автореферат диссертации по строительству, 05.23.05, диссертация на тему:Стойкость материалов на основе битумных связующих в условиях воздействия биологически агрессивных сред

На правах рукописи /

ПЕТРУНИН ДМИТРИЙ АЛЕКСЕЕВИЧ

СТОЙКОСТЬ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ БИТУМНЫХ СВЯЗУЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АГРЕССИВНЫХ СРЕД

Специальность 05.23.05 - Строительные материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

I

Пенза 2006

Работа выполнена в Мордовском государственном университете имени Н. П. Огарева.

Научный руководитель:

член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор Ерофеев В. Т.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Макридин Н.И.

кандидат технических наук, доцент Митина Е.А.

Ведущая организация: ОАО «Мордовдорстрой»,

г. Саранск, ул. 1-ая Промышленная, 1

Защита состоится 24 марта 2006 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.184.01 в Пензенском государственном университете архитектуры и строительства по адресу: г. Пенза, ул. Титова, 28, ПГУАС, 1 -й корпус, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета архитектуры и строительства.

Автореферат разослан « // » ¿РС^^ДЛ^ 2006 г.

И.о. Ученого секретаря диссертационного.-.^^

совета Д 212.184.01 В.И.Калашников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На предприятиях пищевой, химической, медицинской, микробиологической промышленности, в зданиях и сооружениях сельскохозяйственного и транспортного назначений, а также в жилых и общественных зданиях строительные материалы и изделия подвержены поражению микроорганизмами. Значительную роль в разрушениях играют микроскопические организмы: бактерии, грибы, актиномицеты, для развития и размножения которых здесь создаются благоприятные условия, так как мельчайшие частицы органического вещества почвы, растений, животных, служащие бактериям и грибам питательным субстратом и практически всегда присутствующие в воздухе, оседают на поверхность конструкций.

Натурные обследования зданий и сооружений и эксперименты по изучению поведения материалов в условиях воздействия микроорганизмов свидетельствуют о снижении их физико-механических свойств и разрушениях. Подсчитано, что ущерб, причиняемый зданиям и сооружениям в результате биологических разрушений, составляет многие десятки миллиардов долларов ежегодно.

Степень разрушительного воздействия микроорганизмов определяется физическими, химическими, биологическими и другими факторами. Поражение наиболее интенсивно идет при повышенной влажности, относительно высоких температурах, обилии пыли и загрязнений органической природы. При благоприятных для развития микроорганизмов условиях разрушительные процессы начинаются с переноса их на поверхность изделий, адсорбции, образования и роста микроколоний за счет разрастания гифов и спор, сопровождающегося выделением продуктов метаболизма, их накоплением и коррозионным воздействием.

Актуальность темы диссертации обусловлена тем, что дорожные и кровельные материалы на основе битумных связующих также подвержены негативному воздействию микроорганизмов и продуктов их метаболизма. Установленные в работе количественные зависимости изменения стойкости композитов в биологически агрессивных средах и разработанные биоцидные составы могут быть использованы для внедрения материалов с заданными свойствами. Кроме того, предлагаемые методы моделирования микробиологической коррозии и полученные в результате исследований регрессионные модели позволяют производить оценку долговечности конструкций и изделий на основе битумных связующих, подверженных воздействию биологически агрессивных сред.

Цель и задачи исследований. Целью работы является экспериментально-теоретическое исследование биокоррозии и биологического сопротивления дорожных и кровельных материалов на основе битумных связующих.

Для выполнения поставленной цели потребовалось решение следующих

задач:

1) определить видовой состав биодеструкторов, заселяющихся на дорожных и кровельных материалах на основе битумных связующих;

2) исследовать влияние загрязнений окружающей среды на видовой состав микроорганизмов в дорожных и кровельных битумных композиционных материалах;

3) осуществить комплексные исследования биологического сопротивления битумных композитов;

4) провести оценку интенсивности размножения микроорганизмов на строительных материалах и изделиях на основе нефтяных битумов и агрессивного воздействия продуктов их метаболизма;

5) обосновать модель и выявить зависимости биологического разрушения битумных композитов под воздействием продуктов метаболизма микроскопических грибов;

6) при помощи многоуровневых планов эксперимента получить экспериментально-математические зависимости, пригодные для прогнозирования долговечности битумных композиционных материалов от структурных параметров и концентрации биологически агрессивной среды;

7) исследовать изменение физико-механических характеристик битумных композиционных материалов в зависимости от концентраций компонентов химически агрессивных сред, моделирующих продукты метаболизма микроорганизмов, и сроков экспозиции образцов в этих средах;

8) получить составы повышенной биостойкости и внедрить результаты, полученные в ходе выполнения работы, при возведении зданий и сооружений.

Научная новизна работы. Выявлены основные зависимости протекания процессов биокоррозии композиционных строительных материалов на основе битумных связующих.

Исследовано влияние загрязнений окружающей среды на видовой состав микроорганизмов в битумных композиционных материалах.

Установлены зависимости влияния структурообразующих факторов композиционных строительных материалов на основе битумных связующих на процессы биокоррозии и биосопротивления.

Получены количественные зависимости изменения во времени модуля деформации (т.е. модуля упругости) битумных композитов от их структурных параметров и степени агрессивности среды.

Установлены количественные зависимости изменения физико-механических свойств материалов в процессе биокоррозии.

На защиту выносятся:

1) теоретическое и экспериментальное обоснование процессов разрушения материалов на основе битумных связующих, протекающих вследствие воздействия биологически агрессивной среды;

2) результаты исследований, направленные на изучение видового состава микроорганизмов, заселяющихся на дорожных материалах на основе битумных связующих;

3) исследования, проведенные для выявления механизма биокоррозии материалов на основе нефтяного битума;

4) экспериментальное подтверждение результатов теоретических исследований, показавшее правомерность выводов и заключений о биологическом факторе коррозии материалов на основе нефтяного битума;

5) составы биостойкого асфальтобетона для устройства покрытий, находящихся в неблагоприятных производственных условиях.

Практическая значимость работы. Подобраны и оптимизированы эффективные составы асфальтобетонных смесей, обладающих необходимыми

физико-механическими свойствами и повышенной стойкостью в биологически агрессивных средах.

Разработана технология получения модифицированного биоцидным соединением минерального порошка, которая не требует дополнительных энергозатрат и капитальных вложений, при сохранении высокого качества получаемой продукции.

Результаты исследований могут быть использованы для оценки долговечности битумных композиционных материалов в условиях биологически агрессивных сред.

Внедрение результатов работы. По результатам проведенных исследований была изготовлена опытно-промышленная партия асфальтобетонной смеси для устройства опытно-экспериментального участка. Асфальтобетонная смесь с применением биоцидной добавки - четвертичного аммониевого соединения на основе смоляных кислот, была уложена в дорожном покрытии площадок на автостоянке грузового транспорта на территории Саранского филиала ОАО «Объединенные Пивоваренные заводы», п. Ялга, Республики Мордовия в к октябре 2003 года, и при устройстве площадок на автостанции г. Саранска в сентябре 2004г. На ОАО «Мордовспецстрой» в г. Саранске осуществлена привязка разработанной технологии изготовления модифицированного минерального порошка к существующей технологии. Опыт эксплуатации показал более I высокие физико-механические характеристики разработанного асфальтобетона

в сравнении со стандартными составами.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на следующих международных, всероссийских и межвузовских конференциях и семинарах' Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии материалов и конструкций», посвященной 150-летию со дня рождения акад. В.Г. Шухова (Саранск. 2003 г); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов» (Йошкар-Ола. 2004 г), Международной, научно-технической конференции «Актуальные вопросы строительства» (Саранск. 2004 г.); IV республиканской научно-практической конференции «Наука и инновации в Республике Мордо-I вия» (Саранск. 2005 г); Международной научно-практической Интернет-

конференции «Проблемы и достижения строительного материаловедения» (Белгород. 2005 г); X научной конференции Молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П. Огарева (Саранск. 2005 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованных источников, включающего 190 наименований; изложена на 186 страницах машинописного текста, включает 60 рисунков, 14 таблиц, 9 приложений. Работа выполнена на кафедре строительного производства Мордовского государственного университета.

Автор благодарит сотрудников кафедры строительного производства Мордовского государственного университета Е.А. Морозова, А.Д. Богатова, Д.А. Губанова за консультации, советы и помощь в работе над диссертацией.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна работы и ее практическая значимость, отмечено промышленное внедрение результатов разработок.

В первой главе приводится современное представление о структурооб-разовании материалов на основе нефтяных битумов, описываются эффективные составы и физико-механические свойства асфальтобетонов, долговечность битумных дорожных и кровельных материалов в эксплуатационных условиях. Приводится аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы об основных биодеструкторах материалов и изделий, механизмах биокоррозии.

Изучению структуры и свойств материалов на основе нефтяных битумов посвящены работы П.В. Сахарова, H.H. Иванова, И.М. Грушко, В.А. Золотарева, Б.Г. Печеного, Н.В. Горелышева, И.А. Рыбьева, М.И. Волкова, Л.Б. Гезенц-вея, Б.И. Ладыгина, И.В. Королева, A.C. Колбановской, Н.В. Михайлова, А.И. Лысихиной, A.M. Богуславского, И.М. Руденской, D.M. Colwill, J.L. McQuillen и других исследователей. По современным физико-химическим представлениям нефтяные битумы являются сложными олеофильными коллоидными системами, в которых смолы - поверхностно активные вещества, дисперсную структуру составляют масла, а дисперсную фазу - асфальтены, набухшие в смолянисто - масляной среде. При этом обобщенный термин «структура асфальтобетона» слагается из представлений об элементарных и взаимосвязанных структурах этого материала. К ним, в частности, относится структура битума, структура минерального остова, структура дисперсной системы «битум — минеральный порошок». Свойства каждой из названных элементарных структур оказывают большое влияние на структуру асфальтобетона, а следовательно, и на его свойства.

В настоящее время благодаря работам Е.А. Андреюка, A.A. Анисимова, Б.И Билая, Б.В. Бочарова, С.Д. Варфоломеева, А.П. Веселова, A.A. Герасименко, М.В. Горленко, Д.Г. Звягинцева, P.A. Игнатьева, И.Д. Иерусалимского, В.Д. Ильичева, И.Г. Каневской, Г.И. Каравайко, Э.З. Коваль, A.A. Колосова, А.Б. Лугаускаса, Н.С. Мануковского, А.К. Рудаковой, Л.П. Свидерского, Л.П. Сидоренко, В.Ф. Смирнова, З.М. Турковой, М.С. Фельдмана, Б.К. Флерова, L. Coret-ski, S.I. Pirta и других авторов выделены и идентифицированы агрессивные биодеструкторы строительных и промышленных материалов, показано строение и приведены составы микроорганизмов, условия их размножения и обрастания ими материалов и изделий, а также выделен спектр химически агрессивных продуктов жизнедеятельности, определены их примерные концентрации в объеме внеклеточных выделений.

В работах В.И. Соломатова, Ю.М. Баженова, А.Н. Бобрышева, В.М. Бон-даренко, Е.А. Гузеева, В.Т. Ерофеева, Е.А. Морозова, В.М. Москвина, Ш.М. Ра-химбаева, В.И. Римшина, В.П. Селяева, А.П. Федорцова, А.Ф. Полака и других авторов рассмотрены теоретические вопросы коррозии композиционных материалов в химически агрессивных средах, которые, будучи техногенными по происхождению, могут являться средой, продуцированной микроорганизмами.

Доказано, что основными агентами микробиологической коррозии являются бактерии, грибы и актиномицеты. Выделены основные особенности и механизмы воздействия микроскопических грибов на строительные материалы,

вызывающие биоповреждения. По мнению ряда авторов, определяющим действием микромицетов, направленным на разрушение материалов, является агрессивное воздействие метаболитов грибов (кислот, окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов, воды). Основными продуктами жизнедеятельности микроорганизмов, встречающихся на строительных материалах, являются органические и неорганических кислоты. Отмечается значительный экономический урон, причиняемый воздействием микроорганизмов. Кроме того, некоторые виды микроорганизмов патогенны для человека и могут вызывать опасные заболевания.

Описан механизм биологической коррозии материалов, который является сложным процессом и объединяет ряд этапов: заселение и адсорбцию микроорганизмов на поверхности изделий; образование колоний микроорганизмов и накопление продуктов метаболизма; стимулирование процессов биоразрушения за счет одновременного воздействия микроорганизмов, влажности, температуры, химических агрессивных сред.

Во второй главе определяются цель и задачи исследований, приводятся характеристики применяемых материалов, описаны методы экспериментальных исследований.

В качестве вяжущего использовались битумы производства ОАО «Мордо-вавтомост» (г. Саранск) марки БНД 90/130 и Пермского НПЗ марки БНД 60/90. В качестве заполнителя применялись отсевы дробления горных пород фракции до 5 мм., месторождения г. Асбест (Свердловская обл.) и природный песок карьера Смольный (Республика Мордовия) с содержанием глинистых примесей до 0,5 % и с модулем крупности, равным 1,7. В качестве наполнителя использовался карбонатный известняковый неактивированный минеральный порошок Иссинского карьера (Пензенская обл.).

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

В третьей главе представлены результаты натурных обследований и анализ биоповреждений автомобильных дорог, покрытий мостовых конструкций и кровельных материалов, а также влияние производственных факторов на видовой состав микроорганизмов.

Экспериментально определен видовой состав микроорганизмов в асфальтобетоне. Для этого были вырублены образцы асфальтобетона из эксплуатирующихся покрытий, находящихся рядом с предприятиями г. Саранска, которые располагаются в промышленной зоне, и в качестве сравниваемого материала рассматривался контрольный образец из свежеуложенного покрытия. Полученные результаты исследований позволили объединить обнаруженные микроорганизмы по группам:

1. ОАО «Электровыпрямитель», ж/д вокзал - Pénicillium aurantio-candidum, Alternaria albernata, Aspergillus fumigatus, Aspergillus terreus, Pénicillium notatum, Chaetomium murorum, Mucor circinelloides, Verticillium fungigola.

2. ОАО «Завод «Сарансккабель», ОАО «Резинотехника» - Pénicillium pali-tans, Chaebomium murorum, Aspergillus fumigatus, Trichoderma viride, Botri-otrichum piluliferum, Fusarium heterosporum.

3. ОАО «Станкостроитель», ОАО «Литейно-механический завод»,ТЭЦ -2 - Trichoderma viride, Pénicillium puberulum, Fusarium solani, Mucor circinel-loides.

4. ОАО «Домостроительный комбинат», ОАО «Лисма» ВНИИС, ОАО «Лисма» цех №2, «ЖБК-1» - Fusarium solani, Aspergillus fumigatus, Mucor cir-cinelloides. Chaetomium murorum, Trichoderma viride.

5. ФГУП «Саранскмежрайгаз», автоматическая газонаполнительная компрессорная станция (природный газ), газонаполнительная станция (сжиженный газ), предприятие по производству сплавов и литья - Chaetomium murorum, Aspergillus fumigatus, Botriotrichum piluliferum, Mucor circinelloides, Aspergillus sp.

6. Завод мясокостной муки, база минеральных удобрений, ОАО «Саранская пивоваренная компания», ОАО «Молочный комбинат «Саранский», ОАО «Хлебозавод» - Fusarium heterosporum.

7. Контрольный образец - Грибов не выделено.

Из приведенных данных видно, что предприятия, относящиеся к одной отрасли промышленности, имеют схожий видовой состав микроорганизмов.

На всех видах кровельных материалов, независимо от условий эксплуатации сооружения встречаются грибы - Alternaria alternata, Altemaria brassicae. На большинстве образцов из кровельных материалов выделены грибы - Alternaria dianthi, Alternaria pluriseptata, Cladosporium elatum, Aspergillus niger. По всей видимости, широкое распространение данных видов грибов связано с их возможностью легко приспосабливаться к условиям окружающей среды.

Однако встречаются такие биодеструкторы, которые были идентифицированы только на конкретном материале или в конкретных условиях эксплуатации. На всех типах открытой кровли встречаются - Aspergillus sydowii, Рае-cilomyces clavisporus, Pénicillium tardum, Pénicillium godlewskii, Fusarium monili-forme, Fusarium oxy sporum. На сооружениях, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности, выявлен вид - Alternaria solani. На кровлях специальных объектов имеется свой, специфический набор грибов. Например, на кровле птицефабрики «Октябрьская» Республики Мордовии выделены виды - Chaetomium dolichortrichum, Chaetomium globosum, Stemphylium ielicis.

Чтобы установить влияние видового состава микроорганизмов в асфальтобетонных покрытиях от вида и степени загрязнения необходимо было выполнить следующее:

1) произвести анализ индивидуальных, присущих только одной группе предприятий, видов грибов, со схожими производственными факторами предприятий внутри этой группы;

2) выявить виды грибов, характерные для всех (многих) групп предприятий;

3) произвести анализ производственных факторов тех предприятий (из разных групп), у которых выявлены схожие виды грибов;

4) проанализировать влияние концентрации загрязняющих веществ на видовой состав микроорганизмов.

Было установлено, что в развитии и жизнедеятельности Fusarium heterosporum в асфальтобетонном покрытии большую роль играет аммиак. Для Pénicillium palitans важны окись углерода, ксилол, окислы азота, ацетон, серная кислота, щелочь. Для Aspergillus sp. - диоксид серы, окислы азота, окислы железа, марганец и его соединения. Для Aspergillus fumigatus, Trichoderma viride, Chae-

Кишит тигогит, Мисог circinel1oides не представляется возможным определить производственные факторы, влияющие на их развитие, так как эти представители встречаются в покрытиях практически на всех производствах. Из этого можно сделать вывод, что данные виды грибов легко приспосабливаются к условиям окружающей среды.

В четвертой главе представлены основы теории разрушения битумных композитов под воздействием биологически агрессивных сред, а также прогнозирование долговечности материалов и изделий. Приведены теоретические предпосылки повышения биологического сопротивления материалов и изделий. Обоснован химический метод защиты от биоповреждений - введение в состав битумного композита фунгицидных добавок.

Экспериментальные исследования поведения строительных материалов на основе нефтяного битума в условиях воздействия микроскопических организмов показали изменение физико-механических показателей. Эти данные подтверждают, что биоразрушения протекают аналогично разрушению от хи-Ь мически агрессивных сред. Установлен тип разрушения - гетерогенная корро-

зия, т.е. разрушения, происходящие во внешней диффузионно-кинетической области композита. Для обоснования диффузионной модели биокоррозии использовано устройство, куда были помещены образцы битумных композитов, I а в качестве агрессивной среды применяли набор микроорганизмов, согласно

ГОСТ 9.049-91. Через определенные промежутки времени (1, 2, 4, 8 и 12 мес.) из устройства извлекали образцы исследуемого материала и послойно определяли физико-механические характеристики. Аналитическая обработка результатов эксперимента позволила построить графические зависимости изменения

модуля деформации композитов по сечению (рис. 1). Из графика следует, что при воздействии биологически агрессивной среды происходит существенное изменение свойств материала. Исходя из вышеуказанного, можно поставить задачу описания происходящих коррозионных процессов математической моделью. Наиболее точно данные изменения модуля деформации Е описываются в виде:

£ = *,(1 + 0\ (1) где г - время воздействия агрессивной среды (продуктов метаболизма микроорганизмов); к, - показатель, характеризующий степень взаимодействия биологически агрессивной среды с битумным композитом; п, -показатель, характеризующий структуру композиционного материала; индекс , - номер среза по высоте образца.

Показатель к характеризует степень агрессивности и активности среды, где находится исследуемый битумный композиционный материал. Он зависит

2 4 6 8 10 Длительность выдерживания, мес

на поверхности О— на глубине 0,25 высоты образца А— на глубине 0,5 высоты образца

Рис 1 Изменение модуля деформации битумного композита от длительности выдерживания в агрессивной среде

от вида, типа, концентрации, агрегатного состояния агрессивной среды. Показатель п характеризует структуру исследуемого материала. Показатели л и £ на поверхности материала будет отличаться от показателей п и к на некоторой глубине среза.

Физический смысл выражения (1) состоит в следующем: увеличение значения к приводит к увеличению модуля деформации Е, то есть характеризует либо протекание процессов образования продуктов коррозии, приводящих к охрупчиванию материала, либо к уплотнению структуры битумного композита с ограничением проникновения агрессивной среды.

Зная критическое значение модуля деформации ЕКр, можем определить долговечность материала:

Коэффициенты пик выражения (1) можно получить на основании результатов краткосрочных лабораторных испытаний с помощью, например, вычислительной техники, оснащенной специализированным программным обеспечением, построенном на основе численных итерационных методов.

В пятой главе обоснована возможность применения химически агрессивных сред переменных концентраций при моделировании микробиологической коррозии битумных композиционных материалов, так как процессы, происходящие при воздействии на материал продуктов метаболизма микроорганизмов, аналогичны процессам воздействия химически агрессивных сред. Значительное разрушающее воздействие на строительные и промышленные материалы оказы- j вают продуцируемые микроорганизмами органические кислоты, ферменты, вода. Учитывая это, в качестве предполагаемых инициаторов биологической коррозии нами использованы водный раствор лимонной кислоты с максимальной концентрацией 10% и раствор перекиси водорода с максимальной концентраци- 1 ей 3%. Задача решалась с применением плана эксперимента, представляющего собой трехфакторный эксперимент с проведением наблюдений в 22 точках факторного пространства. Варьируемыми факторами являлись концентрации вышеуказанных агрессивных компонентов водных растворов и концентрации вводимых в битум модификаторов. Модификаторами были: ортофосфорная кислота (с максимальной концентрацией 1.15 %), адгезионная присадка НХП-1 (1.5%), полимерная адгезионная добавка «Мобит» (1.5%), катионная адгезионная присадка КАП (1.5%). Выбор вида модификаторов осуществлен с учетом того, что разрушение изделий на основе битума очень часто происходит из-за ослабления сцепления вяжущего с заполнителем, а данные добавки улучшают контактное взаимодействие. При проведении эксперимента через указанные промежутки времени экспозиции, образцы отбирали из агрессивной среды, промывали водой и

де:

(3)

взвешивали, затем проверяли адгезию к каменным материалам. Динамику изменения массосодержания образцов определяли как относительное изменение массы после выдерживания его в агрессивной среде. Увеличение массосодержания контрольного состава за 5 месяцев составило до 18 %, что говорит о высокой проницаемости агрессивной среды в битумные композиты. Присутствие использованных нами модификаторов существенно снижает темпы коррозионных процессов.

При ¡-омощи программного комплекса FACTOR были получены уравнения регрессии и построены графические зависимости изменения массосодержания модифицированных битумных композитов (рис.2)

0,03 0.3 3,0

Содержание перекиси водорода, %

),03 0,3 3,0

Содержание перекиси водорода, %

Рис 2 Изменения массосодержания контрольного битума (а) и битумного композита (б), модифицированного КАП (1 0%), выдержанных 145 суток в биоло! инески агрессивных средах (срезы кубической области планирования по плоскостям X, = -1, X, =0,33)

На основании анализа экспериментальных данных установлено, что в ранних сроках проведения эксперимента составы с повышенным содержанием модификаторов показали снижение темпов коррозионных процессов. При более длительных сроках выдерживания выявлено, что содержание добавки выше определенного количества не приводит к снижению скорости разрушения, а в некоторых случаях, наоборот. В связи с этим было решено провести оптимизацию составов композитов на основе нефтяного битума по показателю стойкости их в агрессивных средах. При модификации битума ортофосфорной кислотой, «НХП-1» и «Мобит», «КАП», их максимальное содержание не должно превышать, соответственно 0,35%, 1,0%, 0,5%. Испытания композитов на сцепление с каменным материалом показали те же результаты, т.е. при таком содержании добавок наблюдалась максимальная адгезия.

Исследовано изменение реологических свойств битумных композиций при воздействии биологически агрессивных сред. Изучено сопротивление модифицированных битумных композитов воздействию микроорганизмов. Модификацию битума осуществляли добавками, улучшающими физико-механические свойства битума. Образцы заражали спорами плесневых грибов в условиях, оптимальных для их развития. При этом плесневые грибы могли расти только на питательных веществах, содержащихся в исследуемом материале.

Виды грибов, применяемые для исследования, аппаратура, материалы, реактивы и сам процесс заражения проводили в соответствии с ГОСТ 9.049-91. Определение вязко-упругих показателей - твердости, модуля деформации, коэффициента пластичности осуществляли на консистометре Гепплера с применением конусообразного индентора. Для анализа полученных результатов было введено понятие биостойкости материала в условиях биоповреждений. В нашем случае, чем меньше изменяются деформационные свойства композита в процессе биоповреждения, тем более он стоек к биокоррозии (рис.3).

Проводились исследования стойкости асфальтобетона в лабораторных условиях при воздействии на них микроорганизмов в течение длительного периода времени. Рассмотрены и обоснованы основные факторы, имеющие первостепенное значение при повреждении асфальтобетонного покрытия микроорганизмами, а также требования, предъявляемые к системе испытания асфальтобетона на биостойкость. Исследования проводились с двумя составами плотной, асфальтобетонной смеси типа Г с непрерывистым гранулометрическим составом. Содержание составляющих приведены в табл. 1.

Табл. 1

Содержание компонентов асфальтобетонной смеси

Компоненты Содержание компонентов в составах, масс,%

Контрольный состав Биоцидный состав

Битум 7,41 7,41

Минеральный порошок 18,52 17,9

Природный песок 74,07 74,07

Биоцидная добавка «Биоцик-Т» 0 0,62

Изменение за один год эксперимента показателей стойкости к воздействию плесневых грибов приведено в табл. 2.

60 180 300 420 540 660 780 900 Время приложения нагрузки, сек

—•—до биоповреждения О после биоповревдения 1 - БНД 60/90 + 3% каучук СКС-30АРКМ-15(набухание в

сланцевом масле) + 33% минерального порошка, 2- БНД 60/90 + 3% каучук СКС-30АРКМ-15(набухаиие в индустриальном масле И-40) + 33% минерального порошка

Рис 3 Изменение деформационных свойств БКВ в зависимости от способа изготовления в процессе биокоррозии

Табл. 2.

Биостойкость асфальтобетона_

Состав Оценка роста п зибов, баллы

Метод 1 Метод 3

Контрольный (в начале эксперимента) 5 5

Биоцидный (в начале эксперимента) 4 2

Биоцидный (после года интенсивного воздействия микроорганизмов) 4 3

Через 1, 2, 4, 8, 12 месяцев проведения эксперимента исследовались изменения физико-механических свойств (рис. 4 и 5).

5 л с1

Длительность выдерживания, мес □ Контрольный состав ■ Грибостойкий состав

Рис 4 Изменение предела прочности на сжатие при 20°С асфальтобетонных образцов, от длительности выдерживания в среде микроорганизмов

Длк1ел>ностъ выдерживания, мес О Контрольный состав * Грибостойкий состав

Рис 5 Изменение модуля деформации асфальтобетонных образцов, от длительности выдерживания в среде микроорганизмов

Изменение прочностных характеристик у контрольного состава оказалось выше относительно первоначальных. При температуре 50 °С изменения предела прочности при сжатии у контрольного состава составило 74%, у грибостой-кого - 59%; при 20 °С у контрольного - 90%, у грибостойкого - 70%; при 0 °С у контрольного - 79%, у грибостойкого - 63%; изменение предела прочности на растяжение при расколе при 0 °С у контрольного состава 96%, у грибостойкого состава 72% Установлены также более низкие колебания твердости, модуля деформации, коэффициента пластичности в процессе биокоррозии у грибостойкого состава. Приведенные данные доказывают подверженность асфальтобетона биокоррозии и необходимость проведения мероприятий по его защите от биоповреждений.

Для определения влияния микроорганизмов на свойства асфальтобетона был применен метод захоронения образцов в хорошо культивируемую почву. Содержание составляющих в материале приведены в табл. 3.

Табл. 3.

Компоненты Содержание компонентов в составах, масс,%

№1 №3 №4 №6 №7 №8

1 2 3 4 5 6 7

Битум БНД 90/130, сверх 100% 7 9 7 9 7 9

продолжение табл.3.

1 2 3 4 5 6 7

Минеральный порошок 20 20 19,38 19,38 20 20

Природный песок 80 80 80 80 80 80

Биоцидная добавка «Биоцик-Т» 0 0 0,62 0,62 0 0

катионоактивная присадка - «КАП»(% в составе битума) 0 0 0 0 0,5 0,5

Изменение физико-механических свойств асфальтобетона, подвергнутых воздействию микроорганизмов в естественной микрофлоре, представлено на

рис. 6 и 7.

7,0 -

« б.о

5 5,0 '--

I 4,0 -

8 3,0

с 1,0

| 0,0

8.

с

на сжатие 50°С

при

на сжатие при 20°С

на сжатие при О °С

I Состав 1 ЕЗ Состав 3 Э Состав 4 в Состав 6

на растяжение при 0°С при раскопе Состав 7 а Состав 8

Рис 6 Пределы прочности асфальтобетона до воздействия агрессивной среды, продуцируемой естественной микрофлорой

с 2

I

С

на сжатие при 50°С

на сжатие при 20°С

на сжатие при 0°С

на растяжение при 0°С при расколе

! Состав 1 В Состав 3 В Состав 4 в Состав 6 Ш Состав 7 И Состав 8

Рис 7 Пределы прочности асфальтобетона после воздействия агрессивной среды, продуцируемой естественной микрофлорой

Анализируя полученные данные, можно предположить следующее. В процессе проведения эксперимента наблюдается наименьшее'изменение прочностных характеристик асфальтобетона при различных температурах у грибо-стойкого состава: при 50 С увеличение предела прочности на сжатие составило от 18,7 до 34,3 % в зависимости от содержания вяжущего, при 2ОС - от 7,5 до 14,3 %, при 0 С - от 25,8 до 34, 9 %, на растяжение при расколе при О С от 50,9 до 143,1 %, тогда как наибольшие изменения наблюдались при 50°С - 91,5 %,

при 20°С - 59,3 %, при 0°С - 58,2 % у контрольного состава. Наибольшее изменение несущей способности образцов наблюдается при испытаниях на растяжение при расколе в условиях I = О С.

Проведены исследования, направленные на разработку биостойких составов асфальтобетона. При разработке биостойкого асфальтобетона были использованы некоторые химические вещества, которые в литературе широко описаны в качестве сильных фунгицидов. Результаты испытания асфальтобетонных образцов с этими фунгицидами на воздействие плесневых грибов представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Результаты испытаний на биостойкость _

Вид фунгицида % содержания добавки в асфальтобетоне Оценка роста грибов, баллы Характеристика по ГОСТ

Метод 1 Метод 3

4,76 2 4 Грибостоек

КМп04 4,76 0 4

РЬ(ЫОз)2 5,75 2 4

Медь сернокислая 7,56 1 4

Исходя из полученных результатов, было принято решение об отклоне-I нии использования рассматриваемых биоцидных добавок при дальнейших ис-

следованиях асфальтобетонных смесей, по некоторым причинам:

1. После введения перманганата калия и сульфата цинка в асфальтобетонную смесь со временем наблюдалась выкристаллизация этих химических веществ на поверхности образцов и дальнейшее их вымывание с поверхности.

2. Асфальтобетон с добавкой азотнокислого свинца оказался грибостой-ким и по физико-механическим свойствам соответствующим ГОСТ 9128-97. Однако проведенная санитарно - эпидемиологическая экспертиза выявила превышение предельно допустимой концентрации вредного вещества - свинца, согласно ГН 2.1.6.1338-03 «ПДК вредных веществ в атмосферном воздухе».

3. При введении в асфальтобетонную смесь меди сернокислой получен ^ грибостойкий состав, но он по физико-механическим свойствам не соответствует ГОСТ 9128-97. Это связано, скорее всего, с большим процентом содержания фунгицида в материале.

В качестве биоцидной добавки нами предлагается препарат, представ-^ ляющий собой четвертичное аммониевое соединение на основе смоляных ки-

слот Установлено, что способ введения биоцида в композиционный материал существенно влияет на его стойкость к воздействию плесневых грибов. При введении биоцида в минеральную часть (модификация минерального порошка) асфальтобетон оказался грибостойким (2 балла при испытании по методу 1, ГОСТ 9.049 - 91), а асфальтобетон, приготовленный с использованием модифицированного биоцидом нефтяного битума, как и контрольный состав, оказались негрибостойкими (5 баллов по методу 1, ГОСТ 9.049 - 91).

Физико-механические свойства асфальтобетона при введении биоцида в его состав, установленные по ГОСТ 12801-98, представлены в табл. 5.

Таблица 5.

Физико-механические свойства асфальтобетона_

Требования ГОСТ 9128-97 Фактические значения

Показатели Контрольный асфальтобетон Грибостойкий асфальтобетон

1 2 3 4

Плотность, г/см" Не нормируется 2,29 2,29

Водонасыщение, % 1,5-4,0 0,34 0,3

Набухание, % Не более 1,0 0,23 0,19

Предел прочности на сжатие, МПа при 50 С

Не менее 1,0 1,42 1,21

20° С Не менее 2,0 3,98 3,92

о°с Не более 12,0 8,40 8,86

Предел прочности

на растяжение при расколе, при 0° С, МПа 2,5-7,0 2,8 2,95

Коэффициент водостойкости Не мене 0,75 0,89 0,9

Шестая глава. В результате проведенных исследований было установлено, что асфальтобетонные покрытия на основе нефтяных битумов обладают низкими показателями стойкости против действия микроорганизмов. Показано, что разработанный асфальтобетон, обладающий грибостойкостью и необходимыми физико-механическими свойствами, содержит следующее оптимальное соотношение компонентов: количество биоцидной добавки - четвертичного аммониевого соединения на основе смоляных кислот составляет (в % по массе) 0,59-0,65, при содержании других компонентов - битума 6,5-7,4; минерального порошка 11,71-12,35; природного песка 15,1-16,6; щебень-остальное. Уменьшение содержания добавки (в % по массе) менее 0,59 приводит к снижению биостойкости асфальтобетонной смеси. Увеличение содержания добавки более 0,65% ведет к ухудшению физико-механических свойств асфальтобетонной смеси.

Для исследования поведения биостойкого асфальтобетона под воздействием природно-климатических и производственных факторов был уложен опытно-экспериментальный участок асфальтобетонного покрытия на территории Саранского филиала ОАО «Объединенные Пивоваренные заводы», п. Ялга, Республики Мордовия в октябре 2003 года. Площадь уложенного участка составила 500м2. Конструкция покрытия была принята однослойная, толщиной 5 см, по основанию из щебня М1200 толщиной 24 см. Выбор этой площадки обусловлен тем, что она находится в неблагоприятных производственных условиях. Асфальтобетонное покрытие на ней в течение нескольких лет теряло свои эксплуатационные показатели Это приводило к снижению необходимых физико-механических свойств и в итоге - к разрушению покрытия. Опыт эксплуатации биостойкого асфальтобетонного покрытия показал более высокие физико-механические характеристики в сравнении со стандартным асфальтобетоном Экономическая эффективность от внедрения биостойкого модифицированного асфальтобетона составила 354 рубля на 1т асфальтобетона дорожного покрытия.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЯ

1. Проведена идентификация биодеструкторов дорожных и кровельных материалов на основе нефтяных битумов. Выявлены основные агенты биоразрушения дорожных и кровельных материалов - грибы родов Aspergillus, Pénicillium, Trichoderma, Alternaria, Fusarium, Cladosporium. Изучены зависимости распределения видового состава микроскопических грибов в дорожных материалах от производственных факторов - от вида и степени загрязнения. Выявлено влияние условий эксплуатации сооружений на видовой состав микроорганизмов, заселяющих кровельные материалы на основе нефтяного битума.

2. Предложена физико-механическая модель коррозии материалов на основе нефтяного битума под воздействием биологически агрессивных сред. На основе модели показаны основы теории разрушения, теории долговечности и npoi нозирования долговечности. Приведены теоретические предпосылки повышения биологического сопротивления материалов.

3. Показана возможность применения химически агрессивных сред переменных концентраций при моделировании микробиологической коррозии битумных композиционных материалов. Выявлено, что процессы, происходящие при микробиологической коррозии можно описывать при помощи экспериментально-математических зависимостей, которые, в свою очередь, могут быть получены с применением методов математического планирования эксперимента. Это дает возможность получить регрессионную функцию, описывающую поведение отклика при широком спектре изменения концентраций агрессивных компонентов водных растворов, с уточнением в области более вероятных низких концентраций.

4. Получены экспериментально-математические зависимости и выявлены изменения стойкости битумных композитов в чистых химических средах, с различными сочетаниями агрессивных метаболитов, моделирующих продукты метаболизма, которые характерны для мицелиальных грибов.

5. Предложено проводить оптимизацию состава композитов на основе нефтяного битума по показателям их стойкости в биологически агрессивных средах Выявлены зависимости изменения деформативных свойств битумных композитов в процессе биоповреждения. Установлено влияние биокоррозии битумных материалов на адгезию к каменным породам.

6. Показана возможность использования специального устройства для испытания материалов на основе нефтяных битумов в лабораторных условиях, пригодного для оценки процессов биологической коррозии.

7. Показаны процессы биоразрушения и биосопротивления дорожных материалов в естественных условиях. Выявлены изменения физико-механических свойств материала в процессе биокоррозии. Изучено влияние структурообразующих факторов на биосопротивление материалов на основе нефтяных битумов.

8. Разработан состав асфальтобетона, обладающий грибостойкостью и физико-механическими свойствами, удовлетворяющими требования ГОСТ 9128-97. Биоцидные свойства достигаются за счет введения в состав асфальтобетонной смеси биоцидной добавки - четвертичного аммониевого соединения на основе смоляных кислот, в количестве 0,59% по массе. Разработана технология получения минерального порошка, модифицированного биоцидным соеди-

нением, которая позволяет улучшить физико-механические свойства и повысить долговечность асфальтобетонов

9. Биостойкая асфальтобетонная смесь с применением биоцидной добавки была уложена в дорожном покрытии площадок на автостоянке грузового транспорта на территории Саранского филиала ОАО «Объединенные Пивоваренные заводы», п. Ялга, Республики Мордовия в октябре 2003 года. Опыт эксплуатации показал более высокие физико-механические характеристики в сравнении со стандартным асфальтобетоном. Экономическая эффективность от внедрения биоцидных асфальтобетонных смесей составляет 354 рубля на 1т асфальтобетона дорожного покрытия.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Петрунин Д.А., Ерофеев В. Т., Смирнов В.Ф., Люпаев Б.М. Видовой состав микроорганизмов в асфальтобетонных покрытиях // Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии материалов и конструкций», посвященной 150-летию со дня рождения акад. В.Г. Шухова. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2003.- С. 358-360.

2. Петрунин Д.А., Ерофеев В. Т. Проблемы исследования биоповреждений дорожных битумов //Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов», Ч. 1. -Йошкар-Ола: Отдел оперативной полиграфии Марийского государственного технического ун-та, 2004,- С. 186-188.

3. Петрунин Д. А., Ерофеев ВТ., Смирнов В.Ф. Влияние загрязнений на видовой состав микроорганизмов в асфальтобетонных покрытиях // Актуальные вопросы строительства: материалы Междунар. науч.-техн. конф. / редкол.: В.Т. Ерофеев (отв. ред.) и др. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2004,- С. 278281.

4. Петрунин ДА , Калгин ЮМ, Смирнов В.Ф., Ерофеев В.Т. Биологическая деградация битумных материалов // Актуальные вопросы строительства: материалы Междунар. науч.-техн. конф. / редкол.: В.Т. Ерофеев (отв. ред.) и др. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2004.- С. 281-283.

5. Петрунин Д А , Ерофеев В Т. Биологическое сопротивление асфальтобетонов // Наука и инновации в Республике Мордовия: материалы IV респ. науч.- прак. конф. / редкол.: В.А. Нечаев (отв. ред.)[ и др.].- Саранск, 22-24 дек. 2004г. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005.- С. 543-549.

6. Петрунин Д.А., Ерофеев В.Т. Проблема зараженности асфальтобетонных покрытий микроскопическими организмами // Проблемы и достижения строительного материаловедения: сб. докл. Мевдународной науч.-практ. Интернет-конференции.- Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г.Шухова, 2005.- С.168-169.

7. Петрунин Д.А., Ерофеев В.Т. Разработка биоцвдного состава асфальтобетона // Проблемы и достижения строительного материаловедения: сб. докл. Международной науч.-практ. Интернет-конференции.- Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г.Шухова, 2005,- С. 170-171.

8. Петрунин ДА. Проблема зараженности асфальтобетонных покрытий микроскопическими организмами // Материалы X научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов Мордовского государственного университета имени Н.П.Огарева. 4.2. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2005,- С. 198199.

Подписано в печать 21.02.06. Объем 1,0 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 367. Типография Издательства Мордовского университета 430000, г. Саранск, ул. Советская, 24

W!4

4494

á

J

Введение.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ О СТРУКТУРООБРАЗОВАНИИ, * СВОЙСТВАХ И ПРИМЕНЕНИИ ДОРОЖНЫХ

И КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Современное представление о структурообразовании материалов на основе нефтяных битумов.

1.2. Эффективные составы и физико-механические свойства асфальтобетонов.

1.3. Долговечность битумных дорожных и кровельных материалов в эксплуатационных условиях.

1.4. Биосопротивление строительных материалов.

1.5. Выводы.

2. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. ПРИМЕНЯЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Цель и задачи исследований.

2.2. Применяемые материалы.

2.3. Методы исследования.

2.4. Выводы.

3. АНАЛИЗ НАТУРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ БИОПОВРЕЖДЕНИЙ БИТУМНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.

3.1. Обследование и анализ биоповреждений автомобильных дорог.

3.2. Обследование и анализ биоповреждений покрытий мостовых конструкций.

3.3. Обследование и анализ биоповреждений кровельных материалов. гч 3.4. Влияние производственных факторов на видовой состав микроорганизмов.

3.5. Выводы.

4. ОСНОВЫ ТЕОРИИ БИОКОРРОЗИИ БИТУМНЫХ КОМПОЗИТОВ. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВЫШЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ.

4.1. Основы теории разрушения асфальтобетона под воздействием биологических сред.

4.2. Основы теории долговечности. Прогнозирование долговечности.

4.3. Теоретические предпосылки повышения биологического сопротивления.

4.4. Выводы.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОСОПРОТИВЛЕНИЯ И БИОКОРРОЗИИ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ НЕФТЯНЫХ БИТУМОВ.

5.1. Исследование стойкости модифицированных битумных композитов в биологически агрессивных средах.

5.2. Исследования реологических свойств битумных композиций при воздействии биологических агрессивных сред.

5.3. Исследования стойкости асфальтобетона при воздействии микроорганизмов в лабораторных условиях.

5.4. Исследования стойкости асфальтобетона при воздействии микроорганизмов в естественных условиях.

5.5. Влияние микробиологической коррозии на структуру битумных композитов.

5.6. Разработка биоцидных асфальтобетонов.

5.7. Выводы.

6. ВНЕДРЕНИЕ БИОСТОЙКИХ АСФАЛЬТОБЕТОНОВ И ИХ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

6.1. Рабочие составы для внедрения.

6.2. Производственное внедрение биостойких композитов в строительство.

6.3. Экономическая эффективность.

6.4. Выводы.

Актуальность работы. На предприятиях пищевой, химической, медицинской, микробиологической промышленности, в зданиях и сооружениях сельскохозяйственного и транспортного назначений, а также в жилых и общественных зданиях строительные материалы и изделия подвержены поражению микроорганизмами. Значительную роль в разрушениях играют микроскопические организмы: бактерии, грибы, актиномицеты, для развития и размножения которых здесь создаются благоприятные условия, так как мельчайшие частицы органического вещества почвы, растений, животных, служащие бактериям и грибам питательным субстратом и практически всегда присутствующие в воздухе, оседают на поверхность конструкций.

Натурные обследования зданий и сооружений и эксперименты по изучению поведения материалов в условиях воздействия микроорганизмов свидетельствуют о снижении их физико-механических свойств и разрушениях. Подсчитано, что ущерб, причиняемый зданиям и сооружениям в результате биологических разрушений, составляет многие десятки миллиардов долларов ежегодно.

Степень разрушительного воздействия микроорганизмов определяется физическими, химическими, биологическими и другими факторами. Поражение наиболее интенсивно идет при повышенной влажности, относительно высоких температурах, обилии пыли и загрязнений органической природы. При благоприятных для развития микроорганизмов условиях разрушительные процессы начинаются с переноса их на поверхность изделий, адсорбции, образования и роста микроколоний за счет разрастания гифов и спор, сопровождающегося выделением продуктов метаболизма, их накоплением и коррозионным воздействием.

Актуальность темы диссертации обусловлена тем, что дорожные и кровельные материалы на основе битумных связующих также подвержены негативному воздействию микроорганизмов и продуктов их метаболизма. Установленные в работе количественные зависимости изменения стойкости композитов в биологически агрессивных средах и разработанные биоцидные составы могут быть использованы для внедрения материалов с заданными свойствами. Кроме того, предлагаемые методы моделирования микробиологической коррозии и полученные в результате исследований регрессионные модели позволяют производить оценку долговечности конструкций и изделий на основе битумных связующих, подверженных воздействию биологически агрессивных сред.

Цель и задачи исследований. Целью работы является экспериментально-теоретическое исследование биокоррозии и биологического сопротивления дорожных и кровельных материалов на основе битумных связующих.

Для выполнения поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1) определить видовой состав биодеструкторов, заселяющихся на дорожных и кровельных материалах на основе битумных связующих;

2) исследовать влияние загрязнений окружающей среды на видовой состав микроорганизмов в дорожных и кровельных битумных композиционных материалах;

3) осуществить комплексные исследования биологического сопротивления битумных композитов;

4) провести оценку интенсивности размножения микроорганизмов на строительных материалах и изделиях на основе нефтяных битумов и агрессивного воздействия продуктов их метаболизма;

5) обосновать модель и выявить зависимости биологического разрушения битумных композитов под воздействием продуктов метаболизма микроскопических грибов;

6) при помощи многоуровневых планов эксперимента получить экспериментально-математические зависимости, пригодные для прогнозирования долговечности битумных композиционных материалов от структурных параметров и концентрации биологически агрессивной среды;

7) исследовать изменение физико-механических характеристик битумных композиционных материалов в зависимости от концентраций компонентов химически агрессивных сред, моделирующих продукты метаболизма микроорганизмов, и сроков экспозиции образцов в этих средах;

8) получить составы повышенной биостойкости и внедрить результаты, полученные в ходе выполнения работы, при возведении зданий и сооружений.

Научная новизна работы. Выявлены основные зависимости протекания процессов биокоррозии композиционных строительных материалов на основе битумных связующих.

Исследовано влияние загрязнений окружающей среды на видовой состав микроорганизмов в битумных композиционных материалах

Установлены зависимости влияния структурообразующих факторов композиционных строительных материалов на основе битумных связующих, на процессы биокоррозии и биосопротивления.

Получены количественные зависимости изменения во времени модуля деформации материала на уровне упругих деформаций от агрессивности среды и структуры материала.

Установлены количественные зависимости изменения физико-механических свойств материалов в процессе биокоррозии.

Практическая значимость работы. Подобраны и оптимизированы эффективные составы асфальтобетонных смесей, обладающих необходимыми физико-механическими свойствами и повышенной стойкостью в биологически агрессивных средах.

Разработана технология получения минерального порошка, модифицированного биоцидным соединением, не требующая дополнительных энергозатрат и капитальных вложений, при сохранении высокого качества получаемой продукции.

Результаты исследований могут быть использованы для оценки долговечности битумных композиционных материалов в условиях биологически агрессивных сред.

Внедрение результатов работы. По результатам проведенных исследований была изготовлена опытно-промышленная партия асфальтобетонной смеси для устройства опытно-экспериментального участка. Асфальтобетонная смесь с применением биоцидной добавки - четвертичного аммониевого соединения на основе смоляных кислот, была уложена в дорожном покрытии площадок на автостоянке грузового транспорта на территории Саранского филиала ОАО «Объединенные Пивоваренные заводы», п. Ялга, Республики Мордовия в октябре 2003 года, и при устройстве площадок на автостанции г. Саранска в сентябре 2004г. На ОАО «Мордовспецстрой» в г. Саранске осуществлена привязка разработанной технологии изготовления модифицированного минерального порошка к существующей технологии. Опыт эксплуатации показал более высокие физико-механические характеристики разработанного асфальтобетона в сравнении со стандартными составами.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на следующих внутривузовских, всероссийских и международных конференциях и семинарах:

Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии материалов и конструкций», посвященной 150-летию со дня рождения акад. В.Г. Шухова. (Саранск. 2003 г); Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов», (Йошкар-Ола. 2004 г); Международная, научно-техническая конференция «Актуальные вопросы строительства» (Саранск. 2004 г.); IV республиканской научно-практической конференции «Наука и инновации в Республике Мордовия» (Саранск. 2005 г); Международной научно-практической Интернет-конференции «Проблемы и достижения строительного материаловедения» ( Белгород. 2005 г); X научной конференции Молодых ученых, аспирантов и студентов (Саранск. 2005 г)

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованных источников, включающего 190 наименований; изложена на 186 страницах машинописного текста, включает 60 рисунков, 14 таблиц, 9 приложений. Работа выполнена на кафедре строительного производства Мордовского государственного университета.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведена идентификация биодеструкторов дорожных и кровельных материалов на основе нефтяных битумов. Выявлены основные агенты биоразрушения дорожных и кровельных материалов - грибы родов Aspergillus, Pénicillium, Trichoderma, Alternaria, Fusarium, Cladosporium. Изучены зависимости распределения видового состава микроскопических грибов в дорожных материалах от производственных факторов (от вида и степени загрязнения). Выявлено влияние условий эксплуатации сооружений на видовой состав микроорганизмов на кровельных материалах на основе нефтяного битума.

2. Предложена физико-механическая модель коррозии материалов на основе нефтяного битума под воздействием биологически агрессивных сред. На основе модели показаны основы теории разрушения, теории долговечности и прогнозирование долговечности. Приведены теоретические предпосылки повышения биологического сопротивления материала.

3. Показана возможность применения химически агрессивных сред переменных концентраций при моделировании микробиологической коррозии битумных композиционных материалов. Выявлено, что процессы, происходящие при микробиологической коррозии можно описывать при помощи экспериментально-математических зависимостей, которые, в свою очередь, могут быть получены с применением методов математического планирования эксперимента. Это дает возможность получить регрессионную функцию, описывающую поведение отклика при широком спектре изменения концентраций агрессивных компонентов водных растворов, с уточнением в области более вероятных низких концентраций.

4. Получены экспериментально-математические зависимости в виде полиномов регрессии и выявлены изменения стойкости битумных композитов в чистых химических средах, с различными сочетаниями агрессивных метаболитов, моделирующих продукты метаболизма, характерных для мицелиальных грибов.

5. Предложено проводить оптимизацию состава композитов на основе нефтяного битума по показателям их стойкости в биологически агрессивных средах. Выявлены зависимости изменения деформативных свойств битумных композитов в процессе биоповреждения. Установлено влияние биокоррозии битумных композитов на адгезию к каменным материалам.

6. Показана возможность использовать специальное устройство для испытания материалов на основе нефтяных битумов в лабораторных условиях, пригодное для оценки процессов биологической коррозии.

7. Показаны процессы биоразрушёния и биосопротивления дорожных материалов в естественных условиях. Выявлены изменения физико-механических свойств материала в процессе биокоррозии. Изучено влияние структурообразующих факторов на биосопротивление материалов на основе нефтяных битумов.

8. Разработан состав асфальтобетона, обладающий грибостойкостью и физико-механическими свойствами удовлетворяющими требования ГОСТ 9128-97. Биоцидные свойства достигаются за счет введения в состав асфальтобетонной смеси биоцидной добавки - четвертичного аммониевого соединения на основе смоляных кислот, в количестве 0,59% по массе. Разработана технология получения минерального порошка, модифицированного биоцидным соединением, позволяющим улучшить физико-механические свойства и повысить долговечность асфальтобетонов

9. Биостойкая асфальтобетонная смесь с применением биоцидной добавки, была уложена в дорожном покрытии площадок на автостоянке грузового транспорта на территории Саранского филиала ОАО «Объединенные Пивоваренные заводы», п. Ялга, Республики Мордовия в строительном сезоне 2003 года, в октябре месяце". Опыт эксплуатации показал более высокие физико-механические характеристики в сравнении со стандартным асфальтобетоном. Экономическая эффективность от внедрения биоцидных асфальтобетонных смесей составляет 354 рубля на 1т асфальтобетона дорожного покрытия.

1. Абрамова Н. Ф., Шкулова Г. А., Астахова Л. С., Шашалович М. П. Влияние старения на грибостойкость пластмасс // Биоповреждения: Тез. докл. 2-й Всесоюз. конф. по биоповреждениям: В 2 ч. Горький, 1981. Ч. 1. С. 35-37.

2. Агеева E.H., Веревская Е.А. Отходы Херсонского целлюлозно-бумажного комбината эффективная добавка в асфальтобетон. // Строит, материалы и конструкции. - 1988. -№3. С. 16 - 21.

3. Агеева E.H., Золотарев В.А., Деревяико Р.Ш. Применение побочных продуктов производства для улучшения качества асфальтобетона. // Автомоб. дороги.-1991.-№ 1.С. 15-17.

4. Айзенберг В. Л. Липолитическая способность микромицетов-биодеструкторов // Тезисы докладов конференции «Антропогенная экология микромицетов, аспекты математического моделирования и охраны окружающей среды». Киев, 1990. С. 28-29.

5. Алексеев С. Н., Иванов Ф. М., Модры С., Шиссель П. Долговечность железобетона в агрессивных средах. М.: Стройиздат, 1990. 320 с.

6. Алиев A.M. Асфальтобетон в условиях жаркого климата. Баку, 1980. 112с.

7. Анан А.З., Магомедов М.М, Морев А.И. Опыт устройства дорожного асфальтобетонного покрытия с использованием модифицированного битума. // Автомобильные дороги. Сер. Стр-во и эксплуатация автомоб. дорог. М.: ЦБНТИ Росавтодора. - 1992. - Вып. 10-12. С.1-8.

8. Андреюк Е. И., Былай В. И., Коваль Э. 3., Козлова И. А. Микробная коррозия и ее возбудители. Киев: Наук, думка, 1980. 287 с

9. Андреюк Е. И., Козлова И. А., Рожанская А. М. Микробиологическая коррозия строительных сталей и бетонов // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 209-218.

10. Анисимов А. А. Процессы повреждений материалов микроорганизмами // Экологические основы защиты от биоповреждений. М., 1985. С. 95-105.

11. Анисимов А. А., Веселое А. П., Семичева А. С. Биохимия и биокоррозия / Горьк. ун-т. Горький, 1987. 64 с.

12. Анисимов А. А., Смирнов В. Ф., Семичева А. С. Биохимические механизмы биоповреждений, вызываемых микроорганизмами // Биоповреждения. М., 1987. С. 211-215.

13. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии: Учеб. пособие для студ. хим.- технол. вузов.-М.: Высш. шк., 1978.-319 с.

14. Бабушкин В. И. Физико-химические процессы коррозии бетона и железобетона. М.: Стройиздат, 1968. 187 с.

15. Баловнева КИ. Исследования влияния гранулометрического состава на сдвигоустойчивость асфальтобетона. Балашиха, изд. Союздорнии, 1970. 31 с.

16. Басова Л. П., Потехина Ж. С., Галимова Р. М. Роль аэробных бактерий в процессах коррозии металла // Методы определения биостойкости материалов. М., 1979. С. 177-180.

17. Бех-Андерсен Дж., Хармесен Л. Гриб А в опорных сооружениях // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 56-59.

18. Бикбаев P.A. Биологическое сопротивление каркасных композиционных материалов: Автореф. дисс. канд. техн. наук,- Саранск.-1994. -34 с.

19. Билай В.И. Основы общей микологии. Киев: Вища шк.,1986.-395с.

20. Бгшай В. И., Коваль Э. 3. Грибы, вызывающие коррозию // Биологические повреждения строительных и промышленных материалов. Киев, 1978. С. 19-21.

21. Биологическое сопротивление материалов / В. И Соломатов, В. Т. Ерофеев, В. Ф. Смирнов и др. Саранск: Изд- во Мордов. ун-та, 2001.-196с.

22. Биоповреждения: Учеб. Пособие для биол. спец. вузов / В. Д. Ильичев, Б. В. Бочаров, А. А. Анисимов и др.; Под ред. В. Д. Ильичева. М.:Высш. шк., 1987.- 352с.

23. Биоповреждения в строительстве./Ф.М Иванов, С.Н.Горшин, Дж. Уайт и др.; под ред. Ф.М. Иванова, С.Н. Горшина. М: Стройиздат, 1984. -320 с.

24. Битумные материалы. Под ред. А. Дж. Хойберга. Пер. с англ. М.: Химия., 1974.-248с.

25. Благник Р., Занова В. Микробиологическая коррозия: Пер. с чеш. M.:J1.: Химия, 1965.-222с.

26. Бобкова Т. С., Лебедев Е. М., Пименова M. Н. Международный симпозиум по биологическому повреждению материалов // Микология и фитопатология. 1973. № 7. С. 71-73.

27. Богданова Т. Я. Активность микробной липазы из Pénicillium species in vitro и in vivo // Химико-фармацевт. журн. 1977. № 2. С. 69-75.

28. Борисова H. Н., Ребизова В. Г., Косенкова А. С. Устойчивость резин на основе различных каучуков к биологическим воздействиям // Микроорганизмы и низшие растения разрушители материалов и изделий. М., 1979. С. 96-104.

29. Васильева Н. И, Подчуфаров В. С., Наумова С. Д. Исследование влияния некоторых органических добавок на прочность цементного камня // Микробиол. журн. 1990. № 231. С. 66-69.

30. Вентцель В.И. Теория вероятности.-М.: Наука, 1969. 576 с

31. Веселое А. П., Шляпникова М. А., Иудина К. А., Петривний В. А. Кислотопродукция как фактор жизнедеятельности и биодеструктивнойактивности микромицетов // Биохимические основы защиты промышленных материалов от биоповреждений. Горький, 1989. С. 31-34.

32. Волков М.И., Королев И.В. Структурообразование и взаимосвязь структур в асфальтобетоне. Балашиха, изд. Союздорнии, 1968. с.38-47.

33. Герасименко A.A. Защита машин от биоповреждений. М.: Машиностроение, 1984.-112с.

34. Гезенцвей Л.Б. Асфальтовый бетон. М.: Стройиздат, 1964. 477с.

35. Гезенцвей Л.Б. Асфальтовый бетон из активированных минеральных материалах. М.: Стройиздат, 1971. 255с.

36. Герасименко А. А., Антошина О. А. О некоторых особенностях микромицетной коррозии // Тезисы докладов конференции «Биоповреждения в промышленности»: В 2 ч. Пенза, 1994. Ч. 1. С. 27-28.

37. Герасименко А. А., Матюша Г. В., Андрющенко Т. А., Лукина Н. Б. Воздействие тропических бактерий на коррозию стали и железа // Конференция «Биологические проблемы экологического материаловедения»: Материалы конф. Пенза, 1995. С. 14-16

38. Герасимов В. Н., Голов Е. А., Холоденко В. П. и др. Электронно-микроскопические исследования биоповреждений металлов // Конференция «Биологические проблемы экологического материаловедения»: Материалы конф. Пенза, 1995. С. 17-18.

39. Горелышев Н.В. Оптимальная структура минерального остова асфальтобетона. Материалы работы симпозиума по структуре и структурообразованию в асфальтобетоне. Балашиха, изд. Союздорнии, 1968. с.61-75.

40. Горелышев Н.В. Исследования асфальтобетона каркасной структуры и его эксплуатационных свойств в дорожных одеждах: Автореферат докторской диссертации. -М.:МАДИ, 1978, 35с.

41. Горленко М.В. Микробное повреждение промышленных материалов // Микроорганизмы и низшие растения разрушители материалов и изделий. М.,1979. С. 10-16.

42. Горленко М. В. Некоторые биологические аспекты биодеструкции материалов и изделий // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 9-17.

43. Горшенина Г.И., Михайлов Н.В. Полимерно-битумные изоляционные материалы .М.:Наука. 1967.- 128 с.

44. Горшин С. Н. Грибные поражения древесины и способы борьбы с ними // Микроорганизмы и низшие растения разрушители материалов и изделий. М., 1979. С. 154-163.

45. Горшин С. Н. Экологические аспекты биоразрушений и конструкционные меры защиты деревянных строений // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 84-102.

46. ГОСТ 9.049-75 ГОСТ 9.053-75. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов.

47. Давыдова А.Р., диссертация, МИНХ и ГП им И.М.Губкина, 1969

48. Доленсел Б. Коррозия пластических материалов и резин. М.: Химия, 1964. 248 с.

49. Дорожный асфальтобетон/ Л.Б. Гезенцвей, Н.В. Горелышев, A.M. Богуславский, И.В. Королев. Под ред. Л.Б. Гезенцвея, 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1985,350 с.

50. Дорожные одежды из местных материалов / Под ред. проф. А.К. Слаеуцкого М.: Транспорт, 1987. С. 264.

51. Дрозд Г. Я. Микроскопические грибы как фактор биоповреждений жилых, гражданских и промышленных зданий. Макеевка: Б. И., 1995. 18 с.

52. Дубок Н. Н„ Ангерт Л. Г. Обрастание резин плесневыми грибами и способы их защиты // Биологические повреждения строительных и промышленных материалов. Киев, 1978. С. 81-82.

53. Евдокимов Ю.А., Колесников В.И., Тетерин А.И. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа. М.: Наука, 1980. 228 с.

54. Ерофеев В.Т., Мищенко Н.И., Селяев В.П., Соломатов В.И. Каркасные строительные композиты. Изд во Морд, ун-та. - 1995.- 372 с.

55. Ерофеев В. Т., Фельдман М. С., Стручкова И. В., Бикбаев Р. А. Исследование грибостойкости гипсоцементнопуццолановых строительных композиций // IV Всесоюзная конференция по биоповреждениям: Тез. докл. Н. Новгород, 1991. С. 25-26.

56. Жданова Н. Н., Кириллова Л. М., Борисюк Л. Г. и др. Экологический мониторинг микобиоты некоторых станций Ташкентского метрополитена // Микология и фитопатология. 1994. Т. 28, вып. 3. С. 7-14.

57. Жиряева Е. В., Ермилова И. А., Комарова Т. И., Каневская И. Г. Деструкция синтетического волокна нитрон под влиянием некоторых микромицетов //Микология и фитопатология. 1991. Т. 25, № 2. С. 141-146.

58. Жиряева Е. В., Платонова Н. В., Ермилова И. А. и др. Исследование биодеструкции волокна на основе акрилонитрила // Микология и фитопатология. 1992. Т. 26, вып. 1. С. 35-41.

59. Зазимко В.Г. Оптимизация свойств строительных материалов.- М: Транспорт, 1981.- 103 с.

60. Заикина Н. А., Деранова Н. В. Образование органических кислот, выделяемых с объектов, пораженных биокоррозией // Микология и фитопатология. 1975. Т. 9, № 4. С. 303-306.

61. Заикина Н. А., Елинов Н. П., Виноградов П. А., Голованенко Г. Г. Биокоррозия материалов в условиях морской атмосферы и меры борьбы с ней // Биологические повреждения строительных и промышленных материалов. Киев, 1978. С. 51-52.

62. Защита от коррозии, старения и биоповреждений машин, оборудования и сооружений: Справочник: В 2 т. / Под ред. A.A. Герасименко. М.: Машиностроение, 1987.-688с.

63. Злочевская И. В. Биоповреждения каменных строительных материалов микроорганизмами и низшими растениями в атмосферных условиях // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 257-271.

64. Иванов Ф. М. Биокоррозия неорганических строительных материалов // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 183-188.

65. Иванов Ф. М., Рогинская Е. Л. Опыт исследования и применения биоцидных (фунгицидных) строительных растворов // Актуальные проблемы биологических повреждений и защиты материалов, изделий и сооружений. М., 1989. С. 175-179.

66. Иванов Ф. М., Рогинская Е. Л., Серебряник В. А, Гончаров В. В. Биоцидные растворы и бетоны // Бетон и железобетон. 1989. № 4. С. 8-10.

67. Ильичев В. Д. На стыке экологии и техники // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 4-9.

68. Ильичев В. Д., Бочаров Б. В., Горленко М. В. Экологические основы защиты от биоповреждений. М.: Наука, 1985. 172 с.

69. Инсодене Р. В., Лугаускас А. Ю. Ферментативная активность микромицетов как характерный признак вида // Проблемы идентификации микроскопических грибов и других микроорганизмов. Вильнюс, 1987. С. 4346.

70. Исаченко Б.Л. Характеристика бактериологических процессов в Черном и Азовском морях // Избр. тр.: В 3-х т. M.;J1.:AH СССР, 1951. Т.1.С.306-312.

71. Каневская И.Г. Биологическое повреждение промышленных материалов. JL: Наука, 1984.- 230с.

72. Каневская И. Г., Лебедева Е. В. Биологическое повреждение каучуков, резин и изделий из них // Микология и фитопатология. 1980. Т. 14, № 3. С. 242-246.

73. Каравайко Г.И. Биоразрушения. М.: Наука, 1976.- 50с

74. Каравайко Г.И. Жеребятьева Т.В. Бактериальная коррозия бетонов // Докл. АН СССР. 1989. Т.306, №2.С.38-39.

75. Коваль Э. 3., Серебреник В. А., Рогинская Е. П., Иванов Ф. М. Микодеструкторы строительных конструкций внутренних помещений предприятий пищевой промышленности//Микробиол. журн. 1991. Т. 53, № 4. С. 96-103.

76. Ковальский Ю. В. Микробиологическая оценка стойкости лакокрасочных покрытий для условий биотехнологического производства // Тезисы докладов конференции «Биоповреждения в промышленности»: В 2 ч. Пенза, 1994. Ч. 1. С. 35-37.

77. Колбановская A.C., Гезенцвей Л.Б., Михайлов В.В. Роль тонких слоев битума в процессах структурообразования дисперстных битумоминеральных материалов.- Коллоидный журнал, 1963, т.ХХУ, №3, с. 25-29.

78. Колбановская А. С., Давыдов, А. Р., Шемонаева Д. С. Механизм влияния добавок ПАВ на дисперсные структуры в дорожных битумах. -Коллоидный журнал, 1967, № 4, С. 509-518.

79. Колбановская А. С., Михайлов В. В. Дорожные битумы. М., Транспорт, 1973. 264 с.

80. Кондратюк Т. А., Коваль Э.З., Рой A.A. Поражение микромицетами различных конструкционных материалов // Микробиол. журн. 1986. Т. 48 №5. С. 57-60.

81. Кононов В.Н. К вопросу конструирования городских дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием из условий работы его как упругой плиты. В кн.: Новые прогрессивные методы строительства городских инженерных сооружений. - М., 1977,с. 83-87.

82. Королев И.В. Дорожный теплый асфальтобетон. Киев, Вища школа, 1975, 155с.

83. Коррозия бетона и железобетона, методы их защиты / В.М. Москвин, Ф.М. Иванов, С.Н. Алексеев, Е.А. Гузеев; Под общ. ред. В.М. Москвина. -М.: Стройиздат, 1980. 536 с

84. Кузнецов С.И. Микрофлора озер и ее геохимическая деятельность. Л.: Наука, 1970. 440 с.

85. Кузнецова И. М. Няникова Г. Г., Виноградов В. Я., Попов М. В. Исследование продукта выщелачивания плотины Шульбинской ГЭС // Материалы конференции «Биологические проблемы экологического материаловедения». Пенза, 1995. С. 53-55.

86. Кузнецова И. М., Няникова Г. Г., Дурчева В. Н., Виноградов В. Я., Попов М. В. Изучение воздействия микроорганизмов на бетон // Тезисы докладов конференции «Биоповреждения в промышленности»: В 2 ч. Пенза, 1994. Ч. 1. С. 8-10.

87. Кулик Е. С. Биостойкость лакокрасочных покрытий // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 276-290.

88. Кулик Е. С., Виноградова Л. М., Корякина М. И. Влияние метаболитов грибов на физико-механические свойства лакокрасочных покрытий // Биологические повреждения строительных и промышленных материалов. Киев, 1978. С. 63-67.

89. Кулик Е. С., Корякина М.П., Виноградова Л. М. и др. Роль изучения экологии грибов в определении грибостойкости лакокрасочных покрытий // Микроорганизмы и низшие растения разрушители материалов и изделий. М., 1979. С. 90-96.

90. Курс низших растений / Под ред. М В. Горленко. М.: Высш. шк., 1981. 504 с

91. Ландгрен Д.Дж., Вестал Дж. Р., Табита Ф.Р. Микробиология загрязненных вод. М.: Медицина, 1976.С. 69-87.

92. Лугаускас А. Ю. Микромицеты окультуренных почв Литовской ССР. Вильнюс: Мокслас, 1988. 264 с.

93. Лугаускас А. Ю., Левинскайте Л. К, Лукшайте Д. И. Поражение полимерных материалов микромицетами // Пласт, массы. 1991. № 2. С. 2428.

94. Малама А. А., Лукашик А. Н., Шинкарчук Б. Н. и др. Оценка грибостойкости материалов при испытаниях их по ГОСТу 9.049-75 и ГОСТу 9.050-75 // Биохимические основы защиты промышленных материалов от биоповреждений. Н. Новгород, 1991. С. 51-55.

95. Матеюнайте О. М., Каледене Л. П. Выявление активных биодеструкторов полимерных материалов // Выделение, идентификация и хранение микромицетов и других микроорганизмов. Вильнюс, 1990. С. 9597.

96. Милова Н. М. Динамика образования щавелевой кислоты дереворазрушающими грибами в культуре // Микология и фитопатология. 1973. Т. 7, №6. С. 512-514.

97. Миронов А.А., Базуев В.П. Улучшение гудрономинеральных смесей для сельских дорог отходами полимеров. В сб.: Повышение эффективности дорожного строительства в условиях Сибири. - Кемерово.: Изд-во Кузбас. Политехи. Ин-та. - 1991. С. 113-119.

98. Михайлов Н.В. Упруго пластические свойства нефтяных битумов. II.Колл. журнал.- 1955. - N 17.- С.119.

99. Михайлов Н.В . Дорожные битумы. М.: Наука.- 1973. 312 с.

100. Могшьницкий Г. M. О биокоррозионной активности почвенных грунтов на трассах газо- и нефтепроводов севера европейской части СССР // Микроорганизмы и низшие растения разрушители материалов и изделий. М., 1979. С. 113-118.

101. Наплекова H. H., Абрамова Н. Ф. О некоторых вопросах механизма воздействия грибов на пластмассы // Изв. Сиб отд-ния АН СССР. Сер. биол. 1976. №3(15). С. 21-27.

102. Насиров Р. А., Пучкова А. А., Меркулов В. И., Кулиева М. А. Коррозия стали под воздействием микроорганизмов // 1-я Всесоюзная конференция по биоповреждениям. М., 1978. С. 39.

103. Никольская О. О., Дегтяръ Р. Г., Синявская О. Я., Латишко H. В. Пор виняльна характеристика утворения властивостей каталаз та глюкозооксидазы деяких вид в роду Pénicillium // Микробиол. журн. 1975. Т. 37, №2. С. 169-176.

104. Новикова Н. Д. Влияние микробного фактора на полимерные материалы, оснащение и оборудование, используемые в пилотируемых космических аппаратах // Тезисы докладов конференции «Биоповреждения в промышленности»: В 2 ч. Пенза, 1994. Ч. 2. С. 24-25.

105. Орловский Ю. К, Ивашкевич Б. М, Юрьева Е. В. Биокоррозия серных бетонов // Бетон и железобетон. 1989. № 4. С. 45-46.

106. Охрана окружающей среды и лесное хозяйство РМ. Статистический сборник комитета государственной статистики РМ.№501. г.Саранск. 2003г. июнь, 40с.

107. Павлов H. H. Старение пластмасс в естественных и искусственных условиях. М.: Химия, 1982. 224 с.

108. Панова О. А., Бочаров Б. В., Розенфельд И. Л. Влияние гриба Aspergillus niger на коррозию железа, меди и алюминия // Микроорганизмы и низшие растения разрушители материалов и изделий. М., 1979. С. 67-73.

109. Панова О. А., Великанов Л. Л., Тимонин В. А. Коррозия металлов, вызываемая микроскопическими грибами // Микология и фитопатология. 1982. Т. 16, №6. С. 514-518.

110. Панчеиков Г.М., Кинетика цепных реакций, Уч. зап. МГУ, Физ. хим., вып. 167, 1953.

111. Печеный Б.Г. Исследования температурных и усадочных напряжений в бетонах // Изв. вузов / Строительство и архитектура. 1980. - № 1. С.73-77.

112. Радовский Б.С. Теоретические основы конструирования и расчета нежестких дорожных одежд на воздействие подвижных нагрузок. М.: МАДИ,1982, с 16.

113. Ребрикова Н. Л., Карпович Н. А. Микроорганизмы, повреждающие настенную живопись и строительные материалы // Микология и фитопатология. 1988. Т. 22, № 6. С. 531-537.

114. Ребиндер П. А. Физико-химическая механика дисперсных структур. — В кн.: Физико-химическая механика дисперсных структур. М.: Наука. 1966. С. 3-16 с.

115. Ребрикова Н. Л., Назарова О.Н., Дмитриева М.Б. Микромицеты, повреждающие строительные материалы в исторических зданиях, и методы контроля // Конференция «Биологические проблемы экологического материаловедения»: Материалы конф., Пенза, 1995. С. 59-63.

116. Розенталь Н. К. Биокоррозия канализационных коллекторов и их защита // Тезисы докладов конференции «Биоповреждения в промышленности»: В 2 ч. Пенза, 1994. Ч. 2. С. 54-55.

117. Рубенчик Л. И. Микроорганизмы как фактор коррозии бетонов и металлов /Докл. АН УССР: Киев, 1950. 64 с

118. Рудакова А. К. Микробиологическая стойкость полихлорвиниловых пластикатов, применяемых в кабельной промышленности // Труды ВНИИКП. М., 1969. Вып. 13. С. 93-103.

119. Рудакова А. К., Биткина Т. А., Выродова В. В. Стойкость полимерных материалов, применяемых при изготовлении кабелей, проводов, к воздействию плесневых грибов // Биоповреждения, методы защиты. Полтава, 1985. С. 158-164.

120. Рудакова А. К, Биткина Т. А. Влияние биоповреждений на эксплуатационно-техническую надежность кабельных изделий // Биоповреждения, методы защиты. Полтава, 1985. С. 51-56.

121. Руденская С.Р., Руденский A.B., Таймов Б.Н., Талаев Е.И. Реологические свойства битумов. М.:Высшая школа.- 1967. 118 с.

122. Рыбьев И.А. Асфальтовые бетоны. М.: Высшая школа, 1971, 130с.

123. Свергузова С. В., Гончарова Е. Н., Денисова Л. В. и др. Изучение процесса коррозии бетонов тионовыми бактериями // Конференция «Биологические проблемы экологического материаловедения»: Материалы конф. Пенза, 1995. С. 70-71.

124. Семичева A.C., Тарасова Н. А., Бережная Е. В. и др. Исследование устойчивости резин и их компонентов к биоповреждающему действию плесневых грибов // Биохимические основы защиты промышленных материалов от биоповреждений. Горький, 1987. С. 18-20.

125. Сергиенко С.Р., Таимова Б.А., Талаев Е.И. Высокомолекулярные неуглеводородные соединения нефти. М.:Наука.- 1979.- 270 с.

126. Сидоренко Я. П., Пашкевич Р. Е. Изучение грибостойкости металлических систем в лабораторных и натурных условиях // Тезисыдокладов конференции «Биоповреждения в промышленности»: В 2 ч. Пенза, 1993. Ч. 1.С. 67-68.

127. Сидоренко Л. П., Пашкевич Р. Е., Лугаускас А. 10., Гермаш Л. 77. Микромицеты, развивающиеся на металлах в природных условиях // Микробиол. журн. 1995. Т. 57, № 3. С. 15-24.

128. Смирнов В. Ф., Романова И. А., Китайгора Е. А., Голованенко Н. И. Исследование грибостойкости кабельных ПВХ-пластикатов и защита их от биоповреждений // IV Всесоюзная конференция по биоповреждениям: Тез. докл. Н. Новгород, 1991. С. 68-69.

129. Статистический ежегодник "Мордовия". Комитет государственной статистики РМ. г.Саранск: типография "Красный Октябрь", 2003г. 300с.

130. Стренгер-Йоханнесен М. Аэробные спорообразующие палочкообразные бактерии как разрушители антикоррозионных покрытий на синтетической основе и растворов для заделки швов // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. 320с.

131. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей. Справочное издание. Бродский В.З., Бродский Л.И, Голикова Т. И., Никитина Е.П., Панченко Л.А. /Под редакцией В.В. Налимова М.: "Металлургия", 1982. 752 с.

132. Тарасова Н. А., Машкова И. В., Шарова Л. Б. Устойчивость эластичных покрытий к разрушающему действию микроскопических грибов //

133. Биохимические основы защиты промышленных материалов от биоповреждений. Горький, 1989. С. 53-59.

134. Таращанский Е.Г., Зыков В.А. О критерии оценки деформационной устойчивости асфальтобетона при низких температурах с учетом его морозостойкости // Изв. вузов / Строительство и архитектура. 1978. № 10. С.155-157.

135. Таращанский Е.Г., Зыков В.А., Вилъмсен И.И. Исследования деформативных и акустических показателей песчаного асфальтобетона // Тр./ Союздорнии. 1975. - Вып.79. С. 141-145.

136. Таширев А. Б. Взаимодействие микроорганизмов с металлами // Микробиол. журн. 1995. Т. 57, № 2. С. 95-104.

137. Тихомиров В.Б. Планирование и анализ эксперимента (при проведении исследований в легкой и текстильной промышленности).- М.: Лег. индустрия, 1974.-263 с.

138. Толмачева Р. Н., Цендровский Д. В., Смирнов В. Ф., Смирнова И. И. Микробиологическое повреждение материалов, изделий, используемых в радиотехнике // Биохимические основы защиты промышленных материалов от биоповреждений. Горький, 1987. С. 30-34.

139. Туркова З.А. Микрофлора материалов на минеральной основе и вероятные механизмы их разрушения // Микология и фитопатология. 1974. Т.8, вып.З. С.219-226 .

140. Туркова 3. А., Фомина Н. В. Свойства Aspergillus penicilloides, повреждающего оптические изделия // Микология и фитопатология. 1982. Т. 16, вып. 4. С. 314-317.

141. Ускова Е. Н., Осипов А. К, Ерофеев В. Т. Коррозионно электрохимические свойства стали Ст 3 в условиях бактериального заражения // Материалы научной конференции Мордовского госуниверситета. Саранск, 1999. С. 84.

142. Цементные бетоны с минеральными наполнителямиШ.ИДворкин, В.И.Соломатов, В.Н.Выровой, С.М. Чудновский К.: Будивэльник, 1991. 136 с.

143. Уэйт Д., Кинг Б. Количественная оценка повреждения древесины микроорганизмами // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 59-70.

144. Фельдман М. С., Кирш С. К, Пожидаев В. М. Механизмы микодеструкции полимеров на основе синтетических каучуков // Биохимические основы защиты промышленных материалов от биоповреждений. Н. Новгород, 1991. С. 4-9.

145. Фельдман М. С., Семичева А. С., Солдатова Н. К и др. Устойчивость к биоповреждениям некоторых резинотехнических изделий // Биоповреждения в промышленности. Горький, 1983. С. 57-60.

146. Флеров Б. К. Биологические повреждения материалов и изделий // Проблемы биологических повреждений и обрастаний материалов, изделий и сооружений. М., 1972. С. 3-10.

147. Чуйко А. В. О воздействии строительных материалов и конструкций на биосферу // Эффективность и коррозионная стойкость сельскохозяйственных зданий и сооружений. Саратов, 1985. С. 3-21.

148. Чуйко А. В. Органогенная коррозия. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1978. 232 с

149. Чуйко А. В. Повышение биостойкости фуранового полимербетона // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 203-209.

150. Чуйко A.B., Ромоданов А.Н. О коррозии бетона на мясоперерабатывающих предприятиях // Бетон и железобетон. 1963. № 5. С. 219-221.

151. Чуйко А. В., Черникова С. Н., Прошин А. П. К вопросу изучения причин разрушения ячеистого бетона в животноводческих помещениях // Материалы3.й Всесоюзной межвузовской конференции по ячеистым бетонам. Саратов; Пенза, 1966. С. 151-156.

152. Чуйко А. В., Чистова Е. М. Причины разрушения керамических плиток на предприятиях пищевой промышленности // Стекло и керамика. 1965. № 5. С.10-12.

153. Шалыт С. Я. О применении анионактивных веществ в качестве поверхностно-активных добавок к асфальтобетону. — В кн.: Физико-химическая механика дисперсных структур. М., Наука, 1966. С. 114-119.

154. Шестоперов С. В. Дорожно-строительные материалы. М., Высшая школа, 1969. 671 с.

155. Юрашунас Т. К Асфальтобетон из активированных гравийных материалов. — В кн.: Вопросы строительства асфальтобетонных покрытий с применением активированных минеральных материалов. М., 1972, с. 47-58.

156. Шмидт О. Лабораторные исследования активности бактерий по отношению к стенке клетки древесины // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 70-76.

157. Экхардт Ф. Е. Разрушение силикатов микроорганизмами -высвобождение катионов из алюмосиликатных минералов дрожжевыми организмами и нитчатыми грибами // Биоповреждения в строительстве. М., 1984. С. 246-257.

158. Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г., Курс химической кинетики, Изд. Высшая школа, 1962

159. Booth G. H. Microbiological corrosion. London: Mills and Boon Ltd. 1971. 63 P

160. Borenstein S. W. Microbiologically influenced corrosion of austenitic stainless steel Weldments // Mater. Perform. 1991. Vol. 30, № 1. P. 52-54.

161. Coretzki J. Microbiologische Einflüsse auf nichtmetallischanorganischt Baustoffe // Bauzeitung. 1988. Vol. 42, №3. P. 109-112.

162. Duriez M., Arrambide I. Liants Hydrocarbones, 1968, Paris, p. 34.

163. Fraderio G., Albo S., Zanardini E., Sorlini C. Research on chromatic alternation of marbles from the fountain of Villa Litta // 6th Int. Symp. Microb. Ecol., Barcelona, 1992. P. 291.

164. Hansen D. J., Tighe-Ford D. J., George G. C. Role the mycelium in the corrosive activity of Cladosporium resinae in dioso/water system I I Int. Biodeterior. Bull. 1981. Vol. 17, № 4. P. 103-112.

165. Haraguchi T., Hayashi E., Takahachi V. Etal. Degradation of lignin-related polystirene derevatives by soil microflora and micromonospora sp. // Proc. 4th Intern. Biodeterior. Symp. L., 1980. P. 123-126.

166. Microbiologically influenced corrosion // Anticorros. Meth. and Mater. 1994. Vol. 41, №6. P. 26.

167. Niemeyer W. Beton und Stanlbetbau, 1980. № 10.

168. Parbery D. G. The role of Cladosporium resinae in the corrosion of aluminium alloys // Intern. Biodeterior. Bull. 1968. Vol. 4, № 2. P. 79-81.

169. Pirt S.J. Microbial degradation of synthetic polymers // Chem. Technol. And Biotechnol. 1980.Vol. 30, № 4. P. 176-179.

170. Popescu A., Ionescu-Homoriceanu S. Biodeterioration aspects at a brick structure and bioprotection possibilities // Ind. Ceram. 1991. Vol. 11, № 3. P. 128— 130.

171. Pavement Data Collection Technology // Australian Road Research. 1991. - № 6.- p. 14-26.

172. Polymer modified asphalt product. // ENR. - 1992. V.229, № 23. P.54.

173. Ronay Dezzo. A biological es ezen belul a mikokorrosio nemzetgazdasadi jelentosege // Magy. Kem. Lap. 1991. Vol. 46, № i. p.7-8.

174. Salal A. K., Carew I.A., Islam M. Biodeterioration of metal pipes from an air conditioning unit at a sewage treatment station // Microbiol. J. 1984. Vol. 25, № 97. P. 39—45.

175. Sand W., Bock E. Biodeterioration of concrete by thiobacilli and nitriofying bacteria // Mater, et Techn. 1990. Vol. 78. P. 70-72.

176. Schiappazelli E. R., Meybaum R. R. Microbiological corrosion in terminal storage tanks for aircraft fuel // Mater. Perform. 1980. Vol. 19, № io. P. 47-50.

177. Siedearek H., Wagner D., Fischer W. R., Paradies H. H. Microbiologically influenced corrosion of Copper. The ionic transport properties of biopolymers I I Corros. Sci. 1994. Vol. 36, № 10. P. 1751-1763.

178. Tirpak G. Microbial degradation of plasticized P.V.C. // Sp. J. 1970. Vol. 26, № 7. P.26-30.

179. Vang S. S., Chen C. V., Lin V. T. Microbial corrosion of alloy metal and electronic components // 6th Intern. Symp. Microboil. Ecol. Barcelona, 1992. P. 98.