• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.09.2023
ПНИПУ
392

Ученые выяснили, как защитить стройматериалы от микроорганизмов, вызывающих коррозию

4.1

Важной проблемой современного строительства считается биокоррозия материалов. Бактерии, лишайники и грибы поражают строительные материалы, негативно влияя не только на их внешний вид, но и на прочностные характеристики. Разрушение поврежденных плесенью конструкций может причинить колоссальный ущерб и вызвать человеческие жертвы, а ремонт таких конструкций ведет к большим финансовым затратам. Ученые из Перми, Саранска и Нижнего Новгорода выяснили, как бактерицидные добавки влияют на стойкость стройматериалов к воздействию плесневых грибов.

Образец в среде плесневелых грибов
Образец в среде плесневелых грибов / © Пресс-служба ПНИПУ / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Исследование опубликовано в журнале International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. Разработка проведена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Ученые ПНИПУ, МГУ имени Н. П. Огарева и ННГУ имени Лобачевского исследовали эффективность применения биоцида «Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид» («ПГМГ-ГХ») российского производства ООО “Альтерхим-Про”. Биоцид ПГМГ-ГХ – это химическое вещество, которое эффективно используется против развития микроорганизмов в лакокрасочных материалах, предназначенных для окраски древесины. Ранее эффективность введения ПГМГ-ГХ в состав строительного материала не была исследована.

Для проведения экспериментов ученые на 3D-принтере напечатали специальные формы для заливки образцов 1х1х3 и залили их заранее заготовленным раствором, сформировав маленькие блоки из цементного камня, бетона и гипсовой штукатурки. Часть образцов была без биоцида, т.е. контрольной, а часть – с добавлением биоцида в разных дозировках.

Поскольку для размножения плесени необходима питательная среда и благоприятные условия, сначала ученые заразили образцы строительных материалов спорами плесневых грибов и поместили их в стерильную чашку Петри. Эксперимент показал, что образцы сами по себе грибостойкие, и они являются питательной средой для плесневых грибов.

Однако в процессе эксплуатации на поверхность строительного материала попадают различные загрязнения, которые могут быть занесены с водой и ветром, поэтому материалы должны быть не только грибостойкими, но и фунгицидными, то есть способными останавливать рост и деление плесневых грибов.

Чтобы удостовериться, что образцы фунгицидны, ученые провели второй эксперимент. В нем материал заразили спорами плесневых грибов и поместили в чашку Петри с питательной средой для плесени. В этом случае на питательной среде должен происходить рост плесени, но если биоцидные добавки в строительном материале способны подавлять развитие плесневых грибов, то вокруг образца будет наблюдаться зона, где плесень не будет развиваться. Следовательно, такой образец способен противостоять развитию плесени на своей поверхности, что может быть актуально для конструкций, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности.

«Бактерицидные добавки эффективны, поскольку позволят сохранить долговечность строительных конструкций. Теперь необходимо определить оптимальные количество добавляемых в смесь биоцидных добавок, поскольку увеличение дозировки биоцида в бетоне приводит к увеличению его стоимости.

Экспериментальные исследования дают большой объем данных, в дальнейшем планируется использовать нейронные сети для создания математических моделей прогнозирования долговечности строительного материала. Нейросети оказались очень хорошо приспособленными для получения зависимостей между вводимой в смесь добавкой и полученными свойствами строительного материала, то есть для прямых корреляций структура-свойство», – подводит итог Галина Кашеварова, доктор технических наук и заведующая кафедрой строительных конструкций и вычислительной механики ПНИПУ.

Результаты исследования актуальны и применимы на практике, они будут полезны при строительстве новых зданий и сооружений. В дальнейшем ученые планируют исследовать эффективность уменьшенных дозировок биоцидных добавок (это поможет снизить затраты на обработку стройматериалов), воздействие различных пластифицирующих добавок на биоцидные свойства бетона, влияние наномодицированных добавок на полимерные материалы, которые тоже активно применяются в современном строительстве. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:50
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

Вчера, 13:09
Ольга Иванова

Обычно жизнь неандертальцев изображают как крайне тяжелую с высоким уровнем стресса, в том числе детского. Международная группа ученых пришла к выводу, что их дети, как и отпрыски наших непосредственных предков, имели одинаковый уровень стресса, но на разных стадиях развития. Это может говорить о разных подходах к уходу за детьми, что, возможно, имело долгосрочные последствия — частично такое обстоятельство вызвало вымирание неандертальцев.

Вчера, 15:20
Nadya

В конце 2022 года ученые забили тревогу из-за неизвестной эпидемии, от которой гибнут морские ежи в заливе Акаба около израильского города Эйлат. Долгое время биологи не могли понять причину их вымирания. К счастью, исследователи Тель-Авивского университета выяснили, что смертельно повлияло на морских животных.

20 мая
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

21 мая
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

22 мая
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

27 апреля
Редакция Naked Science

Первый эпизод рассказывает об исследователе, который посещает различные планеты в поисках инопланетной жизни. Видео переведено на русский специально для Naked Science.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: