Биокоррозия стройматериалов: способы борьбы и профилактики
Так выглядит труба наружного коллектора теплосети, пострадавшая от воздействия бактерий. При сохраняющихся темпах коррозии через 4-5 лет возможна авария в результате сквозного поражения трубы
Бактериальная и грибная коррозия строительных конструкций приводит к их частичному или полному разрушению, чреватому опасностью для жизни людей 
За 4 года разрушительной работы домового гриба Coniophora Cerebella и атмосферной влаги полностью уничтожены основание колонны и крыльцо деревянного коттеджа 
Так, в результате микробной и атмосферной коррозии, происходит осыпание поверхностного слоя штукатурки и, как следствие, разрушение бетона 
Обрастание бетонной и оштукатуренной поверхности мхом начинается с бактериального и грибного поражения (Bacillussp., Penicillium, Mucorsp., Fusariumsp., Aspergillussp.) участков поверхности, адсорбирующих влагу 
Защита поверхности колонны раствором биоцида (обработка кистью) с целью предотвращения микробных повреждений материала 
Причины разрушения архитектурных элементов здания различны: перепады температур, действие атмосферных осадков, образование колоний бактерий, грибов, мха
Атмосферные осадки, сезонные изменения температуры, ветры, бури, наводнения и прочие проявления стихии- значительная, но оказывается, не главная угроза жилищу. Более могущественная сила- невидимые глазом микроорганизмы-биодеструкторы, под воздействием которых пали великие постройки прошлого, дошедшие до наших дней в виде исчезающих руин. Эти пожиратели строительных материалов и конструкций грозят не только Эрмитажу и Пашкову дому, но и нашим многоэтажным строениям, загородным коттеджам и прочей недвижимости, которая появилась на свет сравнительно недавно.
Разрушительная активность биологических культур, идентифицированных в тропических условиях (на Кубе и во Вьетнаме), значительно превосходит активность подобных микроорганизмов в зонах с умеренным климатом (скажем, в подмосковном Звенигороде). Но вредоносность биодеструкторов не сводится к нулю даже на крайнем Севере. Прорывы нефтяных резервуаров и трубопроводов и связанные с ними крупнейшие экологические катастрофы последних лет по свидетельству специалистов- результат деятельности биодеструкторов, поражающих промышленные и строительные материалы и конструкции, в основном, мицелиальных грибов и бактерий (бацилл).
Очаги поражения микроорганизмами, как правило, возникают стихийно, но, при желании и умении, этим процессом можно управлять. Регулируемые и целенаправленные разрушительные действия микроорганизмов в руках военных- эффективное оружие массового поражения недвижимости врага.
В быту же активность агрессивных микроорганизмов воспринимается нами как естественное и неизбежное зло: заржавел металлический забор, сгнили стропила на крыше старой дачи,- так это же от времени, ничего, мол, с этим сделать нельзя. Правда, если забор регулярно красить, а крышу вовремя ремонтировать, стройматериалы прослужат на десяток лет дольше. Но полностью защитить их от разрушительного действия внешних сил не удастся никому.
Между тем, достаточно взглянуть на факты, чтобы ужаснуться и немедленно принять меры защиты, по меньшей мере, личной недвижимости. Коррозия бетона и железобетона, помимо ущерба, связанного с разрушением конструкций (домов, хранилищ, заборов и т.п.), приводит и к загрязнению окружающей среды. Ежегодно выходит из строя до 2% общего объема производства железобетона, т.е. 3-5 млн.м3 вгод. Потери металла еще больше: в результате коррозии электрохимического и биологического характера они достигают 30%годового производства, причем 10% теряется безвозвратно. За все время массового производсва и применения металлов (3-4 столетия) потеряно до 75% произведенного.
Кроме окраски и механической защиты от влаги существует немало превентивных средств и способов защиты и консервации материалов и объектов, которые в несколько раз продлевают срок их службы и предотвращают заражение окружающих предметов. Между тем, практически все владельцы недвижимости в нашей стране не знают элементарных основ профилактики поражения построек и недвижимости прожорливыми грибами и бактериями.
Исследования в области защиты от биокоррозии требуют наличия солидной экспериментальной базы, больших материальных затрат. Тем не менее, российские ученые создали ряд оригинальных и высокоэффективных средств защиты промышленных материалов и металлоконструкций от биоповреждений и биокоррозии, которые при меньшей стоимости по эффективности не уступают зарубежным аналогам. Ксожалению, на прилавках магазинов ассортимент этих средств невелик. Продукция же зарубежных производителей не всегда эффективна и нередко экологически небезопасна.
Идея биоцидных и ингибирующих добавок в грунтовки и краски давно реализована на практике. Так, в грунтовки, производимые финской компанией «ТИККУРИЛА», добавляется фунгицид, уничтожающий мицелиальную флору на защищаемой поверхности. Вподавляющем большинстве случаев эти вещества относятся к типу жестких биоцидов, убивающих микроорганизмы-биодеструкторы. Между тем, на их месте со временем появляются новые виды, устойчивые к действию данного биоцида и, как правило, не менее агрессивные к защищаемому материалу. Кроме того, жесткие биоциды токсичны и экологически вредны.
Более эффективен другой подход. Так называемые мягкие биоциды не убивают грибы и бациллы-разрушители, но подавляют их деятельность на десятки лет. Мягкие биоциды могут быть добавлены в электролиты, краски, конверсионные покрытия как наполнители, а также применяться до и после обработки защищаемой поверхности лакокрасочными материалами. Расход биоцидов нам2 защищаемой поверхности исчисляется миллиграммами, стоимость лакокрасочных покрытий с добавками существенно не возрастает, между тем, защитный эффект увеличивается, как минимум, в 2раза.
Доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Института физической химии Российской Академии наук А.А.Герасименко- специалист, владеющий информацией в области защиты от биокоррозии. «Сотрудниками ИФХРАН разработаны и рекомендованы к производству высокоэффективные средства защиты техники и сооружений от микробиологических повреждений и биокоррозии металлов с учетом экологических аспектов проблемы. Эти средства позволяют подавлять жизнедеятельность бактерий и микромицентов и предотвращать развитие процессов разрушения органических, неорганических, полимерных, металлических, композиционных материалов как на военных, так и на гражданских объектах, включая индивидуальные жилища,- рассказывает ученый.- При использовании лакокрасочных покрытий традиционно применялись биологически опасные органические растворители, испаряющиеся в воздух после их нанесения. При этом наибольший объем применения опасных технологий до сих пор приходится на нашу страну. Потребитель, применяя такие краски в бытовых условиях, дышит губительными для здоровья испарениями. На сегодняшний день картина применения лакокрасочных покрытий за рубежом следующая: водные- 15-20%, порошковые- 3-7%, лакокрасочные материалы с пониженным содержанием органических летучих растворителей- 50-60%, традиционные лакокрасочные материалы составляют 20-30%; при этом в быту воднодисперсионные или безрастворимые масляные применяются в 80-90% случаев. ВРоссии же: 99%- традиционные лакокрасочные материалы, 1%- воднодисперсионные и безрастворимые масляные, в том числе и в быту».
КБ опытных работ и ИФХРАН разработаны экологически безопасные технологии производства широкого спектра средств защиты промышленных и строительных материалов от биокоррозии. Налажено и производство этих средств, в числе которых следующие:
- Средство «Биокор» предназначено для защиты материалов, узлов и изделий от биоповреждений и коррозии. Успешно защищает войлок, сукно, бумагу, картон, дерево, брезент, виниловые покрытия кабелей и проводов и т.п. Представляет собой раствор биоцида и пленкообразующего вещества, наносится погружением в раствор или аэрозольным напылением. Кпримеру, им могут быть обработаны деревянные стропила дома, балки и лаги под полом в гараже. «Биокор» эффективнее и безопаснее применявшихся ранее пентахлорфенолята натрия и других препаратов, не оказывает вредного влияния на полимерные материалы и лакокрасочные покрытия.
- Средство «Электроконтакт-ДБА» предназначено для защиты деталей из цветных металлов сроком на 10лет. Если вы хотите надежно защитить электроконтакты на распределительном щитке, электротрансформатор, существенно увеличить срок службы прецизионной радио- и электроаппаратуры, «Электроконтакт-ДБА» незаменим. Он не только защищает от воздействия микроорганизмов, но и предотвращает образование ориентированных кристаллов (дендритов)- «металлочумы» электропроводников. Средство представляет собой смесь органического растворителя и ингибитора (вещества, замедляющего процесс) коррозии комплексного действия. Наносится погружением изделия в раствор или аэрозольным напылением. Время сушки при 20С- 30-90с.
- Водно-восковой состав «ВВС-К3» предназначен для защиты от коррозии, биоповреждений и старения практически любых технических конструкций и сооружений из различных материалов в условиях эксплуатации или длительного хранения (кпримеру, на стройплощадке). Состав включает 25-32% водную дисперсию церезина белого цвета и добавки, образует твердое, почти бесцветное покрытие, сохраняющее свои свойства в интервале температур от -10Сдо +50С, обладает водонепроницаемостью, низкой паро- и газопроницаемостью.
- Преобразователь продуктов коррозии «ПКС-1» предназначен для восстановления и консервации внешних поверхностей стальных металлоконструкций, эксплуатирующихся в открытой атмосфере различных климатических зон, включая тропики. Хорош там, где атмосферные факторы и биодеструкторы уже начали разрушительную работу. Преобразователь обеспечивает повышение долговечности конструкций в 1,5-2 раза по сравнению с обычным способом восстановления покрытий, не требует очистки поверхностей специальными растворами, экологически чист.
- Лакокрасочное покрытие «ЛКП-ВД». Предназначено для защиты сложнопрофилированных поверхностей изделий из черных и цветных металлов от биологической и атмосферной коррозии. Возможно применение в жестких климатических условиях, включая тропики, Заполярье и высокогорье. Если вы приобрели бунгало на Багамах, выстроили горнолыжное убежище в швейцарских Альпах или на Северном Урале, при защите как внутренних, так и наружных металлических частей здания и оборудования покрытие «ЛКП-ВД» способно составить конкуренцию самому совершенному западному аналогу. Его преимущество- высокая плотность и защитная способность при меньшей толщине слоя. Способ нанесения покрытия технологичен и безопасен.
- Многослойно-композиционное покрытие «КМК-ЦФ» предназначено для защиты поверхностей стальных изделий от биологической и атмосферной коррозии. Это покрытие более эффективно, нежели обычно применяемые цинк-хроматное или цинк-фосфатное. Достаточно нанести его на детали металлоконструкций вашего гаража и других сооружений, и они прослужат, как минимум, в два-три раза дольше. Покрытие нетоксично, вполне соответствует экологическим требованиям.
Применение предлагаемых составов наряду с использованием воднодисперсионных лакокрасочных материалов, модификаторов и легкосъемных парафиновых покрытий (ЛСП) позволяет не только повысить защитные свойства покрытий, продлить, как минимум, в 2раза эксплуатационные и межремонтные сроки для строительных конструкций, но и решить некоторые экологические проблемы в быту: не загрязнять окружающую среду, поставить надежный щит аллергическим и другим заболеваниям. А.А.Герасименко обратил особое внимание на ингибиторы коррозии, в первую очередь предназначенные для защиты металлических поверхностей,- уникальные разработки ИФХРАН, в рамках конверсионной программы ставшие доступными гражданскому потребителю. Существует производство, где по вашему заказу изготовят нужное количество вещества и ознакомят с методикой его применения.
К числу ингибиторов, наиболее полезных в сфере жилищного строительства, относятся следующие:
- Маслорастворимый ингибитор коррозии «ИФХАН-МФ». Предназначен для введения в масла, смазки, битумные покрытия, лакокрасочные и смазочно-охлаждающие жидкости, а также для непосредственного нанесения на металлоизделия с целью противокоррозионной защиты. «ИФХАН-МФ» выпускается в трех модификациях в различном агрегатном состоянии: «ИФХАН-1МФ» (твердое вещество), «ИФХАН-2МФ» (жидкость) и «ИФХАН-3МФ» (мазеобразное вещество). Ингибитор защищает сталь, свинец, алюминий, может быть использован для консервации строительных конструкций, металлических емкостей (кпримеру, цистерны водонапорной башни), сантехнического оборудования, а также для защиты изделий, уже имеющих коррозионные по-ражения. Малотоксичен.
- Ингибитор коррозии черных и цветных металлов и сплавов усиливающего действия «ИФХАН-25» предназначен для вышеописанных целей, состоит из нетоксичных органических веществ, обладает противокоррозионным действием и может быть использован в разнообразных бытовых ситуациях (кпримеру, при временном складировании металлоконструкций на строительной площадке под открытым небом). Наносится при температуре не ниже -3С, приготавливается простым смешиванием отдельных компонентов. Ингибитор коррозии черных и цветных металлов и сплавов усиливающего действия «ИФХАН-31» близок по характеристикам ингибитору «ИФХАН-25». Область применения та же.
- Восковой состав «ИФХАН-29» предназначен для дополнительной защиты металлических поверхностей, например, крыш домов, гаражей, днищ автомашин и т.п., в том числе уже защищенных лакокрасочными покрытиями. Повышает защитную способность последних в несколько раз. Водонепроницаем, обладает высокой проникающей способностью. Хорошо сохраняется на шероховатых поверхностях, имея с ними высокое сцепление.
- Ингибитор коррозии черных и цветных металлов для водных и водно-органических сред «ИФХАН-34» незаменим при защите от биокоррозии водопроводных и канализационных труб (кпримеру, наружной водопроводной системы для полива газона, труб и емкости септика). Обладает биоцидным действием и защитным последействием, состоит из малотоксичных веществ, не содержит хроматов и нитритов, эффективно предотвращает коррозию металлов в широком диапазоне температур. Приготавливается в виде концентрированного раствора, вводимого затем в ингибируемую систему.
Здесь приведена лишь малая часть рекомендуемых к применению биоцидов и ингибиторов, оптимальный выбор которых сможет сделать специалист в зависимости от конкретной ситуации. Экономический эффект применения созданных российскими учеными биоцидов и ингибиторов в жилищном строительстве огромен. Их использование позволяет продлить срок службы материалов и бытового оборудования в 2раза, снизить эксплуатационные расходы и повысить безопасность эксплуатации жилья при соблюдении экологических приоритетов.
Отечественные ученые и изготовители продукции готовы к продвижению на российский и зарубежный рынок биоцидов и ингибиторов следующего поколения. Ксожалению, сознание потребителя остается по-прежнему на низком уровне: экономя на тысячах рублей, мы продолжаем терять миллионы, в то время как академические ученые в области биокоррозии уже сейчас готовы к практическому решению проблем следующего столетия! Виюне 1998года по инициативе РАО»ГАЗПРОМ», министерства топлива и энергетики РФ, Российской академии наук, правительства Москвы и группы крупнейших промышленных компаний США под лозунгом «Шаг в XXI век» в Москве состоялся IIIМеждународный конгресс «Защита-98». Ученые РАН и отечественные производители биоцидов и ингибиторов, рассчитывая получить международную финансовую поддержку, сделали ряд докладов, имеющих сенсационный характер. Можно предположить, что вкусная российская конфета будет вскоре продана нам же в импортной обертке.
Говоря словами поэта, «все вечности жерлом пожрется, и общей не уйдет судьбы». Однако в наших силах продлить срок службы недвижимости хотя бы настолько, чтобы позволить внукам и правнукам воспользоваться тем, что своими руками создали деды. Пока же едва хватает сыновьям. Авиноваты мы сами.
- Источник: Журнал «Идеи вашего дома»№10
