автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Разработка составов биостойких бетонов для ремонта и защиты строительных конструкций

На правах рукописи

ЖЕРЕБЯТЬЕВА Татьяна Васильевна

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ БИОСТОЙКИХ БЕТОНОВ ДЛЯ РЕМОНТА И ЗАЩИТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

СЮ34Э27Ъа

Волгоград-2010

003492759

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Липецком государственном техническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Корнеев Александр Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Орешкин Дмитрий Владимирович ГОУ ВПО «Московский государственный строительный университет»

кандидат технических наук, доцент Майорова Любовь Сергеевна ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет»

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Мордовский государст-

венный университет им. М. П. Огарёва» (г. Саранск)

Защита состоится «25» марта 2010 г. в 10°° часов в ауд. Б -203 на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 при ГОУ ВПО Волгоградском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 400074, г. Волгоград, ул. Академическая, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета

Автореферат разослан « 25 » февраля 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Акчурин Т. К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Бетон, как правило, используется в конструкциях сооружений, предназначенных для достаточно длительных сроков эксплуатации. Однако эксплуатация строительных конструкций отдельных промышленных объектов показала, что даже при «неагрессивной» степени воздействия среды, срок службы бетона не достигает 25 лет при среднем нормативном сроке его эксплуатационной пригодности до 100 лет.

Недостаточная долговечность промышленных сооружений часто связана с тем, что при проектировании и строительстве не учитывается роль воздействия микроорганизмов на бетон в связи с малой изученностью данного процесса и отсутствием соответствующих нормативных документов.

В работах, выполненных в разные периоды времени, микробиологическая коррозия бетона рассматривалась как кислотная коррозия II вида, для которой характерно образование легкорастворимых солей кальция под действием кислот микробного синтеза, при этом практически не исследовалась взаимосвязь между увеличением численности отдельных групп бактерий и изменением химического состава бетона вследствие накопления продуктов микробного синтеза, а также уменьшением прочности бетона. Видовой состав микроорганизмов почти не изучался.

Таким образом теоретические и практические исследования в области коррозии бетонов в условиях воздействия микроорганизмов и создание биостойких бетонов являются актуальными и своевременными.

С развитием этого направления связаны цель, задачи и содержание диссертационной работы.

Целью работы является разработка составов биостойких бетонов с использованием биоцидных и комплексных добавок.

В соответствии с поставленной целью в работе определены следующие задачи исследований:

- изучить закономерности изменения физико-механических свойств бетонов строительных конструкций под воздействием микроорганизмов;

- определить основные характеристики коррозионно-опасных бактерий, преобладающих в составе биоценоза разрушенного бетона;

- исследовать физико-химические свойства бетонов в зависимости от интенсивности биокоррозионных нагрузок;

- изучить влияние условий эксплуатации на биостойкость бетонов;

- разработать методики определения биостойкости бетонов на модельных образцах в натурных и лабораторных условиях;

- разработать технологию получения биостойких составов бетонов;

- изучить влияние биоцидных добавок на свойства бетонной смеси и бетона;

- разработать составы биостойких бетонов на основе оптимальных значений содержания биоцидных и комплексных добавок;

- разработать рекомендации по использованию биостойких бетонов в промышленном строительстве.

Научная новизна работы.

Получены экспериментальные данные по влиянию численности кислотообразующих бактерий на закономерности разрушения бетонов строительных конструкций.

На основании проведенных исследований впервые идентифицированы кислотообразующие коррозионно-опасные бактерии циклов углерода, серы и азота, преобладающие в составе биоценоза разрушенного бетона.

Впервые установлена прямая зависимость между увеличением численности кислотообразующих бактерий циклов углерода, серы и азота в бетоне и накоплением основных продуктов их метаболизма (соответственно С02, НЫ02, НЫОз, Н2ЗС>4), а также деструкцией гидросиликатов цементного камня, образованием и последующим растворением аморфного кремнезема.

Установлено, что при эксплуатации строительных конструкций в различных условиях состав микробных ассоциаций и химизм процесса разрушения бетона почти не меняются.

Разработана методика определения биостойкости бетонов на модельных образцах в натурных и лабораторных условиях.

Предложен новый способ первичной защиты бетонов от комплексного воздействия кислотообразующих бактерий и попеременного замораживания и оттаивания, заключающийся в введении в состав бетона с водой затворения добавки ингибитора коррозии металла Инкор-3, который защищен авторским свидетельством № 1705260.

Дополнено представление о низкой биостойкости бетонов с биоцидны-ми добавками катапина-бактерицида, катамина АБ, латекса АБП-40 в условиях воздействия кислотообразующих бактерий.

Разработаны составы биостойких бетонов с оптимальными значениями содержания биоцидных добавок «Инкор», в том числе, совместно с пластифицирующими добавками.

Достоверность полученных результатов исследований обеспечивается сравнением экспериментальных данных в натурных и лабораторных условиях, а также одновременным проведением испытаний модельных образцов с разными добавками (и без них) на биостойкость и морозостойкость; методически обоснованным комплексом исследований с использованием стандартных средств измерений и методов исследований; сходимостью результатов испытаний, полученных разными методами, а также сравнением их с аналогичными результатами, полученными другими авторами; сходимостью полученных результатов с результатами исследований биостойкости бетонов с биоцидными добавками Инкор-3 и АБП-40, проведёнными научно-исследовательским институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) в газовой среде камеры канализационного коллектора в рамках договора 1992 г. №455 с ОАО « Центральная научно-исследовательская лаборатория по строитель-

ству и стройматериалам» (ЦНИЛ), которые показали, что за 3 месяца испытания наилучшие результаты были получены при добавлении Инкор-3 в бетоны (образцы не повреждались и после 6 месяцев испытания).

Практическое значение работы. По результатам проведенных исследований разработаны «Методические указания по оценке биокоррозии бетона при обследовании зданий и сооружений» (в рамках выполнения государственной научно-исследовательской работы с Госстроем СССР по договору №57Т-6 от 27 августа 1990 г.). Выделенные чистые культуры тионовых, гетеротрофных и нитрифицирующих бактерий рекомендованы для оценки активности реагентов, применяемых для подавления бактериальной коррозии бетона. Разработан проект технических условий «Бетоны биостойкие» и «Технологический регламент на изготовление бетонной смеси и конструкций из биостойких бетонов» (в рамках выполнения государственной научно-исследовательской работы с Минстроем России по договору №16 -11-173/92 от 27 марта 1992 г.). Исследования в диссертационной работе проводились в рамках Общесоюзной программы фундаментальных исследований «Биологические ресурсы; рациональное использование, воспроизводство и охрана (1989-2000 гг.). Раздел 4 «Повреждение животными и растительными организмами материалов, изделий и сооружений» и Всероссийской программы фундаментальных исследований «Проблемы общей биологии и экологии; рациональное использование биологических ресурсов (1998-2005 гг.). Направление 12. Экологические проблемы биоповреждений».

Внедрение результатов. Результаты экспериментальных исследований (биостойкий бетон с добавкой Инкор-3) внедрены при строительстве вентиляторной градирни №1 газоочистки №2 доменного производства ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (НЛМК) в г. Липецке. Обследования железобетонных конструкций градирни показали, что биостойкость бетона сохраняется на протяжении 18 лет.

ЦНИЛ в рамках выполнения государственных научно-исследовательских работ с Госстроем СССР по договору №57Т-6 в 1991 г. разработано «Пособие по приготовлению и применению биостойких строительных растворов и бетонов» (к СНиП 2.03.11-85) и с Минстроем России по договору №16 -08-202/93 в 1994 г. разработан Свод правил «Диагностика состояния бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений в условиях воздействия микроорганизмов, проведение обследований и проектирование защиты конструкций от биокоррозии» (СП к СНиП 2.03.11-85), что способствовало внесению изменения №1 к СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии», утверждённого постановлением Минстроя России от 5 августа 1996 г. №18-59, в части дополнения к п. 2.31 «При проектировании конструкций следует предусматривать:...» абзаца следующего содержания «биоцидные материалы - при воздействии бактерий, выделяющих кислоты...».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на 9-м Международном симпозиуме по биогеохимии окружающей среды в г. Москве, 1989 г.; на научно-техническом семинаре «Использование химических добавок в производстве сборного и монолитного бетона и железобетона» в г. Екатеринбурге, 1991 г.; на IV Всесоюзной конференции по биоповреждениям в г. Н. Новгороде, 1991 г.; на конференциях «Биоповреждения в промышленности» в г. Пензе 1993, 1994 гг.; на Всероссийских научно-практических конференциях «Экологические проблемы биодеградации промышленных строительных материалов и отходов производств» в г. Пензе, 1998, 2000 гг., на международной научно-практической конференции «Эффективные конструкции, материалы и технологии в строительстве и архитектуре» в г. Липецке, 2009 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 печатных трудов, среди них 9 статей (в том числе две работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ), 6 тезисов докладов и одно авторское свидетельство.

Автор защищает:

- метод оценки биостойкости бетонов в различных условиях эксплуатации строительных конструкций;

- методику определения биостойкости бетонов на модельных образцах в натурных и лабораторных условиях;

- результаты исследований выявленных особенностей и закономерностей разрушения бетонов строительных конструкций и лабораторных образцов под воздействием микробиологического фактора;

- экспериментальные результаты идентификации коррозионно-опас-ных бактерий;

- технологию по первичной защите бетонов от комплексного воздействия микроорганизмов и попеременного замораживания и оттаивания, предусматривающую введение в их состав добавки Инкор-3 и её модификаций;

- составы биостойких бетонов с биоцидными добавками «Инкор», в том числе в комплексе с пластификаторами;

- экспериментальное и опытно-промышленное подтверждение целесообразности применения биостойких бетонов в промышленном строительстве.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и содержит 173 страницы машинописного текста, включая 42 таблицы, 70 рисунков, список литературы из 103 наименований и 1 приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы; сформулированы цель и задачи исследований; основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе проведен анализ литературных данных по теме дис-

сертационной работы, обоснованы научные подходы к проведению исследований.

Проблемой биокоррозии бетона ученые разных стран занимаются несколько десятков лет. При этом до настоящего времени большинство работ по изучению воздействия биологического фактора на бетон очень разобщены, не учитывают взаимное влияние и взаимную обусловленность биологических, химических и технических аспектов процессов биокоррозии, что создает дополнительные трудности при изучении данного вопроса. Исследования последних лет показали, что несмотря на определенные успехи в изучении биоповреждения бетона, роль и значение отдельных микроорганизмов (бактерий, грибов, водорослей и др.) в коррозии бетона и механизм протекания коррозионных процессов в реальных эксплуатационных условиях строительных конструкций являются предметом дискуссий.

На основе анализа литературных источников проведен обзор работ по защите бетона от воздействия микроорганизмов. Показано, что для защиты от микробной коррозии не существует каких-либо универсальных средств. Самым надежным способом борьбы с ней было бы устранение организмов, вызывающих её, но это чаще всего практически не выполнимо, также как и удаление из системы источников их питания.

В связи с этим весь комплекс научных и технических проблем, связанных с защитой от биокоррозии бетона, в последнее время находится в динамической стадии переосмысления и критической оценки. Исследования развиваются в направлении разработки строительных материалов повышенной биостойкости за счет введения в их состав биоцидных добавок. Применять «...биоцидные материалы - при воздействии бактерий, выделяющих кислоты...» рекомендует и п. 2.31 СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии». При этом оценка биостойкости строительных материалов проводится исследователями различными методами из-за отсутствия нормативного документа по этому вопросу и, в основном, без учета эксплуатации в реальных производственных условиях, что может привести к ошибочным результатам.

Высказанные нерешенные вопросы исследовательского и практического характера и явились основополагающими при определении цели и задач, поставленных в данной работе.

Во второй главе представлены методики экспериментальных исследований и характеристики исходных компонентов для изготовления бетонных и растворных образцов.

Объектами исследований служили различные строительные конструкции, имеющие видимые зоны разрушения бетона (в паровоздушной среде или в местах увлажнения).

Прочностные характеристики бетона строительных конструкций и экспериментальных образцов определяли стандартными методами.

Работу с микроорганизмами проводили в боксе с ртутно-кварцевыми

лампами ПРК-4 и бактерицидной камере УНБК-2. Посуду и питательные среды предварительно стерилизовали в автоклаве ВК-75 и сушильном шкафу СНВ. Количественный учет бактерий в 1 г среднего образца растворной части бетона выполняли методом предельных десятикратных разведений в элективных средах, а наиболее вероятное число клеток бактерий определяли по таблице Мак-Креди, разработанной на основании методов вариационной статистики. Использовали также плотные питательные среды (метод Коха). О росте бактерий судили по изменению рН среды с помощью иономера ЭВ-74, оптической плотности - на фотоэлектроколориметре КФК-2М, наличию бактерий при просмотре в световые микроскопы с фазово-контрастным устройством «Биолам Р-15» и МБИ-6, газообразованию. Тиосульфат и сульфиды в средах до и после развития бактерий определяли йодометрическим методом, нитриты - по наличию розового окрашивания при качественной реакции с реактивом Грисса.

При определении воздействия микробов на бетон для химического анализа брали те же пробы растворной части бетона, которыми пользовались при микробиологическом анализе. Для анализа водорастворимых компонентов и рН растворной части бетона приготавливали водную вытяжку 1:20.

Изучение состава новообразований в бетоне проводили на дифракто-метре ДРОН-УМ-1 рентгенофазовым методом.

Модельные образцы изготавливали с применением сульфатостойкого Вольского портландцемента М400 (ССПЦ400), портландцемента М400, М500 Старооскольского завода (ПЦ400, ПЦ500) и Липецкого шлакопорт-ландцемента М400 (ШПЦ 400), гранитного щебня фракции 5-20мм Павловского карьера Воронежской обл., кварцевого песка Сенцовского карьера Липецкой обл. (Мк=2,01), водопроводной воды и биоцидных добавок (катапи-на-бактерицида, катамина АБ, латекса АБП-40, ингибитора коррозии металла Инкор-3 и его модификаций: Инкор-ПУ, Инкор-З-ЛФПР и Инкор-ЗУ).

Составы для бетонных образцов с биоцидными добавками и без них подбирали с учетом получения повышенной плотности (\У6) и морозостойкости с расходом цемента 420 кг/м3

Изготовленные образцы-кубы до тепловлажностной обработки предварительно выдерживали в течение 4 часов, затем подвергали тепловлажностной обработке по режиму 5+8+2 ч (1:т = 85°С) в лабораторной пропарочной камере, оснащенной регулятором температуры ЭРП-61У4 по заданной программе. Контроль режима ТВО осуществляли с помощью записи температуры на диаграммной ленте моста КСМ-4.

Морозостойкость, биостойкость и водонепроницаемость исследовали в возрасте более 28 суток после твердения образцов в нормально-влажностных условиях. В камеру для испытания на морозостойкость, цикличность работы которой обеспечивал блок управления, состоящий из прибора КЭП-12У и электрической схемы, образцы каждого состава помещали одновременно. Контроль за деструктивными процессами в бетоне, происходящими при цик-

лическом замораживании-оттаивании образцов, осуществляли по изменению массы и скорости прохождения через образец ультразвукового импульса (с помощью прибора УКБ-1М с пьезодатчиками). Водонепроницаемость бетонов испытывали на специальной установке на образцах-цилиндрах.

Одновременно с бетонными образцами кубами с ребром 10 см с применением тех же материалов и технологии термообработки из цементного раствора состава 1:3 изготавливали растворные балочки 1x1x6 см.

Ввиду сложности моделирования биологически активных сред, испытание биостойкости бетонных и растворных образцов с биоцидными добавками и без них проводили в реальных условиях эксплуатации вентиляторных градирен ОАО «НЛМК», которые, как показали проведенные исследования, разрушались под воздействием кислотообразующих бактерий циклов серы, азота и углерода.

С этой целью при помощи специальных приспособлений на градирнях одновременно вывешивали модельные бетонные образцы-кубы и растворные балочки (с разными биоцидными добавками и без них, рисунок 1).

Кроме того, для сравнения биостойкость ба-лочек 1x1x6 см исследовали в контролируемых лабораторных условиях двумя методами: чашечным и в климатической камере. При чашечном методе балочки помещали в чашки Петри на агаризованную среду (без дополнительных источников питания для бактерий), засеянную кислотообразующими корро-зионно-активными бактериями. Биоповреждающую ситуацию в климатической камере с относительной влажностью воздуха 90-100% создавали путем периодического помещения на модельные балочки образцов разрушенного на градирне бетона с корро-зионно-активными бактериями.

Модельные бетонные и растворные образцы с биоцидными добавками и без них считались не био- Рисунок 1- Испытание мо-стойкими при условиях: дельных образцов в натур-

1. Снижения коэффициента стойкости, опреде- ных условиях ляемого отношением прочности на сжатие поврежденных бетонных кубиков или изгиб растворных балочек после экспонирования к прочности на сжатие (изгиб) исходных контрольных образцов, твердевших в нормальных условиях (в равные сроки).

2. Выделения из поврежденных зон модельных образцов кислотообразующих бактерий циклов серы (тионовых), азота (аммонийокисляющих, нит-ритокисляющих), углерода (кислотообразующих гетеротрофных) методом предельных разведений на элективных стандартных средах.

3. Изменения физико-химических показателей в зонах коррозии.

Все полученные экспериментальные данные подвергали статистической обработке.

В третьей главе представлены результаты исследований биостойкости строительных конструкций в реальных эксплуатационных условиях.

Так, на примере вентиляторной градирни с различными по степени повреждения бетона зонами (рисунок 2) показано, что в визуально неповрежденных зонах бетона обнаруживались небольшие количества 1,0*103 клеток/г образца гетеротрофных (кислотообразующих) бактерий.

Рисунок 2 - Зоны с различными прочностными характеристиками бетона колонны вентиляторной градирни №2 газоочистки №2 (стрелками указаны места отбора проб)

Обнаруженные в бетоне градирни гетеротрофные бактерии (не образующие кислоты) численностью 1,5*104 клеток/г можно считать фоновым значением для сооружения, эксплуатируемого на открытом воздухе.

По мере развития коррозии и снижения прочности бетона качественный и количественный состав микроорганизмов менялся в сторону увеличения кислотообразующих бактерий. Постоянными компонентами микробных ассоциаций, развивающихся в разрушенном бетоне, были кислотообразующие гетеротрофные, тионовые, аммонийокисляющие и нитритокисляющие бактерии, максимальная численность которых (N) составляла в разрушенной зоне около 107 клеток в 1 г растворной части образца (рисунок 3).

Клетки микроскопических мицелиальных грибов, актиномицетов и других микроорганизмов были обнаружены в единичных пробах в неболь-

ших количествах и, возможно, присутствовали на поверхности бетона в качестве внешних загрязнений.

R, МПа N,KJVr 80 п

107 Kf-105 10* 10Ч

1С?

ю' о

40

неповрежденная зона

зД

частично поврежденная зона

разрушенная зона

Зоны бетона

Рисунок 3 - Изменение численности бактерий в зонах с различными прочностными характеристиками бетона колонны градирни №2 газоочистки №2: 1 - прочность бетона; 2 - гетеротрофные, 3 - гетеротрофные (кислотообразующие), 4 - тионовые (ацидофоб-ные), 5 - аммонийокисляющие, б - нитритокисляющие бактерии

Кислотообразующие бактерии были идентифицированы (рисунки 4, 5). а)

жш^т^тшшт

Рисунок 4 - Клетки кислотообразующих гетеротрофных бактерий рода Pseudomonas sp.(а) и тионовых бактерий вида Thiobcicillus thioparus (б) из разрушенного бетона градирни а) б) в)

Рисунок 5 - Нитрифицирующие бактерии из зоны коррозии бетона градирни:

клетки аммонийокисляющих бактерий М¡гояотопаз еигораеа (а) и ЫИг050сус1и8 1икорЫ1ш

gen.nov.sp.nov. (б); клетка нитритокисляющей бактерии ЪШгоЪаМег мппо§га(15ку1 (в)

Для определения закономерностей механизма микробной коррозии проведен химический анализ различных по степени разрушения зон бетона (рисунки 6,7).

И, МПа

И, МПа

Л, МПа

40

3020

Н О

9 1» И рн 0,05 0,10 0,15 ОД 0,25 0,2 0,4 0,6 0,8 0,02 0,04 0,06 0,

вЮ,,* вОА% N0",, */.

I-1-1 Са02+, %

0,12 0,14 0,16

I-1-1-1-1-1

0 0,0002 0,0006 N0",,%

Рисунок 6 - Изменение прочности бетона колонны вентиляторной градирни №2 газоочистки №2 в зонах с различным рН и химическим составом водной вытяжки из бетона

К, МПа

И, МПа

в)

11, МПа

...

ас V

/

)

у у

20-

Са(( >Н) /

/

1

Б 02м,

\

СО; \ СаО

\ V

1 2 3 4 5 6 ОД 0.4 0,6 0,8 1 2 5 10 15 20

вЮ,,'/. Са(ОН)., % вЮ, .„ч*™*,*/. Содержание оксидов, %

Рисунок 7 - Изменение прочности бетона колонны вентиляторной градирни №2 газоочистки №2 в зонах с различным химическим составом растворной части бетона

Результаты показали, что снижение значений рН повреждённого бетона свидетельствует о накоплении синтезируемых бактериями кислот, что подтверждается возрастанием содержания в водной вытяжке ионов БО/", Ы02", Отличительная особенность биокоррозии бетона - количественные и качественные изменения содержания кремния, переход его в аморфное со-

стояние с последующим растворением. При этом общее количество кальция в растворной части как исходного, так и разрушенного бетона фактически не изменяется из-за образования СаСОз (рисунки 6, 7).

Разрушение бетона строительных конструкций с участием кислотообразующих бактерий циклов углерода, серы и азота было обнаружено и на других объектах, условия эксплуатации которых сильно отличались между собой. Закономерности и особенности изменения химического состава бетонов под воздействием микроорганизмов при этом не изменились.

В четвертой главе отражены результаты экспериментальных исследований биостойкости бетонов в лабораторных и натурных условиях.

Показано, что модельные бетонные образцы-кубы с ребром 10см и растворные балочки 1x1x6см повреждаются при испытании на биостойкость в натурных и лабораторных условиях под воздействием тех же кислотообразующих бактерий, что и исследуемые в диссертационной работе строительные конструкции (рисунки 8, 9).

Установлено, что при любом методе испытания биостойкости бетонов (в лабораторных и натурных условиях) микробиологическое воздействие на образцы сопровождается изменением физико-химических характеристик цементного камня с выявленными в главе 3 закономерностями.

Полученные результаты позволили разработать методику оценки биостойкости бетонов.

В пятой главе разработана технология первичной защиты бетонов от воздействия кислотообразующих бактерий, а также представлены результаты испытания биостойкости и основных свойств бетонов с биоцидными добавками.

N ,кл/г

3 5

4567

56

3 6 4

3 6 Т, сутки 7

600 -500 -400 -300 200 -100 -о

Рисунок 8 - Изменение коэффициента стойкости и численности бактерий в бетонных образцах (без добавок) после экспонирования в натурных условиях: 1 - время испытания; 2 - коэффициент стойкости; 3 - гетеротрофные, 4 - гетеротрофные (кислотообразующие), 5 - тионовые (ацидофобные), 6 - аммонийокисляющие, 7 - нитритокислякяцие бактерии.

Кст. изг. кл/г 10-

1,0 0,8

0,60,40,20 "

10-ю4 103 ю2-10' о

п.

контроль

56

после экспонирования

ею,, %

0,16 0,12 -0,08 0,04 0

Рисунок 9 - Изменение коэффициента стойкости, численности бактерий и состава водной вытяжки растворных балочек после двух лет испытания чашечным методом в лабораторных условиях: 1 - коэффициент стойкости; 2 - гетеротрофные, 3 - гетеротрофные (кислотообразующие), 4 - тионовые (ацидофобные), 5 - аммонийокисляющие, 6 - нитритокисляющие бактерии; 7 - БЮг мономерный в водной вытяжке

В таблице 1 приведены составы и характеристики бетонов с биоцид-ными добавками. Расход цемента в представленных в таблице 1 составах для бетонных образцов с биоцидными добавками составляет 420 кг/'м3 при соотношении компонентов в масс, ч.: 1:1,4: 2,9.

Таблица 1 - Составы и физико-механические характеристики бетонов с биоцидными добавками

№ состава Марка цемента Вид добавки Расход добавки в % от массы цемента В/ (Ц+Д) ок, см Ясж., МПа

1 ССПЦ 400 Инкор-3 1,0 0,42 4,5 31^5

2 Катамин 0,3 0,40 4,5 31,8

3 Катапин 1,0 0,44 6,0 33,4

4 АБП-40 0,4 0,46 4,5 31,2

5 шпц 400 Инкор-3 1,0 0,43 4,0 30,7

6 АБП-40 0,5 0,48 4,5 32,1

Результаты определения основных свойств бетонов с биоцидными добавками показали, что бетоны на сульфатостойком портландцементе с ката-мином и Инкор-3 имеют самую высокую морозостойкость (выше 1000 циклов), водонепроницаемость превышает \\г10. Бетон с катапином имеет морозостойкость 300 циклов (ЧУ6), с АБП-40 - 100 циклов (\У4).

При испытании биостойкости коэффициент стойкости бетонных кубиков состава 3 с катапином и состава 2 с катамином через 140 суток снизился соответственно до 0,7 и 0,6, а составов 4 и 6 с АБП-40 после 80 суток - до 0,1 и 0 (рисунок 10).

Т, су 280245 210 175 140" 105 70 -35

Кс || °'9

0.8 0.7 0,6 -0,50,4" 0,30,2' 0,1-

345 6 11 111

Номер состава

Рисунок 10 - Изменение коэффициента стойкости и численности бактерий в бетонных образцах с биоцидными добавками после экспонирования в натурных условиях: 1 — время испытания; 2 - коэффициент стойкости; 3 - гетеротрофные (кислотообразующие), 4 - тио-новые (ацидофобные), 5 - аммонийокисляющие, 6 - нитритокисляющие бактерии

Результаты испытания биостойкости бетонных кубиков с биоцидными добавками показали, что образцы с катамином, несмотря на высокую морозостойкость (выше 1000 циклов), разрушались быстрее образцов с катапином, морозостойкость которых соответствовала 300 циклам. Низкую биостойкость бетона с катамином можно объяснить химическим составом добавки, содержащей амины, которые окисляются аммонийокисляющими бактериями в процессе гетеротрофной нитрификации. Максимальная численность аммонийокисляющих бактерий в 1г растворной части бетона состава 2 составила 2,5*106 клеток (рисунок 10).

Исследованиями установлено, что в бетонных образцах после изготовления бактерий нет. В поврежденных бетонных образцах составов 2-6 были обнаружены кислотообразующие бактерии циклов серы (ацидофобные тио-новые), азота (аммонийокисляющие, нитритокисляющие), углерода (гетеротрофные), максимальная численность которых достигала 10 клеток в 1 г растворной части бетона. Высокая численность бактерий в зонах разрушения бетона привела к изменению физико-химических показателей бетонных кубиков за счет накопления синтезируемых бактериями кислот: снижению рН, увеличению содержания Н2804, НМЗг, Н>Юз и СОг. В цементном камне по-

врежденных образцов уменьшилось содержание диоксида кремния за счет перехода в аморфное состояние с последующим растворением.

Деструкция гидросиликатов кальция, переход кремния в аморфное состояние и его растворение возможно связаны с тионовыми бактериями, которые, согласно литературным источникам, «при слабощелочной реакции среды способны разрушать силоксанную связь и выщелачивать кремний». Тио-новые бактерии (ацидофобные) были обнаружены в разное время экспонирования во всех образцах, кроме состава 1 на сульфатостойком портландцементе с Инкор-3 (рисунок 10) и контрольных кубиков всех составов, твердевших в нормально-влажностных условиях.

Таким образом, сравнение данных анализов поврежденных в натурных условиях эксплуатации вентиляторных градирен бетонных кубиков с био-цидными добавками, с ранее полученными результатами исследования зон коррозии бетона градирен и модельных образцов (без биоцидных добавок), показывают, что закономерности зависимости химизма процесса разрушения бетона от состава ассоциаций кислотообразующих бактерий не меняются.

Биостойким в условиях воздействия кислотообразующих бактерий циклов серы, азота и углерода оставался только состав бетона на сульфатостойком портландцементе с добавлением Инкор-3. Коэффициент стойкости бетонных кубиков состава 1 с Инкор-3 после 280 суток экспонирования в условиях эксплуатации градирен составил 0,9 (рисунок 10). Зоны коррозии и снижение коэффициента стойкости не были обнаружены на образцах с Инкор-3 в сочетании с обычным и сульфатостойким портландцементом после двух и пяти лет испытания на биостойкость. Исследования показали, что добавление Инкор-3 в бетонную смесь на шлакопортландцементе (состав 5) не привело к положительному результату, Кс =0,7 (рисунок 10).

Дальнейшие исследования были ориентированы на испытание биостойкости составов бетонов с оптимальными значениями содержания био-цидной добавки Инкор-3 и её модификаций: Инкор-ПУ, Инкор-З-ЛФПР и Инкор-ЗУ - на сульфатостойком и обычном портландцементе. Расход цемента (как и в предыдущих составах) для бетонных образцов с биоцидными добавками составлял 420 кг/м3 (таблица 2).

Установлена высокая биостойкость (более 2 лет) и морозостойкость (выше 1000 циклов) бетонов с Инкор-3, Инкор-ПУ и Инкор-З-ЛФПР. Испытания показали, что даже при низкой морозостойкости составов с Инкор-ЗУ (80 циклов) биостойкость бетонов превышала 2 года.

Экспериментально установлено, что добавка Инкор-3 и ее модификация Инкор-З-ЛФПР хорошо сочетаются с пластификаторами С-3 и ЛСТ. Оптимальное содержание биоцидных добавок в бетонной смеси (в комплексе с пластификаторами) составляет 1-2% от массы цемента. При использовании Инкор-3 совместно с пластификатором С-3 содержание последней снижается с оптимального значения 0,7% (в случае использования без Инкор-3) до 0,2%, что приводит к экономии С-3.

Таблица 2 - Составы и основные свойства биостойких бетонов с биоцидными

добавками «Инкор»

№ состава Марка цемента Вид добавки Расход добавки в % от массы цемента В/ (Ц+Д) ОК, см Ясж., МПа Морозостойкость, циклы Водонепроницаемость

1 сспц 400 Инкор-3 0,50 0,44 4,5 31,6 1000 и выше 10

2 2,00 0,42 4,0 35,2 10

3 ПЦ 500 0,50 0,45 4,0 46,0 500 10

4 2,00 0,42 5,5 46,4 1000 и выше 10

5 ПЦ 400 Инкор-ПУ 0,50 0,44 4,0 35,2 10

6 ССПЦ 400 Инкор-3 -ЛФПР 1,00 0,43 5,0 35,6 12

7 ПЦ 500 1,00 0,40 4,0 46,3 12

8 ССПЦ 400 Инкор-ЗУ 1,00 0,42 4,0 42,8 150 -

9 0,50 0,42 5,0 42,0 80

10 0,25 0,43 5,0 40,6 80 -

В шестой главе приведены практические рекомендации по реализации результатов исследований.

По результатам проведенных исследований разработаны:

- «Методические указания по оценке биокоррозии бетона при обследовании зданий и сооружений»;

- проект технических условий «Бетоны биостойкие» и «Технологический регламент на изготовление бетонной смеси и конструкций из биостойких бетонов»;

- «Пособие по приготовлению и применению биостойких строительных растворов и бетонов» (к СНиП 2.03.11-85);

- Свод правил «Диагностика состояния бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений в условиях воздействия микроорганизмов, проведение обследований и проектирование защиты конструкций от биокоррозии» (СП к СНиП 2.03.11-85).

Полученные результаты исследований дают основание утверждать о целесообразности применения биостойких составов бетонов как для отделочных ра-

бот (штукатурок, стяжек, подготовок), так и для основных строительных конструкций - несущих и ограждающих в зданиях и сооружениях пивоваренной, мясной, молочной, рыбной, сахарной, биологической и других отраслей промышленности; для сельскохозяйственных, мелиоративных, гидротехнических сооружений технического водоснабжения и водоотведения.

Первичная защита бетонов от биоповреждений микроорганизмами, предусматривающая введение в его состав биоцидных добавок «Инкор» позволяет одновременно увеличить морозостойкость (свыше 1000 циклов) и водонепроницаемость (до W12) бетона. Учитывая то, что биоцидная добавка Инкор-3 и ее модификации являются ингибиторами коррозии металла, логично предположить, что бетон с этими добавками будет иметь повышенные защитные свойства по отношению к арматурной стали.

Биостойкий бетон с бактерицидной добавкой Инкор-3 в 1989 г. был внедрен на ОАО «НЛМК» в г. Липецке при строительстве вентиляторной градирни №1 газоочистки №2 доменного производства. Обследования железобетонных конструкций градирни показали, что биостойкость бетона сохраняется на протяжении 18 лет.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выявлено наличие корреляции между уменьшением прочности бетона и увеличением численности кислотообразующих тионовых, аммоний-окисляющих, нитритокисляющих и гетеротрофных бактерий в бетоне, а также изменением химического (минералогического) состава бетона, определяемого снижением концентрации водородных ионов (рН) за счёт накопления основных продуктов метаболизма бактерий (соответственно Р^О^ НЖЬ, НЫ03, С02) и уменьшением содержания диоксида кремния. Полученные результаты позволили разработать метод оценки биостойкости бетонов.

2. Предложена и проверена на практике методика определения биостойкости бетонов с учетом воздействия сообщества коррозионно-активных бактерий, позволяющая оценивать эффективность применения добавок в бетонах на модельных образцах при их испытании не только в условиях эксплуатации объектов, но и в контролируемых лабораторных условиях. Показано, что данная методика позволяет количественно оценивать эффективность применения биоцидных добавок в бетонах по снижению коэффициента стойкости, выделению из поврежденных зон модельных образцов кислотообразующих бактерий, изменению химического состава бетона.

3. Исследовано влияние на биостойкость бетонов биоцидных добавок: катапина-бактерицида, катамина АБ и латекса АБП-40. Установлено, что коэффициент стойкости бетонных кубиков в условиях воздействия кислотообразующих бактерий на сульфатостойком портландцементе с катапином-бактерицидом и катамином АБ через 140 суток испытания снизился соответственно до 0,7 и 0,6, модельных образцов с АБП-40 после 80 суток - до 0,1, а

при замене сульфатостойкого портландцемента на шлакопортландцемент образцы с АБП-40 за тот же срок (80 суток) совсем разрушились. Показано, что при испытании на биостойкость образцы с катамином, несмотря на высокую морозостойкость (свыше 1000 циклов), водонепроницаемость (\У10) и низкое по массе водопоглощение (\Ум=4,2%) разрушались быстрее образцов с ката-пином, морозостойкость которых соответствовала 300 циклам, водонепроницаемость - \¥6, водопоглощение — Wм=5,4%. Подтверждены выявленные ранее закономерности по влиянию высокой численности кислотообразующих бактерий (10 -107 клеток на 1г растворной части бетона) на изменение химического состава поврежденных образцов с биоцидными добавками.

4. Экспериментальными и расчетными методами разработаны составы биостойких бетонов на кварцевом песке (Мкр.=2,01) и гранитном щебне фр. 5-20мм с расходом цемента 420 кг/м3 при следующем соотношении компонентов в масс, ч.: 1:1,4:2,9 (В/Ц=0,40-0,44). В качестве биоцидных добавок в бетонную смесь вводится ингибитор коррозии металла Инкор-3 или его модификации: Инкор-ПУ, Инкор-З-ЛФПР и Инкор-ЗУ - в количестве 0,5-2,0% от массы цемента (без пересчета на сухое вещество).

5. Установлено существенное влияние добавок «Инкор» на повышение биостойкости бетонов. За 2 года испытания модельных образцов с биоцидными добавками в натурных условиях снижение коэффициента стойкости составило не более Кс=0,89 (не были обнаружены кислотообразующие бактерии и изменение химического состава бетона). Коэффициент стойкости бетонных кубиков без добавок только за 140 суток экспонирования образцов снизился до Кс=0,4 и в бетоне произошло изменение химического состава с выявленными в диссертационной работе закономерностями под влиянием кислотообразующих бактерий (гетеротрофных - 2,5* 107, тионовых - 2,5*10®, аммонийокисляющих-2,5*106, нитритокисляющих - 3,0* 102 кл/г образца).

6. Показано, что все биоцидные добавки «Инкор» улучшают реологические свойства бетонной смеси (пластифицируют). Введение добавок в бетоны снижает В/Ц от 0,46 (в бетонах без добавок) до В/Ц=0,44-0,40. Установлено, что морозостойкость бетонов с добавками (кроме использования Инкор-ЗУ) высокая: от 500 циклов до более 1000 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Водонепроницаемость биостойких бетонов с добавками Инкор-3, Инкор-ПУ, Инкор-З-ЛФПР не ниже '\У10. Показано, что при низкой морозостойкости составов с Инкор-ЗУ (80 циклов) биостойкость бетона при испытании в натурных условиях превышает 2 года.

7. Экспериментально установлено, что биоцидная добавка Инкор-3 и ее модификация Инкор-З-ЛФПР хорошо сочетаются с пластификаторами С-3 и ЛСТ: прочности бетона с ЛСТ увеличивается в среднем на 10 МПа, биоцидные свойства комплексных добавок сохраняются при воздействии кислотообразующих бактерий на протяжении 2-х лет и более. Оптимальное содержание добавок в бетонной смеси (в комплексе с пластификаторами) составляет 1-2% от массы цемента. При использовании Инкор-3 совместно с пластифи-

катором С-3 содержание последней снижается с оптимального значения 0,7% (в случае использования без Инкор-3) до 0,2%, что приводит к экономии С-3.

8. Внедрение биостойкого бетона в г. Липецке на OÀO «НЛМК» при строительстве вентиляторной градирни газоочистки и сохранение его коррозионной стойкости на протяжении 18 лет подтвердило высокую технико-экономическую эффективность использования биоцидной добавки Инкор-3 для гидротехнических сооружений.

Разработаны нормативные документы по обследованию производственных объектов в условиях воздействия микроорганизмов и по приготовлению и применению биостойких строительных бетонов.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ

1. Жеребятьева, Т. В. Биостойкие бетоны для гидротехнических сооружений [Текст]/ Т. В. Жеребятьева, А. Д. Корнсев //Строительные материалы. - М., 2009. - №6. - С. 72-74.

2. Голубых, Н. Д. Биодеструкция гидросиликатов строительных материалов [Текст]/ Н. Д. Голубых, Т. В. Жеребятьева, А. Д. Корнеев //Научный Вестник ВГАСУ. Сер.: Стр-во и архитектура. - Воронеж, 2009. - №3 (15). -С. 54-60.

Публикации в других изданиях

3. Жеребятьева, Т. В. О корродировании железобетонных конструкций животноводческих зданий [Текст]/ Т. В. Жеребятьева// Эффективность и коррозионная стойкость сельскохозяйственных зданий и сооружений: Сборник научных статей. - Саратов: Йзд-во Саратовского университета, 1981, С. 44-52.

4. Каравайко, Г. И. Влияние бактерий цикла углерода, серы и азота на коррозию бетона гидротехнических сооружений Новолипецкого металлургического комбината [Текст]/ Г. И. Каравайко, Т. В. Жеребятьева// Третья Всесоюзная конференция по биоповреждениям. Тезисы докладов. - М., 1987. -Часть I.-С. 188.

5. Каравайко, Г. И. Бактериальная коррозия бетона [Текст]/Г. И. Каравайко, Т. В. Жеребятьева// Доклады АН СССР. - М., 1989. - Т. 306. - №2. -С. 477-481.

6. Жеребятьева, Т. В. Микробная коррозия бетонных сооружений [Текст]/ Т. В. Жеребятьева, Е. В. Лебедева, Г. И. Каравайко// 9-й Международный симпозиум по биогеохимии окружающей среды. Тезисы. - М., 1989. С. 131.

7. Zherebyateva, T. V. Microbiological corrosion of concrete structures of hydraulic facilities [Текст]/ T.V. Zherebyateva, E.V. Lebedeva, G. I. Karavaiko // Geomicrobiology Journal. - 1991. - Volume 9. - P. 119-127.

8. Жеребятьева, T. В. Бетоны с бактерицидными добавками [Текст]/ Т. В. Жеребятьева// Использование химических добавок в производстве сборного и монолитного бетона и железобетона. Тезисы научно-технического семинара. - Свердловск, 1991. - С. 43-44.

9. Жеребятьева, Т. В. Критерии оценки биокоррозии бетона [Текст]/ Т. В. Жеребятьева, Г. И. Каравайко// IV Всесоюзная конференция по биоповреждениям. Тезисы докладов. - Н. Новгород, 1991. - С. 27.

10. Жеребятьева, Т. В. Диагностика бактериальной деструкции и способ защиты от неё бетона [Текст]/ Т. В. Жеребятьева// Конференция «Биоповреждения в промышленности». Тезисы докладов. - Пенза, 1993. - Часть I. -С. 5-6.

11. Жеребятьева, Т.В. Биостойкие бетоны [Текст]/ Т. В. Жеребятьева// Конференция «Биоповреждения в промышленности». Тезисы докладов. -Пенза, 1994. - Часть I,-С. 17-18.

12. Лебедева, Е. В. Изучение таксономического положения аммонийо-кисляющих бактерий, сходных по морфологии с Nitrosovibrio и Nitrosospira [Текст]/ Е. В. Лебедева, Т. В. Жеребятьева, В. С. Соина, А. Поммеренинг-Розер, Д. Дуске, У. Меллер, А. Шмидт-Вилькерлинг, X. Хармс, X. П. Купе// Микробиология. -М., 1997.-Т. 66. - №3. - С. 383-387.

13. Голубых, Н. Д. Обеспечение долговечности цементных строительных материалов при микробиологическом воздействии на стадии проектирования и строительства [Текст]/ Н. Д. Голубых, Т. В. Жеребятьева// Всероссийская научно-практическая конференция «Экологические проблемы биодеградации промышленных строительных материалов и отходов производств». Сборник материалов. - Пенза, 1998.-С. 138-140.

14. Жеребятьева, Т. В. Биодеградация мостовых переходов Мурманской области [Текст]/ Т. В. Жеребятьева// III Всероссийская научно-практическая конференция «Экологические проблемы биодеградации промышленных строительных материалов и отходов производств». Сборник материалов. - Пенза, 2000. - С. 95-96.

15. Жеребятьева, Т. В. Биостойкие составы бетонов для ремонта и защиты строительных конструкций [Текст] /Т. В. Жеребятьева, А. Д. Корнеев, Ф. Н. Корвяков// Эффективные конструкции, материалы и технологии в строительстве и архитектуре. Сборник статей международной конференции. -Липецк, 2009.-С. 161-164.

16. А.с. 1705260 СССР, МКИЗ С 04 В 28/02. Строительная смесь [Текст] / Т. В. Жеребятьева, Н. И. Слепокурова, В. Г. Овчинников, В. М. Дедовских, Ю. П. Шаповалова, В. В. Трусов (СССР). - N 4760137/33-138519; за-явл. 20.11.89; опубл. 15.01.92, Бюл. №2. - Зс.

Подписано в печать 19.02.2010 . Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Ризография. Объем 1,3 п.л. Тираж 120 экз. Заказ № 146 Полиграфическое подразделение Издательства Липецкого государственного технического университета. 398600 Липецк, ул.Московская, 30.

Введение.

1 Анализ исследований стойкости бетонов к микробиологической коррозии и способы его защиты

1.1 Биоповреждение бетона строительных объектов и особенности механизма происходящих при этом процессов.

1.2 Защита бетона от воздействия микроорганизмов

1.3 Выводы.

1.4 Цель и задачи работы.

2 Объекты, материалы, методы исследований и обработка результатов испытаний

2.1 Объекты обследования.

2.2 Материалы для проведения исследований

2.3 Методы экспериментальных исследований.

2.4 Методика статистической обработки экспериментальных данных

3 Исследование закономерностей разрушения бетонов строительных конструкций под воздействием микроорганизмов

3.1 Влияние эксплуатационных и экологических факторов на развитие микробиологической коррозии бетона.

3.2 Исследование биостойкости бетона сооружений систем оборотного водоснабжения на примере ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» г. Липецка.

3.3 Исследование физико-химических свойств бетонов в зависимости от интенсивности коррозионных нагрузок.

3.4 Влияние условий эксплуатации на биостойкость бетонов.

3.5 Выводы.

4 Разработка методики определения биостойкости бетонов на модельных образцах в натурных и лабораторных условиях

4.1 Исследование биостойкости бетона на модельных бетонных образцах в натурных условиях эксплуатации сооружений.

4.2 Исследование биостойкости бетона на растворных образцах в натурных условиях эксплуатации сооружений.

4.3 Исследование биостойкости бетона на модельных образцах в лабораторных условиях

4.4 Выводы.

5 Экспериментальные исследования биостойких составов бетонов

5.1 Исследование влияния биоцидных добавок на свойства бетонной смеси и бетона.

5.2 Исследование влияния биоцидных добавок «Инкор» на свойства бетонов.

5.3 Исследование составов биостойких бетонов с комплексными добавками.

5.4 Выводы.

6 Практическая реализация результатов исследований

6.1 В нормативно-технической документации.

6.2 Применение в промышленном строительстве.

6.3 Выводы.

Актуальность работы. Бетон, как правило, используется в конструкциях сооружений, предназначенных для достаточно длительных сроков эксплуатации. Однако эксплуатация строительных конструкций отдельных промышленных объектов показала, что даже при «неагрессивной» степени воздействия среды, срок службы бетона не достигает 25 лет при среднем нормативном сроке его эксплуатационной пригодности до 100 лет.

Недостаточная долговечность промышленных сооружений часто связана с тем, что при проектировании и строительстве не учитывается роль воздействия микроорганизмов на бетон в связи с малой изученностью данного процесса и отсутствием соответствующих нормативных документов.

В работах, выполненных в разные периоды времени, микробиологическая коррозия бетона рассматривалась как кислотная коррозия II вида, для которой характерно образование легкорастворимых солей кальция под действием кислот микробного синтеза, при этом практически не исследовалась взаимосвязь между увеличением численности отдельных групп бактерий и изменением химического состава бетона вследствие накопления продуктов микробного синтеза, а также уменьшением прочности бетона. Видовой состав микроорганизмов почти не изучался.

Таким образом, теоретические и практические исследования в области коррозии бетонов в условиях воздействия микроорганизмов и создание биостойких бетонов являются актуальными и своевременными.

С развитием этого направления связаны цель, задачи и содержание диссертационной работы.

Целью работы является разработка составов биостойких бетонов с использованием биоцидных и комплексных добавок.

В соответствии с поставленной целью в работе определены следующие задачи исследований:

- изучить закономерности изменения физико-механических свойств бетонов строительных конструкций под воздействием микроорганизмов;

- определить основные характеристики коррозионно-опасных бактерий, преобладающих в составе биоценоза разрушенного бетона;

- исследовать физико-химические свойства бетонов в зависимости от интенсивности биокоррозионных нагрузок;

- изучить влияние условий эксплуатации на биостойкость бетонов;

- разработать методики определения биостойкости бетонов на модельных образцах в натурных и лабораторных условиях;

- разработать технологию получения биостойких составов бетонов;

- изучить влияние биоцидных добавок на свойства бетонной смеси и бетона;

- разработать составы биостойких бетонов на основе оптимальных значений содержания биоцидных и комплексных добавок;

- разработать рекомендации по использованию биостойких бетонов в промышленном строительстве.

Научная новизна работы.

Получены экспериментальные данные по влиянию численности кислотообразующих бактерий на закономерности разрушения бетонов строительных конструкций.

На основании проведенных исследований впервые идентифицированы кислотообразующие коррозионно-опасные бактерии циклов углерода, серы и азота, преобладающие в составе биоценоза разрушенного бетона.

Впервые установлена прямая зависимость между увеличением численности кислотообразующих бактерий циклов углерода, серы и азота в бетоне и накоплением основных продуктов их метаболизма (соответственно С02, HNO2, HNO3, H2SO4), а также деструкцией гидросиликатов цементного камня, образованием и последующим растворением аморфного кремнезема.

Установлено, что при эксплуатации, строительных конструкций в различных условиях состав микробных ассоциаций и химизм процесса разрушения бетона почти не меняются.

Разработана методика определения биостойкости бетонов на модельных образцах в натурных и лабораторных условиях.

Предложен новый способ первичной защиты бетонов от комплексного воздействия кислотообразующих бактерий и попеременного замораживания и оттаивания, заключающийся в введении в состав бетона с водой затворения добавки ингибитора коррозии металла Инкор-3, который защищен авторским свидетельством №1705260.

Дополнено представление о низкой биостойкости бетонов с биоцидны-ми добавками катапина-бактерицида, катамина АБ, латекса АБП-40 в условиях воздействия кислотообразующих бактерий.

Разработаны составы биостойких бетонов с оптимальными значениями содержания биоцидных добавок «Инкор», в том числе совместно с пластифицирующими добавками.

Достоверность полученных результатов исследований обеспечивается сравнением экспериментальных данных в натурных и лабораторных условиях, а также одновременным проведением испытаний модельных образцов с разными добавками (и без них) на биостойкость и морозостойкость; методически обоснованным комплексом исследований с использованием стандартных средств измерений и методов исследований; сходимостью результатов испытаний, полученных разными методами, а также сравнением их с аналогичными результатами, полученными другими авторами; сходимостью полученных результатов с результатами исследований биостойкости бетонов с биоцидными добавками Инкор-3 и АБП-40, проведёнными научно-исследовательским институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) в газовой среде камеры канализационного коллектора в рамках договора 1992 г. №455 с ОАО « Центральная научно-исследовательская лаборатория по строительству и стройматериалам» (ЦНИЛ), которые показали, что за 3 месяца испытания наилучшие результаты были получены при добавлении Инкор-3 в бетоны (образцы не повреждались и после 6 месяцев испытания).

Работа выполнена на кафедре «Строительные материалы» в Липецком государственном техническом университете, ОАО «ЦНИЛ» и Институте микробиологии РАН.

Практическое значение работы. По результатам проведенных исследований разработаны «Методические указания по оценке биокоррозии бетона при обследовании зданий и сооружений» (в рамках выполнения государственной научно-исследовательской работы с Госстроем СССР по договору №57Т-6 от 27 августа 1990г.). Выделенные чистые культуры тионовых, гетеротрофных и нитрифицирующих бактерий рекомендованы для оценки активности реагентов, применяемых для подавления бактериальной коррозии бетона. Разработан проект технических условий «Бетоны биостойкие» и «Технологический регламент на изготовление бетонной смеси и конструкций из биостойких бетонов» (в рамках выполнения государственной научно-исследовательской работы с Минстроем России по договору №16 -11-173/92 от 27 марта 1992г.). Исследования в диссертационной работе проводились в рамках Общесоюзной программы фундаментальных исследований «Биологические ресурсы; рациональное использование, воспроизводство и охрана (1989-2000 гг.). Раздел 4 «Повреждение животными и растительными организмами материалов, изделий и сооружений» и Всероссийской программы фундаментальных исследований «Проблемы общей биологии и экологии; рациональное использование биологических ресурсов (1998-2005 гг.). Направление 12. Экологические проблемы биоповреждений».

Внедрение результатов. Результаты экспериментальных исследований (биостойкий бетон с добавкой Инкор-3) внедрены при строительстве вентиляторной градирни №1 газоочистки №2 доменного производства ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» (НЛМК) в г. Липецке. Обследования железобетонных конструкций градирни показали, что биостойкость бетона сохраняется на протяжении 18 лет.

ЦНИЛ в рамках выполнения государственных научно-исследовательских работ с Госстроем СССР по договору №57Т-6 в 1991 г. разработано «Пособие по приготовлению и применению биостойких строительных растворов и бетонов» (к СНиП 2.03.11-85) и с Минстроем России по договору №16 -08-202/93 в 1994 г. разработан Свод правил «Диагностика состояния бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений в условиях воздействия микроорганизмов, проведение обследований и проектирование защиты конструкций от биокоррозии» (СП к СНиП 2.03.11-85), что способствовало внесению изменения №1 к СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии», утверждённого постановлением Минстроя России от 5 августа 1996 г. №18-59, в части дополнения к п. 2.31 «При проектировании конструкций следует предусматривать:.» абзаца следующего содержания «биоцидные материалы - при воздействии бактерий, выделяющих кислоты.».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на 9-м Международном симпозиуме по биогеохимии окружающей среды в г. Москве, 1989 г.; на научно-техническом семинаре «Использование химических добавок в производстве сборного и монолитного бетона и железобетона» в г. Екатеринбурге, 1991 г.; на IV Всесоюзной конференции по биоповреждениям в г. Н. Новгороде, 1991 г.; на конференциях «Биоповреждения в промышленности» в г. Пензе 1993, 1994 гг.; на Всероссийских научно-практических конференциях «Экологические проблемы биодеградации промышленных строительных материалов и отходов производств» в г. Пензе, 1998, 2000 гг., на международной конференции «Эффективные конструкции, материалы и технологии в строительстве и архитектуре» в г. Липецке, 2009 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 печатных трудов, среди них 9 статей (в том числе две работы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ), 6 тезисов докладов и одно авторское свидетельство.

Автор защищает: метод оценки биостойкости бетонов в различных условиях эксплуатации строительных конструкций; методику определения биостойкости бетонов на модельных образцах в натурных и лабораторных условиях; результаты исследований выявленных особенностей и закономерностей разрушения бетонов строительных конструкций и лабораторных образцов под воздействием микробиологического фактора; экспериментальные результаты идентификации коррозионно-опас-ных бактерий; технологию по первичной защите бетонов от комплексного воздействия микроорганизмов и попеременного замораживания и оттаивания, предусматривающую введение в их состав добавки Инкор-3 и её модификаций; составы биостойких бетонов с биоцидными добавками типа Инкор, в том числе в комплексе с пластификаторами; экспериментальное и опытно-промышленное подтверждение целесообразности применения биостойких бетонов в промышленном строительстве.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных выводов и содержит 175 страниц машинописного текста, включая 42 таблицы, 70 рисунков, список использованных источников из 103 наименований и 1 приложение.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выявлено наличие корреляции между уменьшением прочности бетона и увеличением численности кислотообразующих тионовых, аммоний-окисляющих, нитритокисляющих и гетеротрофных бактерий в бетоне, а также изменением химического (минералогического) состава бетона, определяемого снижением концентрации водородных ионов (рН) за счёт накопления основных продуктов метаболизма бактерий (соответственно H2SO4, HN02, HNO3, С02) и уменьшением содержания диоксида кремния. Полученные результаты позволили разработать метод оценки биостойкости бетонов.

2. Предложена и проверена на практике методика определения биостойкости бетонов с учетом воздействия сообщества коррозионно-активных бактерий, позволяющая оценивать эффективность применения добавок в бетонах на модельных образцах при их испытании не только в условиях эксплуатации объектов, но и в контролируемых лабораторных условиях. Показано, что данная методика позволяет количественно оценивать эффективность применения биоцидных добавок в бетонах по снижению коэффициента стойкости, выделению из поврежденных зон модельных образцов кислотообразующих бактерий, изменению химического состава бетона.

3. Исследовано влияние на биостойкость бетонов биоцидных добавок: катапина-бактерицида, катамина АБ и латекса АБП-40. Установлено, что коэффициент стойкости бетонных образцов в условиях воздействия кислотообразующих бактерий на сульфато стойком портландцементе с катапином-бактерицидом и катамином АБ через 140 суток испытания снизился соответственно до 0,7 и 0,6, модельных образцов с АБП-40 после 80 суток - до 0,1, а при замене сульфатостойкого портландцемента на шлакопортландцемент образцы с АБП-40 за тот же срок (80 суток) совсем разрушились. Показано, что при испытании на биостойкость образцы с катамином, несмотря на высокую морозостойкость (свыше 1000 циклов), водонепроницаемость (W10) и низкое по массе водопоглощение (Wm=4,2%) разрушались быстрее образцов с ката-пином, морозостойкость которых соответствовала 300 циклам, водонепроницаемость - W6, водопоглощение - Wm=5,4%. Подтверждены выявленные ранее закономерности по влиянию высокой численности кислотообразующих с 7 бактерий (10 -10 клеток на 1г растворной части бетона) на изменение химического состава поврежденных образцов с биоцидными добавками.

4. Экспериментальными и расчетными методами разработаны составы биостойких бетонов на кварцевом песке (Мкр.=2,01) и гранитном щебне фр. 5-20 мм с расходом цемента 420 кг/м3 при следующем соотношении компонентов в масс, ч.: 1:1,4:2,9 (В/Ц=0,40-0,44). В качестве биоцидных добавок в бетонную смесь вводится ингибитор коррозии металла Инкор-3 или его модификации: Инкор-ПУ, Инкор-З-ЛФПР и Инкор-ЗУ - в количестве 0,5-2,0% от массы цемента (без пересчета на сухое вещество).

5. Установлено существенное влияние добавок «Инкор» на повышение биостойкости бетонов. За 2 года испытания модельных образцов с биоцидными добавками в натурных условиях снижение коэффициента стойкости составило не более Кс=0,89 (не были обнаружены кислотообразующие бактерии и изменение химического состава бетона). Коэффициент стойкости бетонных образцов без добавок только за 140 суток экспонирования снизился до Кс=0,4 и в бетоне произошло изменение химического состава с выявленными в диссертационной работе закономерностями под влиянием кислото

7 Л образующих бактерий (гетеротрофных - 2,5*10 , тионовых - 2,5*10 , аммо

6 2 нийокисляющих-2,5*10 , нитритокисляющих-3,0*10 ).

6. Показано, что все биоцидные добавки «Инкор» улучшают реологические свойства бетонной смеси (пластифицируют). Введение добавок в бетоны снижает В/Ц от 0,46 (в бетонах без добавок) до В/Ц=0,44-0,40. Установлено, что морозостойкость бетонов с добавками (кроме использования Инкор-ЗУ) высокая: от 500 циклов до более 1000 циклов попеременного замораживания и оттаивания. Водонепроницаемость биостойких бетонов с добавками Инкор-3, Инкор-ПУ, Инкор-З-ЛФПР не ниже W10. Показано, что при низкой морозостойкости составов с Инкор-ЗУ (80 циклов) биостойкость бетона при испытании в натурных условиях превышает 2 года.

7. Экспериментально установлено, что биоцидная добавка Инкор-3 и ее модификация Инкор-З-ЛФПР хорошо сочетаются с пластификаторами С-3 и ЛСТ: прочность бетона с ЛСТ увеличивается в среднем на 10 МПа, биоцид-ные свойства комплексных добавок сохраняются при воздействии кислотообразующих бактерий на протяжении 2-х лет и более. Оптимальное содержание добавок в бетонной смеси (в комплексе с пластификаторами) составляет 1-2% от массы цемента. При использовании Инкор-3 совместно с пластификатором С-3 содержание последней снижается с оптимального значения 0,7% (в случае использования без Инкор-3) до 0,2%, что приводит к экономии С-3.

8. Внедрение биостойкого бетона в г. Липецке на ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат» при строительстве вентиляторной градирни газоочистки и сохранение его коррозионной стойкости на протяжении 18 лет подтвердило высокую технико-экономическую эффективность использования биоцидной добавки Инкор-3 для гидротехнических сооружений.

Разработан ряд нормативных документов по обследованию производственных объектов в условиях воздействия микроорганизмов и по приготовлению и применению биостойких строительных бетонов.

1. Рубенчик, Л. И. Микроорганизмы как фактор коррозии бетонов и металлов Текст./ Л. И. Рубенчик. Киев: Изд-во АН УССР, 1950. - 64 с.

2. Андреюк, Е. И. Литотрофные бактерии и микробиологическая коррозия Текст./ Е. И. Андреюк, И. А. Козлова. Киев: Наук. Думка, 1977. -163 с.

3. Андреюк, Е. И. Микробная коррозия и ее возбудители Текст./ Е. И. Андреюк, В. И. Билай, 3. 3. Коваль, И. А. Козлова. Киев: Наукова Думка, 1980.-287 с.

4. Иванов, Ф. М. Биоповреждения в строительстве Текст./ Ф. М. Иванов, С. Н. Горшин; под ред. Ф. М. Иванова М: Стройиздат, 1984 - 320 с.

5. Чуйко, А.В. Органогенная коррозия Текст./ А. В. Чуйко. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1978 - 232 с.

6. Ильичев, В. Д. Экологические основы защиты от биоповреждения Текст./ В. Д. Ильичев, Б В. Бочаров, М. В. Горленко. М.: Наука, 1985.- 264 с.

7. Booth, G. Н. Microbiological Corrosion Text./ G. H. Booth. London: Mills and Boon Limited, 1971. - 61 p.

8. Smith, G. Bacteria and the disintegration of cement Text./ G. Smith. -New South Wales: The Proceedings of the Linnean Society, 1901. 260 p.

9. Нагибина, Т. С. Влияние канальных газов на разрушение Лю-берцкого кирпичного канала Текст./ Т. С. Нагибина// Очистка сточных вод.- Сборник-М.: Акад. коммун, хоз., 1934.- С. 21-25.

10. Нечаева, Н. В. Роль микроорганизмов в растворении цемента и бетона Текст./ Н. В. Нечаев// Микробиология.-1938- T.VII, вып.б.-С. 19-21.

11. Исаченко, Б. Л. О коррозии бетона Текст./ Б. Л. Исаченко// Доклады АН СССР.- М., 1936.-Т. II.- № 7- С.45-47.

12. Рубенчик, JI. И. Действие живых организмов на цемент и бетон Текст./ Л. И. Рубенчик// Природа М., 1940 - №2 - С. 54-60.

13. Рубенчик, Л. И. Мшробюлопчш дослщи бетош пдротехшчних споруд в Одеському порту. Труды Одеськ. держ. ушверсит. Текст./ Л. И. Рубенчик, И. И. Колкер// Бюлогм Киев, 1938.-Т. З.-С. 38-42.

14. Parker, С. D. The corrosion of concrete Text./ С. D. Parker// Australian journal Exp Biol. Med. Sci-Australia, 1945.-Vol. 23- P. 81-98.

15. Аардт, Дж. Ван. Ill Международный конгресс по химии цемента Текст./ Дж. Ван Аардт. М.: Госстройиздат, 1958. - С. 379.

16. Parker, С. D. Speciss of Sulphur bacteria associated with the Corrosion of Concrete Text./ C. D. Parker// Nature. M.:1947.- Vol. 159, n. 4039.- P. 439- 440.

17. Parker, C. D. The oxidation of inorganic compounds of sulphur by various sulphur bacteria Text./ C. D. Parker, G. Prisk //J. Gen. Microbiology-UK, 1953.-Vol. 8.-P. 344-364.

18. Rigdon, J. A. Corrosion of Concrete by Autotrophes Text./ J. A. Rigdon, C. W. Beardsley //Corrosion 1958. -Vol. 14, n. 4. -P. 60-62.

19. Forrester, J. A. Concrete corrosion induced by sulphar bacteria in sewer Text./ J. A. Forrester //The Surveyor. -1959. Vol. 188, n. 3571.- P.881-884.

20. Perkins, P. H. The protection of Portland cement concrete against sul-phuris acid formed by bacterial action Text./ P. H. Perkins//Inst. Petrol Techn. Pap. 7.- Inst. Petrol.- 1976. Vol. VI. -P. 27-36.

21. Thornton, H. T. Acid attack of concrete caused by Sulphure bacteria action Text./H. T. Thornton// J. Amer. Concrete Institut 1978, Vol. 75, п. IIP. 577-584.

22. Bock, E. Biologisone Korrosion Text./ E. Bock//Tiefbau Ingenisur-bau - Strassenbau - 1984, n. 5.-P. 240-250.

23. Билецки, Р. Промежуточное резюме накопленного опыта и перспективные цели исследования коррозии в каналах сточных вод. Материалы выставки «Защита от коррозии-83» концерна «БАСФ» Текст./ Р. Билецки. -Санкт-Петербург, 1983. 7с.

24. Taylor, С.В. Corrosion of concrete caused by sulphure-oxidixing bacteria Text./ / C.B. Taylor, G.H. Hutchinson//Journal of the Society of Chemical Industry London, 1947. -Vol. 66 - №1. - January. - P. 54-57.

25. Читаишвили, Т. Г. Исследование процессов коррозии бетона в подземных сооружениях и разработка способов повышения их долговечности Текст./ Т. Г. Читаишвили. Автореферат диссертации. М., 1982. - 38 с.

26. Розенталь, И. К. Биокоррозия канализационных коллекторов и их защита Текст./ И. К. Розенталь// Конференция «Биоповреждения в промышленности». Тезисы докладов. Пенза, 1994. - Часть И. - С. 64-65.

27. Иванов, М. В. Роль микроорганизмов в образовании отложений серы в сероводородных источниках Сершевских минеральных вод Текст./ М. В. Иванов// Микробиология.-М., 1957,- Т. 24.-№3.- С. 338-345.

28. Sadurska, I. Experiment on Control of Sulphur Bacteria Active in Biological Corrosion of Stone Text./ /1. Sadurska, R. Kowalik// Acta microbiological polonica. 1996. -P. 199-201.

29. Jamaguchi, S. Zum bakteriologischen corrosions product vom Betoneisen in Untermeetunnel Text./ S. Jamaguchi, V. Oayama //Werkst. and Korros.- 1973-Vol. 24.- S. 209-210.

30. Kaltwasser, H. Destruction of concrete by nitrification Text./ H. Kaltwasser //Europ. J. Appl. Microbiology 1976 - Vol. 3 - P. 185-192.

31. Kirstein, K. Mikrobiologische Einflusse auf Betonkonstruction Text./ K. Kirstein, W. Stiller, E. Bork // Beton and StaHLBetonbau - 1986.- Vol. 8 - P. 202-205.

32. Дрозд, Г. Я. Коррозия и защита бетона в сооружениях биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод Текст./ Г. Я. Дрозд. Автореферат диссертации. — М., 1987.- 20 с.

33. Матвиенко, В. А. Оценка роли биологического фактора в коррозии бетона Текст./ В. А. Матвиенко, Г. Я. Дрозд, В. Н. Губарь// Бетон и железобетон.- М., 1986. №7 - С. 19-20.

34. Дрозд, Г. Я. Жизнедеятельность микроорганизмов в порах бетона. Прикладная биохимия и микробиология Текст./ Г. Я. Дрозд// Прикладная биохимия и микробиология. -М.: Наука АН СССР, 1986.-Т. XXII, вып. 6. -С. 844-849.

35. Рожанская, А. М. Биоциды в борьбе с коррозией бетона Текст./ А. М. Рожанская, И. А. Козлова, Е. И. Андреюк// Биоповреждения и защита материалов биоцидами. Сборник статей. М., 1988. - С. 82-91.

36. Дрозд, Г.Я. Биоповреждения бетона сооружений станций биологической очистки сточных вод Текст./ Г. Я. Дрозд, В. А. Матвиенко, В. Н. Губарь// Биоповреждения и методы оценки биостойкости материалов. Сборник статей. М., 1988. - С. 91-96.

37. Сироткина, Н. И. О влиянии тионовокислотных бактерий на бетон Текст./ Н. И. Сироткина// Микробиология. М., 1940 - Т. 9, вып. 4. -С. 377-382.

38. Боярская, Б. Г. Биологическая коррозия бетона в лабораторных условиях Текст./Б. Г. Боярская//Микробиология-М., 1940-Т. 9, вып.4. С. 361-376.

39. Tjerdingstad, Е. Bacterial corrosion of concrete in water Text./ E. Tjerdingstad//Water Research 1969-Vol. 3, n.l.-P. 21-30.

40. Бобкова, Т. С. Повреждение промышленных материалов и изделий под воздействием микроорганизмов Текст./ Т. С. Бобкова, И. В. Злочев-ская// Справочник. М.: Из-во МГУ, 1971. - 148 с.

41. Чуйко, А. В. Стойкость цементных и эпоксидных бетонов в агрессивных средах кондитерского производства Текст./ А. В. Чуйко, С. И. Филатова// Сборник, науч. Трудов. Саратов-Пенза: ПнИСИ, 1966, вып.З-38 с.

42. Лисицин, Ю. В. Защита от коррозии строительных конструкций мясокомбинатов Текст./ Ю. В. Лисицин, С. И. Филатова, Ю. В. Емельянов // Мясная индустрия СССР.- М., 1979.- №1.- С. 17.

43. Чуйко, А В. Коррозия строительных конструкций на предприятиях молочной промышленности Текст./ А. В. Чуйко// Промышленное производство.-М., 1965-№8.-С. 12-15.

44. Моисеенко, Д. Г. Сравнительные физико-механические и микробиологические исследования стойкости бетонов на предприятиях молочной промышленности Текст./ Д. Г. Моисеенко// Сборник статей. Саратов-Пенза, 1967.-С. 40-43.

45. Строганов, В. Ф. Биоповреждение полимерных композиционных строительных материалов Текст./ В. Ф. Строганов// Материалы междуна -родного конгресса «Наука и инновации в строительстве».- Воронеж, 2008-Т.1.-книга2. С. 507-511.

46. Биоповреждения Текст./ Учеб. пособие под ред. В. Д. Ильичева. М.: Высшая школа, 1987. - 352 с,

47. Смолин, А. Микробиологическая коррозия Текст./ А. Смолин// Авиация и космонавтика. М., 1969.- №12. - С. 38-39.

48. Состав для уничтожения микроорганизмов и подавления роста водорослей в системах водоснабжения Текст./. -Франция Заявка №214344. Изобретения за рубежом. Вып. 14, 1973, №4.-4с.

49. Whener Donald Clifford, 1968. Method of inhibiting the growth of algae and bacteria with amidino-carbomates (american eyanamid со) Text./. Пат. США, кл. 21064. -№3364140.

50. Forrester, J. A. Destruction of conrete caused by sulfur bacteria in a purification plant Text./ J. A. Forrester //Surveger 1959. - P. 118 - 881.

51. Wakeman, R.L1968. Microbiologically active guaternary ammonium compounds (Millmasster Onyx Corp.) Text./ R.L. Wakeman, J. F. Caates// Пат. США. 1968. кл. 260-50115.-№3366672.

52. Рекомендации по изготовлению гидротехнических бетонов с биоцидными добавками Текст. М.: НИИЖБ, 1981.-32с.

53. Методические указания по применению биоцидного раствора и бетона на основе добавки катапина-бактерицида Текст. -Киев: Украинское республиканское правление НТО пищевой промышленности, 1983. 10 с.

54. Рекомендации по приготовлению и применению биоцидных строительных растворов и бетонов с добавкой катапина-бактерицида для конструкций животноводческих зданий и сооружений Текст. М.: НИИЖБ, 1984,-9 с.

55. Биоповреждения и защита материалов биоцидами Текст./ Сб. под ред. Б. В. Бочарова; Институт эволюционной морфологии и экологии животных. АН СССР М.: Наука, 1988. - 144 с.

56. Третья Всесоюзная конференция по биоповреждениям. Тезисы докладов Текст. -М.: Наука, 1987. -4.1-228 с.

57. Рогинская, И. JI. Эффективные методы защиты сооружения от биокоррозии Текст./ И. JI. Рогинская, JI. Ю. Латышева// Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века М., 2000 - №11 - С. 20.

58. Block, S.S. Preservatives for Industrial Products in Disinfection, Sterilisation and Preservation Text./ S.S. Block-Philadelphia, 1977. P. 788-833.

59. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений Текст./ Справочник, т.2 под ред. А. Герасименко-М.: Машиностроение, 1987.-Т.2. 784 с.

60. Воинцева, И. И. Полимерные водостойкие бактерицидные покрытия «Интерцид» Текст./И. И. Воинцева// Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. -М., 2000.- №11 С. 16.

61. Чуйко, А. В. Повышение биостойкости фуранового полимербето-на. В кн. «Биоповреждения в строительстве» Текст./ А. В. Чуйко// Биоповреждения в строительстве. Сборник. -М.: Стройиздат, 1984. С. 203-208.

62. Леликова, Д. С. Защита белокаменных памятников архитектуры от биоразрушений Текст./ Д. С. Леликова, Г. Н. Томашевич// Второй всесоюзный симпозиум по биологическим повреждениям и обрастанию материалов, изделий и сооружений. М.: Наука, 1972. - С. 92-93.

63. Власюк, М. В. Мифобюлопчна корроз1я бетону и боротьба з нею Текст./ М. В. Власюк, В. П. ХоменкоШсн. АН УРСР. Киев, 1975. -№11. -С. 66-75.

64. Гусев, О. Прокатчик дружит с биологом Текст./ О. Гусев// Прав-да.-М., 1983.-16 декабря.

65. Creschuchna, R. Biogene Korrosion in Abwossernetzen/ R. Creschu-chna// Wasser wirt Wassertechn - 1980, Vol. 30, n. 9.- S. 305-307.

66. Розенталь, И. К. Биокоррозия канализационных коллекторов и их защита Текст./И. К. Розенталь// Конференция «Биоповреждения в промышленности». Тезисы докладов.- Пенза, 1994-Часть II. С. 64-65.

67. Bieleki ,R., Schremmer ,Н. Biogene schwefelsaure corrosion intei lgefiillten abwasserkanalen Souderdruck aus. helf H 94 Text./ R. Bieleki, H.

68. S chremmer//Instituts fur wassrbau der Techischen Universitat Braunschweig der Mitteilungen des Leichtweib, 1987.-P. 275.

69. Соколова, Г. А. Физиология и геохимическая деятельность тионовых бактерий Текст./Г. А. Соколова, Г. И. Каравайко-М.: Наука, 196487 с.

70. Скакун, Т. О. «Методики экспрессного определения биомассы» Т. fezzooxidans и ее окислительной активности при выщелачивании сульфидных концентратов Текст./ Т. О. Скакун, С. И. Полькин, В. В. Папин// Мик-робиология.-М., 1985- Т. 54, вып.З. С. 429-433.

71. А.с. 527393 СССР. Бетонная смесь Текст./ И. Г. Хаскин, В. В. Гончаров, Я. Я. Деревянко, В. П. Батюк, И. Я. Бялер, Ф. М. Иванов (СССР). -1976, Бюл. №33. -Зс.

72. Рекомендации по натурным обследованиям железобетонных конструкций Текст./ НИИЖБ. М.: 1972.-46 с.

73. Смоленская, Н. Г. Современные методы обследования зданий Текст./ Н. Г. Смоленская, JI. А. Дудышкина, А. Т. Ройтман,- М.: Стройиз-дат, 1972.-28с.

74. Методика обследования железобетонных конструкций Текст./ Труды НИИЖБ. М.: Стройиздат, 1975.- вып. 21 -56 с.

75. Комисарчик, Р. Г. Методы технического обследования ремонтируемых зданий Текст./ Р. Г. Комисарчик. М.: Стройиздат, 1975 - 87с.

76. Руководство по эксплуатации строительных конструкций производственных зданий промышленных предприятий Текст. М.: ЦНИИ про-мзданий, 1981.-36с.

77. Титова, В. В. О применении терминов «биоповрежедние и биоразрушение» Текст./В. В. Титова// Сб. Микроорганизмы и низшие растения -разрушители материалов и изделий. -М.: Наука, 1979.-С. 34-39.

78. Романенко, В. И. Экология микроорганизмов в пресных водоемах Текст./ В. И. Романенко, С. И. Кузнецов.- Л.: Наука, 1974, 194 с.

79. Лебедева, Е. В. Роль микроорганизмов в геохимических процессах на месторождениях никеля, хрома и молибдена Текст./ Е. В. Лебедева: дис. на соискание уч. ст. канд. биол. наук. М.: Ин-т микробиологии АН СССР, 1980.-67с.

80. Краткий определитель бактерий Берги. М.: Мир, 1980. - 495 с.

81. Soriano, S. Text./ S. Soriano, N. Walker// J. Appl. Bacterid 1968, Vol. 31, 493 p.

82. Метаболизм микроорганизмов Текст./. Практикум. Под ред. Н.С. Егорова. М.: МГУ, 1986. - 256 с.

83. Castenholz, R.W. The Prokaryotes Text./ R.W. Castenholz, B.R. Pierson- Berlin, Heidelberg; New York; Springer Verlag, 1981.- 290 p.

84. Современные методы химического анализа строительных материалов Текст./ НИИЖБ. Под ред. И. И. Курбатовой. -М.: Стройиздат, 1972. -158 с.

85. Таубе, П. Р. Практикум по химии воды Текст./ П. Р. Таубе, А. Г. Баранова. М.: Высшая школа, 1971. - 128 с.

86. Унифицированные методы анализа вод Текст. М.: Химия, 1973.-376 с.

87. Колориметрические (фотоколориметрические) методы определения неметаллов Текст. М.: Из-во иностр. лит., 1963. - 41 с.

88. Белканова, Н. П. Разрушение силоксанной связи кварца Bacillus mucilaginosus Текст./ Н. П. Беканова, Г. И. Каравайко, 3. А. Авакян // Микробиология. М., 1985. - Т. 54, вып. 1. - С. 27-30.

89. Методы общей бактериологии Текст./. Под ред. Ф. Герхардта. -М.: Мир, 1983.-Т. 1.-536 с.

90. То же, М.: Мир, 1984. - Т. 3. - 264 с.

91. Руководство по определению скорости коррозии цементного камня, раствора и бетона в жидких агрессивных средах Текст./ Научно-исследовательский институт бетона и железобетона. М.: Стройиздат, 1975. -28 с.

92. Рекомендации по применению методов математического планирования эксперимента в технологии бетона Текст. М.: НИИЖБ, 1982. -103 с.

93. Павловский, 3. Введение в математическую статистику Текст./ 3. Павловский. М.: Статистика, 1967. - 285 с.

94. Фишер, Р. А. Статистические методы для исследователей Текст./ Р. А. Фишер. М.: Госстатиздат, 1958. - 307 с.

95. Кесюолла, Т. 3. Коррозионное разрушение железобетонных конструкций животноводческих зданий Текст./ Т. 3. Кесюолла, Н. А. Милян,

96. В. И. Новгородский // Бетон и железобетон. М., 1980. - №9. — С. 43- 44.

97. Тихомирова, М. Ф. Повышение долговечности зданий цехов по производству тяжелых цветных металлов Текст./ М. Ф. Тихомирова, А. М. Фаталов, Ю. JI. Вольберг. М.: Стройиздат, 1980. - 116 с.

98. Баженов, Ю. М., Комар А. Г. Технология бетонных и железобетонных изделий Текст./ Ю. М. Баженов, А. Г. Комар. М.: Стройиздат, 1984. - 672 с.

99. ДМ'Л AUOBAHO" ЦНИД-4С0^1Липецкс трой" J Н.Д.Голубых .1989г.- • • < *С-.А .К Т- ■ . .о внедрении бактерицидной добавки Инкор-3изготовлении гидротехнического бетона-/. ". .

100. Зам.главного .инженера /Новолипецкого металлурточескощ^омбкяАтал, ,, ^.^rtia wc / *<№ 0вчи ннп *ов •;1. Г- \ 1Р89г>• •

101. Расход материалов на I м3 бетона бьи следующим:

102. Портландцемент М500 . 420кг,,

103. Кварцевый.песок Сенцовского карьера • 575 кг*

104. Щебень (гранит Лр.5-20 ми) 1190 кг.1. Вода ~ 189 я.

105. Инкор-3 1% от массы- цемента1. С 0,5 % сух. в-ва)

106. Согласно тоекта осуществлялось .бетонирование толщиной 75 ми 36 ко» лонн н балок .нижнего яруса вентиляторной градирни* Объем внедрения составил Зрм^ бетона.1. Кйшкаров С» В.1.* . . .1. Одинцов В. К*• 'J/CCt^-'" Бо1й°ва А#п*

107. Швецова Л, А, • к ♦ ■j/d-: Жеребятьева Т«В,jS^.y Власова Н.Е,' ' ' '1. Слепокурова Н.И,