Строительные материалы и изделия подвергаются различным видам коррозии, развитие которой сопряжено с большим числом переменных факторов, протекающих в сложной взаимосвязи. Скорость и характер протекания коррозионных процессов зависит от проницаемости бетонных изделий. Миграция агрессивных веществ в теле бетонной матрицы в результате транспортных механизмов (фильтрация, капиллярный перенос, диффузия) приводит к изменению пористости и, как следствие, физико-механических свойств материалов. Интенсивность транспортных процессов обуславливается с одной стороны внутренними параметрами (природой и составом вяжущего и иных компонентов цементной и бетонной системы, размерами заполнителей и пор), с другой, внешними параметрами (состоянием и степенью однородности поверхности изделия, наличием защитных покрытий, пропиток, изоляции и др.). В свою очередь установлено, что микробно-индуцированное осаждение кальцита способствует повышению и/или пролонгации резистентности материалов к воздействию внешних агрессивных факторов.
Для оптимизации процесса нанесения пропиточного биоцементирующего состава высказана гипотеза о возможности введения бактериального инокулята и прекурсоров в состав эмульсии. В качестве базового состава предложено использование полисилоксановой эмульсии на основе водорастворимого полимера, предназначенной для гидрофобизации поверхности цементобетонных изделий, в виду ее биопозитивности за счет отсутствия в ее составе летучих органических веществ в качестве растворителя гидрофобизирующей смолы. Для установления влияния отдельных компонентов и технологических особенностей получения эмульсии на продуцирующую способность бактерий, проведена оценка влияния на них кремнийорганической жидкости ГКЖ-94, поливинилового спирта (ПВС), температуры и интенсивности диспергирования (эмульгирования).
Предмет исследования: влияние компонентов полисилоксаной эмульсии на бактериальную жизнедеятельность B. pumilus.
Материалы и методы: обоснование путей возможных технологических решений и их реализации при подборе состава пропиточного раствора, применяемого для бактериальной минерализации в цементной системе совместно с компонентами полисилоксановой эмульсии.
Результаты: зафиксировано отсутствие губительного воздействия как ПВС, так и ГКЖ на бактерии B. pumilus. Нагрев раствора ПВС с бактериальным инокулятом до 80° С привело к споруляции более 80% бактерий. Установлено, что высокоскоростное диспергирование вызывает повреждение клеток, отмечается споруляция бактерий до 1,3106 КОЕ/мл против начального значения 2108 КОЕ/мл.
Выводы: анализ влияния отдельных компонентов и технологических операций получения эмульсии на сохранность жизнеспособности бактериальных клеток подтвердила перспективность высказанной гипотезы.
Building materials and products are subjected to various types of corrosion, the development of which is associated with a large number of variable factors occurring in a complex relationship. The speed and nature of corrosion processes depends on the permeability of concrete products. The migration of aggressive substances in the body of the concrete matrix as a result of transport mechanisms (filtration, capillary transfer, diffusion) leads to a change in porosity and, as a consequence, the physical and mechanical properties of materials. The intensity of transport processes is determined on the one hand by internal parameters (the nature and composition of the binder and other components of the cement and concrete system, the size of aggregates and pores), on the other – by external parameters (the condition and degree of uniformity of the surface of the product, the presence of protective coatings, impregnations, insulation, etc.). In turn, it was found that microbial-induced calcite deposition contributes to an increase and/or prolongation of the resistance of materials to external aggressive factors.
In order to optimize the process of applying an impregnating biocementitious composition, a hypothesis has been proposed about the possibility of introducing bacterial inoculate and precursors into the composition of the emulsion. The use of a polysiloxane emulsion based on a water-soluble polymer intended for the hydrophobization of the surface of cement concrete products, due to its biopositivity due to the absence of volatile organic substances in its composition as a solvent of hydrophobizing resin, is proposed as a base composition. To establish the influence of individual components and technological features of emulsion production on the producing ability of bacteria, an assessment of the effect of organosilicon liquid GKZH-94, polyvinyl alcohol (PVA), temperature and intensity of dispersion (emulsification) on them was carried out.
Subject: Influence of polysiloxane emulsion components on the bacterial activity of B. pumilus.
Materials and methods: Substantiation of the ways of possible technological solutions and their implementation in the selection of the composition of the impregnating solution used for bacterial mineralization in the cement system together with the components of the polysiloxane emulsion.
Results: The absence of harmful effects of both PVA and GKZH on B. pumilus bacteria was recorded. Heating the PVA solution with a bacterial inoculum to 60° C led to sporulation of more than 80% of bacteria. It has been established that high-speed dispersion causes cell damage, there is a sporulation of bacteria up to 1,3×106 CFU/ml against the initial value of 2×108 CFU/ml.
Conclusions: The analysis of the influence of individual components and technological operations of obtaining an emulsion on the preservation of the viability of bacterial cells confirmed the prospects of the expressed hypothesis.
полный текст на сайте stroyjurnal-asa.ru