и др.] // Интернет-вестн. ВолгГАСУ. Сер.: Политемат. - 2012. - Вып. 1 (20). - Режим доступа: www.vestnik.vgasu.ru

Патенты

4. Способ получения биоцидного раствора : пат. 2497662. Российская Федерация. № 2012130730 ; заявл. 18.07.2012.

Публикации в отраслевых изданиях и материалах конференций

5. Камкова, С. В. Электролиз растворов минерала бишофит / С. В. Камкова [и др.] // Актуальные проблемы электрохимических технологий : материалы Междунар. конф. молодых ученых : сб. ст. - Саратов : [АОУДПО «СарИПК и ПРО»]. - 2011. - Т. 1. - С. 87-94.

6. Камкова, С. В. Электрохимический предел бишофита / С. В. Камкова [и др.] // Изучение и сохранение естественных ландшафтов : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. Волгоград, 12-15 сент., 2011. - Волгоград : ВГСПУ. - С. 417-420.

Подписано в печать 08.11.2013. Заказ №_Тираж 100 экз. Печ.л. 1,0

Формат 60x84/16 Бумага писчая. Печать плоская. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет 400074, г Волгоград, ул. Академическая, 1. Сектор оперативной полиграфии ЦИТ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный архитектурно - строительный

университет

04201452833 На правах рукописи

КЛЫКОВА СВЕТЛАНА ВИТАЛЬЕВНА

РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ МИНЕРАЛА «БИШОФИТ» ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ СТРОИТЕЛЬСТВА

05.23.19 - Экологическая безопасность строительства и городского

хозяйства

диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Фомичев Валерий Тарасович

Волгоград - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................4

ГЛАВА 1 ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ ОТ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ.........................................................10

1.1. Экологическая оценка эффективности защиты строительных материалов от грибков..............................................................................................10

1.2. Особенности повреждения биологическими агентами строительных материалов и конструкций.......................................................................................17

1.3. Агенты биоповреждений и биоразрушений....................................................24

1.3.1. Факторы, влияющие на грибостойкость строительных материалов.........31

1.3.2. Механизм микодеструкции строительных материалов..............................35

1.4. Влияние биоповреждений строительных конструкций на состояние

здоровья человека......................................................................................................36

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1...........................................................................................40

ГЛАВА 2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИШОФИТА И ЦИНКА В КАЧЕСТВЕ СЫРЬЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ДЕЗИНФЕКТАНТОВ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И

КОНСТРУКЦИЙ.......................................................................................................41

2.1. Современные методы обеспечения экологической безопасности объектов строительства.............................................................................................................41

2.2.1. Бишофит экологически безопасный и биопозитивный материал..............53

2.2.2. Физико-химические свойства бишофита......................................................55

2.2.3. Область применения бишофита.....................................................................56

2.2.4. Образование анодных бактерицидных продуктов при электролизе

раствора бишофита....................................................................................................58

2.3. Химико-биологические свойства цинка..........................................................59

2.4.0бразование анодных бактерицидных продуктов при электролизе раствора

бишофита с цинковым анодом.................................................................................61

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2...........................................................................................64

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ДЕЗИНФЕКТАНТА ИЗ БИШОФИТА... 65

3.1. Основные методики исследования процесса получения и применения экологического дезинфектанта................................................................................65

3.2. Конструкция лабораторной установки............................................................66

3.3. Получение дезинфицирующих растворов.......................................................66

3.3.1. Определение активного хлора.......................................................................67

3.3.2. Определение цинка.........................................................................................68

3.4. Эксперементальные данные..............................................................................70

3.4.1. Выход продуктов ионизации раствора бишофита по току.........................70

3.4.2. Методы планирования эксперимента............................................................74

3.5. Расчет установки для получения дезинфектанта методом электролиза из

бишофита....................................................................................................................77

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3...........................................................................................80

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ ПОЛУЧЕННОГО ДЕЗИНФЕКАНТА В ПРОЦЕССАХ

ЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.....................................................81

4.2. Экологическая оценка фунгицидных свойств дезинфектанта на основе раствора бишофита и гипохлорита цинка (П).........................................................81

4.2. Оценка фунгицидных свойств дезинфектанта гипохлорита цинка (II) в цементных композитах (камня)...............................................................................84

4.3. Влияние биоцидной добавки на прочностные характеристики исследуемых образцов......................................................................................................................92

4.4. Оценка фунгицидных свойств дезинфектанта гипохлорита цинка (И) в экологических условиях объектов строительства и городского хозяйства........96

4.5. Эколого-экономическая эффективность метода защиты строительных

материалов продуктами электролиза бишофита..................................................101

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.........................................................................................109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................................................110

ЛИТЕРАТУРА.........................................................................................................113

ПРИЛОЖЕНИЯ.......................................................................................................124

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность. Экологическая безопасность объектов строительства и городского хозяйства имеет широкий спектр проблем, решение которых позволит защитить среду обитания человека от негативного воздействия агрессивных факторов, вызванных применением композиционных составов строительных материалов.

Строительные объекты, в частности материалы, из которых они возводятся подвержены воздействию внешней среды, в результате чего нарушаются условия, формирующие безопасные и благоприятные условия жизнедеятельности населения от возникновения техногенных и природных катастроф.

Химизация городского хозяйства, внедрение современных процессов в производство строительных материалов и изделий, воздействие значительного количества биологически агрессивных сред (микроорганизмов, грибов и продуктов их метаболизма) не способствует улучшению экологической обстановки и жизнедеятельности человека. Более половины общего объема регистрируемых повреждений зданий и сооружений в мире в целом, в России в частности, связано с жизнедеятельностью микроорганизмов.

Биоповреждение строительных конструкций и последующие экологическое проявление - распространённая проблема в нашей стране.

Первопричиной биоповреждений строительных материалов являются микроскопические грибы - микромицеты (плесневые грибы), внедряющиеся в зоны объектов строительства и создающие условия для биодеструкций, резко ухудшая эксплуатационные характеристики и экологическую безопасность объектов строительства, вызывая биоповреждения и биоразрушения.

Неконтролируемый рост микроскопических организмов и продуктов их метаболизма в строительных материалах приводит к возникновению биоповреждений и к необратимым изменениям в свойствах поражённых материалов, влияющих на экологическое состояние окружающей среды.

Если в бетон попадают микроорганизмы, то в результате их жизнедеятельности выделяются химические вещества, и на поверхности бетона образуются каверни, вызывающие коррозию, снижающие механические характеристики материала и создающие экологическую опасность окружающей среде.

Микромицеты, захватывая значительное экологическое пространство инфицируют поверхности строительных конструкций, нанося тем самым значительный вред строительству и жилому фонду городского хозяйства. Проблемой является массовый рост плесневых грибов в поражённых помещениях, которые помимо экологического ущерба, отрицательно влияют на здоровье людей, проводящих 75% всего своего времени в помещении (на работе, либо дома) [38].

Отрицательное влияние на городскую экосистему оказывает развитие грибковых биоповреждений внутри зданий и сооружений. Она выражается в процессах биодеградации строительной инфраструктуры и представляет угрозу экологической безопасности и жизнедеятельности жителей мегаполисов. Наименование патологий проявляется от аллергических реакций и повышения чувствительности к грибным метаболитам до глубоких микозов, нередко приводящих к летальному исходу [66].

Проблемы биоповреждений в строительстве представлены в научных работах таких авторов как: Андреюк Е.И.. Анисимова A.A., Соломатова В.И., Богатова А.Д., Герасименко A.A., Горшина С.Н., Горленко М.В., Ерофеева В.Т., Иванова Ф.М., Ильичева В.Ф., Каневской И.Г., Каравайко Г.И., Коваля Э. 3., Кондращенко В.И., Комохова П.Г., Лугаускаса А.Ю., Морозова Е.А., Мищенко Н.И, Орловского Ю.И., Пащенко A.A., Ревина В.В., Рожанской А. М., Рудакова А.К., Сидоренко В. Ф., Смирнова В.Ф., Тарасовой H.A., Турковой З.А., Федорцова А.П., Черкасова В.Д., Чуйко A.B.,. и др.

В последнее время интерес ученых к теме использования биоцидов в строительстве, как возможности предотвращения биологических изменений в материалах, применяемых при возведении объектов городского и жилищного

хозяйства усилился. Подтверждением чему является наличие диссертаций по данной тематике, среди которых особый интерес представляют научные изыскания Т.В. Жеребятьевой [41], М.Н. Зотова [44], Д.А. Светлова [79], H.H. Туманова [88], касающиеся разработок биостойких композиционных материалов с биоцидными добавками, составов биостойких бетонов для ремонта и защиты строительных конструкций.

Поиск эффективных мер противодействия экологической опасности биоповреждения объектов строительства и городского хозяйства - одна из актуальных научных и практических проблем, которую человек решает на протяжении всего своего существования. В современных условиях следует разрабатывать и внедрять меры профилактики и ликвидации последствий биоповреждений строительных материалов и конструкций. В развитых государствах существует практика ведения учета потерь от всех видов биологической и химической коррозии строительных материалов и конструкций, разрабатываются и широко используются новые эффективные меры по повышению уровня защищенности от процесса биоразрушения и создания биопозитивных биоматериалов.

В Российской Федерации данная статистика отсутствует и, поэтому нет оценки имеющегося экологического и экономического ущерба от отрицательного влияния биодеструкторов на строительные материалы, конструкции и здания. Не учитываются расходы по проведению мероприятий в целях увеличения их биостойкости. Изыскание ассигнований для борьбы с биодеструкцией объектов строительства, разработка и осуществление способов повышения их биологического сопротивления, методов оценки ущерба от биоразрушений, разработке мер биозащиты гражданских зданий и других объектов строительства с использованием биосовместимых технологий в рамках данного исследования является актуальным.

Это подтверждается рядом государственных мероприятий. За 2008-2013 годы администрация Президента РФ выделила отдельным организациям, занимающимися использованием биоцидов гранты на 8 млрд руб. С 2011 г.

активным участником конкурсов на гранты стал небольшой производитель препаратов НПО «Велт». Учрежденный им НИИ биоцидов и нанобиотехнологий в 2011 г. выиграл 2,5 млн руб.«на разработку индивидуального бесспиртового антисептического пакета социального назначения» [73].

Цель работы - разработка эффективной технологии получения и использования биоцидного материала на основе регионального минерала «Бишофит», обеспечивающего эффективную экологическую безопасность материалов и дальнейшую эксплуатацию строительных объектов.

Для достижения поставленной цели в ходе работы решались следующие задачи:

-экспериментальное исследование и обоснование использования разработанного биоцида на основе раствора бишофита для повышения экологической безопасности строительных конструкций и материалов;

-анализ влияния разработанного биоцидного материала на действие грибов на строительные конструкции и материалы;

-разработка рекомендаций по использованию раствора для экологической защиты строительных конструкций и материалов;

-разработка и исследование технологии электрохимического получения биопозитивного дезинфектанта и оценки его действия в процессе экологической защиты строительных материалов и конструкций от биоразрушения;

-обоснование экономической целесообразности применения полученного дезинфектанта в процессе биологической защиты строительных материалов.

Методы исследований включали аналитическое обобщение известных научных и технических результатов, лабораторные исследования, обработку экспериментальных данных методами математической статистики.

Достоверность научных положений, выводов, рекомендаций основана на применении биоцидных препаратов, планировании необходимого объема экспериментов, подтверждена удовлетворительной сходимостью полученных

результатов и экспериментальных исследований, выполненных в лабораторных условиях, патентной чистотой разработанного технического решения.

Научная новизна работы состоит в том, что:

-впервые для повышения экологической безопасности строительных материалов и объектов строительства предложен электролитический гипохлорит цинка, полученный на основе раствора минерала бишофита Волгоградского месторождения;

-обоснованы способы повышения экологической биостойкости строительных материалов и изделий посредством пропитки готовых изделий и их поверхности разработанным фунгицидным составом.

Практическое значение работы заключается в том что:

- реализация цели и задач работы создают основы разработки и внедрения эффективной экологической технологии защиты строительных конструкций, снижения негативного воздействия на них микрофлоры;

- разработан и защищен патентом РФ способ получения дезинфектанта из раствора бишофита для экологической защиты строительных материалов и конструкций;

- биоцидная композиция, сочетает безопасность применения для человека (нетоксична) и эффективность дезинфицирующего действия, сохраняет влаго- и газообмен обрабатываемой поверхности строительных конструкций;

- определена область применения полученного дезинфектанта в системе создания экологической безопасности в строительстве;

- результаты исследований могут быть полезны инженерам и проектировщикам, специалистам жилищно-комунального хозяйства и экологам, а также рекомендованы в качестве методического материала для специалистов, и для использования при проведении обследования зданий и сооружений и повышения их биостойкости.

Реализация результатов работы:

Разработанная технология и состав композитов с биоцидной добавкой были использованы во время ремонта на объекте МОУ Гимназия №11 (г.Волгоград).

Разработанный биоцидный препарат использован для защиты от биокоррозии и улучшения экологической ситуации в здании МОУ Гимназии № 11, в помещении общего питания, подвальные помещения, классные комнаты и т.д.

На защиту выносятся:

- результаты исследований дезинфектанта на основе раствора бишофита в процессе обеспечения экологической безопасности строительных материалов;

- результаты исследований по применению дезинфектанта, полученного из природного бишофита, в технологическом цикле защиты строительных материалов от биоразрушения и обеспечения экологической безопасности среды обитания человека;

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на: ежегодных научно-технических конференциях Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета (Волгоград, 2011-2013 г.), Международной конференции молодых ученных «Актуальные проблемы электрохимических технологий» (Саратов, 2011 г.), Международной научно-практической конференцией «Изучение и сохранение естественных ландшафтов» (Волгоград, 12-15.09.11г. ВГСПУ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 3 работ в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и 1 патенте РФ на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, литературы, приложения. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, включает 19 таблиц, 18 рисунков, список литературы из 108 наименований, приложения.

ГЛАВА 1 ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ НЕГАТИВНЫХ ФАКТОРОВ НА ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ

МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ ОТ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ

1.1. Экологическая оценка эффективности защиты строительных

материалов от грибков

В научный оборот термин «экология» (от греческого oikos - жилище и logos - наука) ввел немецкий биолог Эрнст Геккель в 1866 г., обозначив им биологическую науку, изучающую взаимоотношения организмов сокружающей средой. Сегодня экология наука о доме, о месте жительства. Данная наука давно перестала быть только биологической дисциплиной.

О значимости экологии свидетельствуют мероприятия Правительства РФ. Среди которых: объявление 2013 года годом охраны окружающей среды. Государственная программа «Охрана окружающей среды на 2012-2020 годы». Ведущая цель программы: повышение уровня экологической безопасности в РФ, формирование единой системы и мер правового регулирования и экон�