Мікробіологічна корозія та способи захисту

Конструктивні заходи розробляють на стадії проектування будівництва, ремонту або реконструкції цивільних будинків з різним функціональним призначенням разом з прийнятими при цьому архітектурно-планувальними і конструктивними рішеннями. Основним їх завданням є виключення можливості зволоження дерев'яних конструкцій у період експлуатації будинків. Конструктивні заходи дають також змогу висушувати сиру деревину в будинках, хоч використання сирих лісоматеріалів не рекомендується.

Дуже небезпечним джерелом зволоження є конденсація вологи. У всіх випадках вона пов'язана з перепадом температур. Конденсація може бути безперервною (систематична конденсація) протягом тривалого періоду експлуатації або пульсуюча, що діє короткочасно але з багаторазовим повторенням (диференціальна конденсація). Сконденсована волога може випадати як на поверхні, так і в товщі матеріалів. Конденсація відбувається протягом усього часу, поки температура матеріалу залишається нижче температури точки роси повітря, що омиває матеріал. При цій температурі повітря температура точки роси тим вища, чим більша його відносна вологість.

У разі застосування паропроникних матеріалів у зовнішніх стінах будинків з опаленням виникає систематичний дифузійний рух водяної пари, спрямований у бік меншого парціального тиску. У районах з холодним кліматом такий рух вологи встановлюється на весь зимовий період у напрямку з приміщення назовні. При утепленні стін зовні конденсація не відбувається, тому що температура шарів стіни, прикритих теплоізоляційним матеріалом, залишається вище температури точки роси.

Пароізолюючий шар на холодній зовнішній поверхні стіни перешкоджає виходу водяної пари і на внутрішній поверхні відбувається конденсація вологи. Улаштування такого шару на теплій поверхні стіни, навпаки, перешкоджає прониканню пари з приміщення в стіну, така конструкція забезпечує висихання матеріалу стіни навіть якщо його первинна вологість була підвищеною.

Використовують конструкції дахів з поєднаною дією: влаштовують з холодної сторони покриття паронепроникним руберойдом, щоб водяна пара не проникала в товщу теплоізоляційного матеріалу а знизу укладають шари пароізоляції. Кращим є рішення, коли під покрівельним матеріалом влаштовують повітряний прошарок, зв’язаний із зовнішнім повітрям. Таким чином можна досягти висихання матеріалу.

Для запобігання загниванню дошок підлоги або плитних матеріалів, що укладаються на ґрунт або на піщану подушку, треба провітрювати підпілля, застосовувати сухі матеріали основи або влаштовувати суцільний пароізолюючий шар. У дощатих перекриттях слід влаштовувати продухи, а кінці балок, що вставляються в гнізда, обмазувати або обертати гідроізоляційними матеріалами й укладати із зазором не менше 3 см між стінкою гнізда і торцем.

У горищних перекриттях, щоб уникнути конденсату на конструкціях, які несуть навантаження, необхідно, щоб тепле повітря з приміщень не проникало через перекриття.

Хімічний захист деревини від біокорозіїпередбачає застосування антисептиків. Антисептики повинні відповідати таким вимогам: безпечність для людей; ефективність дії проти всіх різновидів мікроорганізмів, на які вони спрямовані; економічність; хімічна стабільність; не проявляти активність щодо фізичних і хімічних властивостей матеріалу; не погіршувати інші показники якості виробів.

Крім того, антисептики повинні мати специфічні властивості: не впливати на обробку матеріалу; не підвищувати його горючість; добре проникати в деревину, щоб забезпечити захист на якомога більшу глибину; добре розчинятися у воді або в доступних легких органічних розчинниках; не надавати запаху деревині після її обробки.

Хімічні речовини, які використовують для знищення тих чи інших видів шкідливих організмів, називаються пестицидами. Пестициди широко застосовують для боротьби з мікроорганізмами, що викликають слизоутворенняу водних системах і біологічне обростання устаткування, для захисту органічних целюлозовмісних матеріалів, від руйнування мікроорганізмами (гриби, бактерії й ін.), а також для знищення в них хвороботворних мікробів.

Розрізняють такі види пестицидів:

- бактерициди – для боротьби з бактеріями і бактеріальними хворобами рослин;

- фунгіциди – для боротьби з грибами;

- інсектициди- для боротьби з комахами;

- альгіциди – для боротьби з шкідливими водоростями;

- антисептики або мікробіоциди- для запобігання руйнуванню органічних матеріалів мікроорганізмами;

- герміциди – знищують як бактерії, так і гриби або пригнічують їх розвиток;

- спороциди – знищують не тільки мікроорганізми, але і їх спори.

Мінімальна кількість пестициду або його мінімальна концентрація, необхідна для повного знищення бактерій, називається бактерицидною, а для пригнічення їх розвитку – бактеріостатичною.

Вимоги до пестицидів:

- знищувати і пригнічувати розвиток усіх видів мікроорганізмів, що є в даному виробництві при такій концентрації, щоб його застосування було економічно доцільне з урахуванням його вартості;

- бути хімічно стійким у даних умовах застосування (рН середовища, температура та ін.) ;

- не взаємодіяти хімічно з продуктом, що захищається, наприклад, з целюлозою;

- не адсорбуватися і не утримуватися волокнистою масою деревини;

- не утруднювати процес виробництва (спінюватися, прилипати і т. п.) ;

- не призводити обладнання до корозії;

- не мати неприємного запаху;

- не погіршувати якість кінцевої продукції;

- бути нетоксичним для людей, тварин і усіх видів риб, що є у водоймах, куди скидаються стічні води;

- бути недефіцитним і зручним у застосуванні.

За способом застосування найбільш зручними є водорозчинні пестициди, що звичайно не вимагають добавок, а вводяться у вигляді водного розчину. Вибір антисептика і спосіб його застосування залежать від призначення та умов його використання. Самим перспективним у даний час препаратом для боротьби з біокорозією є серія препаратів «Картоцид-компаунд», що відповідає всім перерахованим вище вимогам.

Для захисту деревини від інших видів корозії існує ще комплексний підхід. При зволоженні дерев'яні конструкції деформуються (розбухають або всихають), у результаті чого елементи жолобляться, розтріскуються, а в клеяних з'єднаннях виникають внутрішні напруження, що знижують їх міцність і довговічність. Природно, що захищена від вологи деревина не піддається і біокорозії.

Для захисту від набрякання деревину просочують гідрофобними речовинами або покривають поверхню водостійкими фарбами і лаками. Але така обробка повністю не усуває сорбційного зволоження. Щоб повніше захистити деревину від набрякання, її просочують петролатумом, розплавом сірки, кремнійорганічними полімерами, гідрофобними антисептиками, поліетиленгликолем.

Просочення підвищує опір стиранню, загниванню і дії хімічно агресивних середовищ. Просочену деревину застосовують для опор, стояків, щитів опалубки. Кремнійорганічні полімери мають гідрофобну дію, високу тепло- і термостійкість, здатність хімічно зв'язуватися з деревиною. Це особливо важливо для клеяних конструкцій. Недоліком цього способу є забарвлення деревини жовтим відтінком, що позначається на її декоративних властивостях.

Гідрофобні антисептики корисно застосовувати в тих випадках, коли деревина знаходиться в умовах мінливої вологості повітря або змінних коротких періодів зволоження і висихання. Захист можна проводити шляхом занурення деталей у розчин, короткочасного просочення під вакуумом або шляхом поверхневого нанесення рідких складів на деревину.

При обробці поліетиленгликолем можна використовувати сирі заготівлі. Після просочення деревина набухає не більше ніж на 0, 5%, тобто в 10 разів менше, ніж до обробки. Оброблену деревину можна стругати, шліфувати, свердлити, склеювати й фарбувати. Для склеювання придатні карбомідні і фенольні клеї, а для фарбування – поліуретановий лак.

Ацетилування – це обробка деревини парами оцтового ангідриту з невеликою кількістю пари азотної і соляної кислот при Т = 100-130 оС протягом 8-16 годин. Тривалість обробки залежить від породи і вологості деревини. Процес ацетилування при необхідності можна проводити під тиском. У результаті ацетилування значно зменшується розбухання деревини, підвищується стійкість до загнивання і ураження комахами. Таку оброблену деревину можна застосовувати на відкритому повітрі.

Вибір лакофарбових покриттів для захисту деревини досить широкий – від олійних фарб і оліф до синтетичних емалей холодного і гарячого сушіння. Але всі емалі й лаки треба антисептувати. Для прозорої обробки і водозахисну застосовують перхловініловий лак та покриття на основі алкідних і вінілових полімерів, а також хлорованого каучуку.

Гарні захисні властивості мають фарби й емалі, наповнені алюмінієвою пудрою, яка надає поверхні відсвіту і не перешкоджає волого- і повітрообміну деревини. Деталі, пофарбовані алюмінієвими фарбами стають важкозапальними. Їх використовують для фарбування клеяних балок, ферм, панелей стін, козирків, навісів над платформами [5].

 

 

На основі проведених аналітично-літературних досліджень можна зробити наступні висновки:

наведені основні види мікроорганізмів, що викликають біокорозію;

розглянуті та проаналізовані реакції мікробіологічної корозії;

проведений літературний огляд основних методів захисту від біокорозії на органічних на неорганічних покриттях.

 

 

Інтернетресурс: http://cyberleninka.ru/article/n/mikrobiologicheskaya-korroziya-myagkoy-...

Інтернетресурс: http://www.voda.na.by/index.files/14.htm

Ф. Тодт Коррозия и защита от коррозии. Коррозия металов в промышленности. – Л. : Химия, 1967 – 569 с.

Москвин В. М., Иванов Ф. М., Алексеев С. Н., Гузеев Е. А. Коррозиябетона и железобетона, методыихзащиты. – М. : Стройиздат, 1980. – 536 с.

Бабушкин В. И. Защитастроительныхконструкций от коррозии, старе-ния и износа. – Харьков, 1989. – 430 с.

Кинд В. В. Коррозияцементов и бетона в гидротехническихсооружениях. – М. -Л., 1955. – 257 с.

Бланчик Р., Занова В. Микробиологическаякоррозия. – М. : Химия, 1965.

Горшин С. Н. Экологическиеаспектыбиоразрушений и мерызащитыдеревянныхконструкций. – М. : Стройиздат, 1984. – 358 с.

Сафрончик В. І. Захист від корозії будівельних конструкцій і технологічного устаткування. – Л., 1988. – 552 с.

Юхневич Р. и др. Техникаборьбы с коррозией. – Л., 1978. – 297 с.