Различные материалы и конструкции в зданиях и сооружениях с биологически активными средами

Различные материалы и конструкции в зданиях и сооружениях с биологически активными средами

Различные материалы и конструкции в зданиях и сооружениях с биологически активными средамиПодвержены биокоррозии (разрушению под воздействием бактерий, мицелиальных грибов, актиномице — тов и продуктов их метаболизма). Из литературы известно, что синтетические полимеры и материалы на их основе существенно превосходят по биостойкости природные полимеры (целлюлозу, коллаген и др.) и такие материалы, как древесина, бумага, хлопчатобумажные ткани и др. Однако полимерные материалы в определенных условиях эксплуатации повреждаются биологическими агентами, наиболее агрессивными среди которых являются микроскопические грибы. Полимерные материалы ухудшают свои свойства в результате различных реакций — окисления, восстановления, декарбоксилирования, этерификации, гидролиза и пр.. Биоповреждение пластических масс, как и других материалов, происходит одновременно с их старением под действием внешних физических и химических факторов (ультрафиолет, вода, перепады температур и т. д.). Оба процесса взаимно усугубляются.

Одним из основных способов подавления обрастания композиционных материалов микроскопическими грибами является введение в их состав фунгицидных добавок. Фунгицид, контактируя с клеточной оболочкой гриба, проникает в клетку и вступает во взаимодействие с внутриклеточным содержимым, подавляя биосинтез.

Важным направлением, определяющим прогресс композитов, на современном этапе является использование добавок полифункционального действия, позволяющих улучшать технологические и физико-механические свойства материалов, повышать долговечность и т. д.

Для бетонов, эксплуатируемых в условиях воздействия различных технологических сред, требуется надежное обоснование введения добавок. В исследованиях авторов в качестве такой добавки использован биоцидный препарат «Тефлекс»

Ранее было установлено положительное влияние биоцидной добавки «Тефлекс» на биосопротивление эпоксидных композитов. Удалось добиться проявления фунгицидных свойств у наполненных составов при введении ее в количестве 10 мас. ч. Подтверждены биоцидные свойства добавки и установлена возможность придания строительным материалам на основе органических связующих устойчивости к воздействию мицелиальных грибов.

Важно, чтобы введение добавки не вызывало ухудшения других свойств строительного материала. Полимербетоны, используемые для изготовления защитных покрытий или других химически стойких изделий, должны обладать высокими прочностными свойствами, малой проницаемостью и высокой химической стойкостью в агрессивных средах. В исследованиях авторов в качестве контролируемых показателей рассматривались: прочность при сжатии и растяжении при изгибе; модуль упругости; проницаемость; коэффициент химической стойкости. Изучено так же влияние добавки на вязкость полимерных композиций. Исследовались 10 составов с различным ее содержанием. При выполнении эксперимента заменяли часть эпоксидной смолы на добавку.

Рассматривались ненаполненные и наполненные составы (табл. 1).

На первом этапе исследований устанавливали изменение вязкости эпоксидных композиций от содержания биоцидной добавки. Это свойство является важным, поскольку полимерные композиции используемые в качестве защитных покрытий должны заполнить все трещины, раковины и т. д. имеющиеся в конструкциях, а также иметь вязкость, требуемую при использовании краскораспылительных установок, окрасочных агрегатов высокого давления и т. д.

На рис. 1 приведены графики изменения вязкости ненаполненных и наполненных композиций, которую определяли с помощью вискозиметров типа ВЗ-4 и ВП-3 соответственно. Как видно из графиков, ведение добавки способствует снижению вязкости композиций.

На втором этапе исследованы свойства затвердевших эпоксидных составов с добавкой. На рис. 1 и 2 показано изменение прочности при сжатии (ДСЖ) и на растяжение при изгибе (ЕИ), модуль упругости (Е) и коэффициента водостойкости (КВС) исследуемых составов.

При исследовании коррозионной стойкости композитов в качестве агрессивной среды рассматривались вода, нагретая до температуры 80°С, поскольку она является универсальной агрессивной средой для полимербетонов, а также потому, что очень часто на различные покрытия воздействуют агрессивные среды с повышенными температурами.

Как видно из рис. 1, введение биоцидной добавки «Тефлекс» способствует повышению водостойкости как наполненных, так и ненаполненных составов. По-видимому, это объясняется, повышением гидролитической устойчивости полимерной сетки и улучшением адгезионного взаимодействия между полимерным вяжущим и наполнителем.

На рис. 2 видно положительное влияние биоцидной добавки на различные физикотехнические свойства эпоксидных композитов. Наблюдается повышение прочности композитов, содержащих добавку в количестве 3-5 мас. ч. на сжатие на 5-8 %, на растяжении при изгибе — на 10-17 % при снижении модуля упругости до 40 %. Повышение прочности материалов с добавками, видимо, обусловлено снижением их хрупкости.

Таким образом, доказано положительное влияние добавки «Тефлекс» не только на повышение биостойкости эпоксидных композитов, но и на улучшение их упруго-прочностных и эксплуатационных свойств.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *