Биоповреждение строительных материалов плесневыми грибами

• Автор: Шаповалов, Игорь Васильевич
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

1. Биоповреждения и механизмы биодеструкции строительных материалов.

Состояние проблемы.

1.1 Агенты биоповреждений

1.2 Факторы, влияющие на грибостойкость строительных материалов

1.3 Механизм микодеструкции строительных материалов

1.4 Способы повышения грибостойкости строительных материалов.

Выводы

2 Объекты и методы исследования.

2.1 Объекты исследования.

2.2 Методы исследования
2.2.1 Физикомеханические методы исследования.
2.2.2 Физикохимические методы исследования.
2.2.3 Биологические методы исследования.
2.2.4 Математическая обработка результатов исследования.
3 Микодсструкция строительных материалов на основе минеральных и полимерных связующих.
3.1. Грибостойкость важнейших компонентов строительных материалов.
3.1.1. Грибостойкость минеральных заполнителей.
3.1.2. Грибостойкость органических заполнителей
3.1.3. Грибостойкость минеральных и полимерных связующих.
3.2. Грибостойкость различных видов строительных материалов на основе минеральных и полимерных вяжущих
3.3. Кинетика роста и развития плесневых грибов на поверхности гипсовых и полимерных композитов .
3.4. Влияние продуктов метаболизма микромицет на физикомеханические свойства гипсовых и полимерных композитов
3.5. Механизм микодеструкции гипсового камня.
3.6. Механизм микодеструкции полиэфирного композита
Моделирование процессов микодеструкции строительных материалов.
4.1. Кинетическая модель роста и развития плесневых грибов на
поверхности строительных материалов
4.2. Диффузия метаболитов микромицет в структуру плотных и
пористых строительных материалов
4.3. Прогнозирование долговечности строительных материалов,
эксплуатируемых в условиях микологической агрессии
Выводы.
Повышение грибостойкости строительных материалов на основе минеральных и полимерных связующих.
5.1 Цементные бетоны.
5.2 Гипсовые материалы.
5.3 Полимеркомпозиты
5.4 Техникоэкономический анализ эффективности использования
строительных материалов с повышенной грибостойкостью
Выводы.
Общие выводы.
Список использованных источников


Наиболее агрессивными биодеструкторами строительных материалов являются микроорганизмы. На их долю приходится более % всех биоповреждений [, , , ]. Благодаря исследованиям ряда ученых: Е. А. Андреюк, A. A. Анисимова, Б. И. Билай, Р. Благник, Т. С. Бобковой, С. Д. Ворфоломеева, A. С.Н. Горшина, Ф. М. Иванова, И. Д. Иерусалимского, В. Д. Ильичева, И. Г. Канаевской, Э. З. Коваль, Ф. И. Левина, А. Б. Лугаускаса, И. В.Ф. Смирнова, В. И. Соломатова, З. М. Туковой, М. С. Фельдмана, A. B. Чуйко, Е. Е. Яриловой, В. King, А. О. Lloyd, F. E. Eckhard и др. Бактерии способны развиваться на поверхности различных материалов при обильном содержании влаги более %. Питание их осуществляется благодаря способности использовать как органический, так и неорганический субстрат. Большинство бактерий, заселяющих материалы и конструкции, относятся к литотрофам, [3]. Наиболее агрессивными бактериями являются тионовые (род Thiobacillus), нитрифицирующие (род Nitrobacter, род Nitrospira, род Nitrococus и др. Desulfovibrio род Desulfotomacilus), железобактерии (род Liptothrix, род Sphaerotilus, род Ohrobium и др. Кроме литотрофных бактерий в коррозионном разрушении материалов участвуют и органотрофные, способные получать энергию за счет окисления органических веществ. В отличие от литотрофов, они действуют на материалы за счет продуцирования агрессивных метаболитов (органических кислот, пероксида водорода, сероводорода, аммиака и др. Обследование зданий и сооружений, эксплуатируемых в условиях биологически агрессивных сред, показало наличие значительною количества плесневых грибов на поверхности строительных материалов [3, , , , ]. Fumy cot а), вегетативное тело абсолютного большинства которых представлено в виде гиф, образующих мицелий. Они представлены классами: хитридиевые (Chytridiomycetes), оомицеты (Oomycetes), зигомицеты (Zygomycetes), трихомицеты (Trichomycctes), аскомицеты (Ascomycetes), базидиомицеты (Basidiomycetes), дейтеромицеты (Deuteromycetcs). Наибольшее количество биоразрушителей относится к последнему классу, они представлены такими родами, как Geotrichum, Scopulariopsis, Alternaria, Cladosporium, Aspergillus, Fusarium, Paecilomyces, Penicillium, Trichoderma [, , , 1, 2, 9, 2]. Эти грибы являются микроскопическими организмами, не формирующими плодовых тел, и их нередко называют микромицетами [3]. Высокая деструктируюшая активность данных микромицет обусловлена способностью адаптироваться к материалам различной химической природы, что связано, прежде всего, с наличием у них хорошо развитого, мощного и мобильного ферментативного аппарата. Большинство грибов, вызывающих повреждения, являются гифальными. Система гиф образует мицелий. Мицслиальные грибы обладают ядерным аппаратом и способностью к половому и бесполому размножению. Размножаются микромицеты спорами, образующимися в огромном количестве. С токами воздуха и пылью они легко попадают на поверхность материала и прорастают за счет незначительных количеств питательных веществ, находящихся в пыли или других загрязнителях [, , , 4]. Объектом атаки микромицет являются как природные, так и искусственные материалы, эксплуатируемые в условиях повышенной влажности: чаще всего это здания без соответствующей вентиляции, северные стены домов и памятников [, 2]. Следы плесени можно встретить на внутренних стенах церквей и монастырей, винных погребов, пищевых предприятий, текстильных фабрик, плавательных бассейнов и жилых помещений [1, 4, 7, 0]. Плесневые грибы обнаружены также внутри этрусских гробниц и известковых пещер, где они росли за счет органических веществ, выщелачиваемых из почвы [0, 8]. В результате роста плесневые грибы выделяют метаболиты, которые меняют химическую структуру материала. Метаболические особенности грибов, вызывающих повреждения, заключаются в том, что они обладают системами высокоактивных окислительных, гликолитических и других более или менее специфических ферментов, осуществляющих разнообразные химические превращения сложных субстратов, часто труднодоступных или недоступных многим другим микроорганизмам в аэробных или частично анаэробных условиях.