По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 691:53 + 691.12

Взаимодействие микроорганизмов с каменными строительными материалами

Н. Н. Уряшева аспирант, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск

Строительные материалы могут быть подвержены воздействию микроорганизмов почти во всех водных и влажных средах. В результате деятельности микроорганизмов происходит коррозия материала, а также ухудшается эстетический облик зданий и страдает качество воздуха внутри помещений. Проведен обзор отечественной и зарубежной литературы, посвященной проблеме взаимодействия микроорганизмов с каменными строительными материалами. Выявлены основные направления проведения научных исследований в этой области.

Литература:

3. Alexander M.G. Performance of sewer pipe concrete mixtures with portland and calcium aluminate cements subject to mineral and biogenic acid attack / M.G. Alexander, C. Fourie // Mater. Struct. – 2011. – Vol. 44. – № 1. – P. 313–330.

4. A new test method to assess the bacterial deterioration of cementitious materials / C. Magniont, M. Coutand, A. Bertron et al. // Cem. Concr. Res. – 2011. – Vol. 41. – № 4. – P. 429–438.

5. An innovative approach to reproduce the biodeterioration of industrial cementitious products in a sewer environment. Part I: test design / M. Peyre Lavigne, A. Bertron, L. Auer et al. // Cem. Concr. Res. – 2014.

6. Chemical, microbiological, and in situ test methods for biogenic sulfuric acid corrosion of concrete / J. Monteny, E. Vincke, A. Beeldens et al. // Cem. Concr. Res. – 2000. – Vol. 30. –№ 4. – P. 623–634.

7. Infl uence of the intrinsic characteristics of mortars on their biofouling by pigmented organisms: Comparison between laboratory and fi eld-scale experiments / T.H. Tran, A. Govin, R. Guyonnet et al. // Int. Biodeterior. Biodegrad. – 2014. – Vol. 86. – P. 334–342.

8. Accelerated laboratory test to study fungal biodeterioration of cementitious matrix / V. Wiktor, F. De Leo, C. Urzì et al. // Int. Biodeterior. Biodegrad. – 2009. – Vol. 63. – № 8. – P. 1061–1065.

9. An innovative approach to reproduce the biodeterioration of industrial cementitious products in a sewer environment. Part II: validation on CAC and BFSC linings / M. Peyre Lavigne, A. Bertron, C. Botanch et al. // Cem. Concr. Res. – 2014.

10. Васильева, Н.В. Микроорганизмы – контаминанты и патогены – индукторы процессов старения больничных зданий и помещений медицинского назначения, а также возбудители некоторых заболеваний людей: учеб. пособие / Н.В. Васильева, Н.П. Елинов; под ред. Н.П. Елинова. – СПб.: КОСТА, 2009. – 224 с.

11. Mudarri, D. Public health and economic impact of dampness and mold / D. Mudarri, W.J. Fisk // Indoor Air. – 2007. – Vol. 17. – № 3. – P. 226–235.

12. A review of indoor microbial growth across building materials andsampling and analysis methods / T. Verdier, M. Coutand, A. Bertron, C. Roques // Building and environment. – 2014. – Vol. 80. – P. 136–149.

13. Фатыхова Ю.Н. Роль структуры сообществ хемолитотрофных микроорганизмов в разрушении строительных силикатных материалов: дис. … канд. биол. наук / Ю.Н. Фатыхова. – Томск, 2006. – 125 с.

14. Indoor fungal contamination of moisturedamaged and allergic patient housing analysed using real-time PCR / A.-P. Bellanger, G. Reboux, S. Rous-sel et al. // Lett. Appl. Microbiol. – 2009. – Vol. 49. – P. 260–266.

15. ГОСТ 9.053–75. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Материалы неметаллические и изделия с их применением. Метод испытаний на микробиологическую стойкость в природных условиях в атмосфере (с Изменением 1) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.gostedu.ru/16657.html.

16. ГОСТ 9.049–91. Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Материалы полимерные и их компоненты. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/ 1200015007.

17. GGTM. P040. Method for Measuring Microbial Resistance from Various Sources (based on ASTM D6329). – http:// greenguard.org/Libraries/ GG_Documents/GGTM_P040_ Method_for_Measuring_ Microbial_Resistance_from_Various_ Sources_071221. sfl b.ashx.

18. Khan B.A. Antibacterial properties of hemp and other natural fi bre plants: a review / B.A. Khan, P. Warner, H. Wang // Bio Resources. – 2014. – Vol. 9. – № 2. – P. 3642–3659.

19. Pacheco-Torgal F. Cementitious building materials reinforced with vegetable fibres: a review / F. PachecoTorgal, S. Jalali // Constr. Build. Mater. – 2011. – Vol. 25. – № 2. – P. 575–581.

20. Titanium dioxide based strategies to prevent algal fouling on cementitious materials / A. MauryRamirez, W. De Muynck, R. Stevens et al. // Cem. Concr. Compos. – 2013. – Vol. 36. – P. 93–100.

21. Сураева Е.Н. Разработка сухих строительных смесей с биоцидными свойствами: дис. ... канд. техн. наук. – Саранск, 2015. – 170 с.

22. Родин А.И. Разработка биоцидных цементов и композитов на их основе: дис. ... канд. техн. наук. – Саранск, 2013. – 205 с.

23. Bioreceptivity evaluation of cementitious materials designed to stimulate biological growth / S. Manso, W. De Muynck, I. Segura et al. // Sci. Total. Environ. – 2014. – Vol. 481. – P. 232–241.

24. Wiktor V. Quantifi cation of crack-healing in novel bacteria-based self-healing concrete / V. Wiktor, H.M. Jonkers // Cem. Concr. Compos. – 2011. – Vol. 33. – № 7. – P. 763–770.

25. Belie N.D. Microorganisms versus stony materials: a love–hate relationship // Mater. Struct. – 2010. – Vol. 43. – № 9. – P. 1191–1202.

26. Decho A.W. Overview of biopolymerinduced mineralization: What goes on in biofi lms? // Ecol. Eng. – 2010. – Vol.

36. – № 2. – P. 137–144.

27. Soleimani S. Resistance of biofi lm-covered mortars to microbiologically infl uenced deterioration simulated by sulfuric acid exposure / S. Soleimani, O.B. Isgor, B. Ormeci // Cem. Concr. – 2013.

З дания и сооружения подвергаются воздействию микроорганизмов в различных средах. Везде, где есть контакт с водой, которая является необходимым условием для развития жизни, строительные материалы могут подвергаться воздействию микроорганизмов.

Взаимодействия между ними могут в некоторых случаях влиять на эксплуатационные характеристики, долговечность и безопасность строительных материалов и изделий, что, в свою очередь, касается экономического вопроса. В последнее время эти взаимодействия становятся объектом все больших исследований.

Под микроорганизмами, вовлеченными в эти взаимодействия, понимаются бактерии, дрожжи, микроскопические грибы и водоросли. В процессе эволюции микроорганизмы, древнейшие обитатели Земли, адаптировались к жизни на различных субстратах и постоянно изменяющимся условиям внешней среды. Они вездесущи и повсеместно распространены: в воздухе, воде и почве. Главная классификация микроорганизмов делит их на группы по типу питания, который определяет то, как микроорганизмы взаимодействуют со средой, в частности с субстратом, а преобладание того или иного типа микроорганизма зависит от характеристик самой среды.

В таблице приведены основные факторы окружающей среды, которые необходимы для жизнедеятельности микроорганизмов, обусловливающих биоповреждение материалов [1].

Присутствие всех перечисленных условий является возможной причиной заселения строительных материалов, зданий и сооружений различными группами микроорганизмов.

Микроорганизмы структурируются в биопленку, являющуюся их основной формой жизни (множество различных микроорганизмов, расположенных на какой-либо поверхности, клетки которых прикреплены друг к другу с помощью полимерного вещества, которое они выделяют), что делает бактериальную популяцию более устойчивой к суровым условиям внешней среды, а также к изменению этих условий.

Биоповреждением называют нарушение минералогических, химических и микроструктурных характеристик строительных материалов, развивающееся в результате деятельности живых организмов. Биоповреждения строительных конструкций и сооружений до сих пор являются наименее изученным фактором, несмотря на то, что ведут как к снижению прочностных характеристик материалов и несущей способности строительных конструкций, ухудшению внешнего вида зданий, так и несут угрозу здоровью человека, особенно когда связаны с ухудшением качества воздуха.

Для Цитирования:
Н. Н. Уряшева, Взаимодействие микроорганизмов с каменными строительными материалами. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2018;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: