Проблему биологического разрушения зданий и строительных конструкций решают новые строительные материалы, неподверженные вредному действию микроорганизмов.
Роман Фишман
Как защитить здание от биологических разрушений?

Сегодня, когда счета за коммунальные услуги растут как на дрожжах, важность качественной теплоизоляции — для сохранения тепла зимой, прохлады летом и кошелька круглый год, — очевидна каждому домовладельцу. К сожалению, мало кто при выборе изолирующего материала рассматривает его биостойкость — невосприимчивость к негативным воздействиям живых микроорганизмов. На самом деле, эта проблема касается не только деревянных конструкций. Со временем даже каменный дом превращается в руины, если при его строительстве применять небиостойкие материалы.

С.А. Старцев, 2010 Разрушение оголовка железобетонной колонны в результате жизнедеятельности микроорганизмов

К нарушению целостности конструкций могут приводить самые разные организмы-биодеструкторы. Но ключевую роль в этих процессах играют микробы — прежде всего, повсеместно распространенные бактерии рода Thiobacillus и Acidithiobacillus, а также плесневые грибки Fusarium, Penicillium, и некоторые лишайники. Закрепившись на материале, они могут постепенно разрушать его, даже не используя его непосредственно для питания. Так, Железобактерии Thiobacillus и Acidithiobacillus способны окислять железо для получения энергии. В природе это приводит к появлению «ржавых» водоемов, в строительстве — к повреждениям и разрушениям металлических конструкций.

Wikimedia Commons Железобактерии Thiobacillus и Acidithiobacillus способны окислять железо для получения энергии. В природе это приводит к появлению «ржавых» водоемов, в строительстве — к деградации металлических конструкций.

Цепочка разрушений

Под действием выделяемых микробами органических и неорганических кислот происходит частичное и полное разрушение конструкции, даже построенной из металла, бетона или природного камня. Агрессивно реагируют с материалами биогенные газы — аммиак и метан. Многие продукты жизнедеятельности бактерий играют роль катализаторов, ускоряющих реакции, вызывающие старение материалов. Да и сам по себе рост биомассы в трещинах и внутренних полостях расклинивает их, вызывая механические повреждения.

Дополнительный вклад вносит коррозийное действие влаги, которая постоянно конденсируется на поверхности зданий и сооружений. Дома нагреваются и остывают медленнее естественной окружающей среды, а городской воздух содержит повышенные количества углекислого газа, сульфатов, оксидов азота и других соединений. Все это заметно облегчает жизнь разрушительным микроорганизмам. Недаром реставраторы, занятые восстановлением исторически ценных зданий, обязательно проводят их микробиологическое обследование, разрабатывая меры защиты.

Однако бороться с микробами крайне непросто: оказавшись на субстрате, многие из них способны образовать так называемые биопленки. Выделение клетками клейких слизистых соединений позволяет им намертво прикрепляться к подложке и друг к другу.

Wikimedia Commons Плесневые грибки Fusarium вызывают заболевания растений и способны привести к тяжелому отравлению у человека. Некоторые из них поражают кожу, вызывая дерматиты.

Процесс развивается по цепочке: поврежденные микроорганизмами-деструкторами материалы тепло- и гидроизоляции ведут к нарушению защитных свойств конструкции, и разрушение распространяется чем дальше, тем стремительнее. Неудивительно, что специалисты уделяют большое внимание проблеме биодеструкции, учитывают ее при подготовке строительных норм. Ученые стараются лучше разобраться в том, как она происходит, а потребители начинают интересоваться биостойкостью строительных материалов.

Фазы образования и развития биопленки: прикрепление, рост, распространение.

Барьер

Плиты ПЕНОПЛЭКС — теплоизоляционный материал нового поколения, изготавливаемый экструзией из полистирола. Теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС является химически и физически нейтральной, не впитывает влагу, не подвергается биохимическому и биофизическому воздействию микроорганизмов. Эксперименты показали, что она обладает биостойкостью и на воздухе, и в воде.

В исследованиях ученые моделировали реальные условия эксплуатации теплоизоляционного материала в конструкциях зданий и сооружений — фундаментов, полов, стен, кровель. Это потребовало сочетать различные виды негативных воздействий внешней среды на материал: высокую влажность, переменную температуру, присутствие органических и минеральных веществ, вовлечение микроорганизмов-деструкторов.

Для испытаний ПЕНОПЛЭКС использовался комплекс микромицетов и бактерий, подобранных в соответствии с рекомендациями по защите строительных конструкций от коррозии (СП 28.13330.2012) и действующими стандартами (ГОСТ 9.048−89, ГОСТ 9.052−88, ГОСТ 9–049−91). Прежде всего это — микроорганизмы, регулярно обнаруживаются на гидроизоляционных и строительных материалах в различных условиях эксплуатации, а также представляют собой наиболее агрессивные по воздействию на материал и наиболее устойчивые формы.

Эксперименты показали, что инертный материал ПЕНОПЛЭКС не разлагается микробами и не может использоваться для питания. Кроме того, он совершенно не впитывает и, соответственно, не накапливает влагу, не позволяя возникнуть условиям, благоприятствующим развитию бактерий и грибов в порах и пустотах. Наконец, поверхность ПЕНОПЛЭКС оказалась совершенно неподходящей для образования биопленок. В итоге даже при попадании на нее потенциально деструктивных микроорганизмов — что неизбежно в реальных условиях использования — материал не дает им развить достаточно многочисленное и опасное сообщество.

Таким образом, значимым условием и гарантией, предупреждающей развитие микроорганизмов-деструкторов, является грамотный выбор влаго- и биостойкого теплоизоляционного материала, как безопасной и стабильно эффективной составляющей любого конструктива.

Понравилась статья?
Подпишись на новости и будь в курсе самых интересных и полезных новостей.
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.