Ученые выяснили, как защитить стройматериалы от микроорганизмов, вызывающих коррозию
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Авторы нового масштабного исследования выявили оптимальное количество порций бурого риса, овсянки, гречки и других изделий из цельного зерна в дневном рационе, которое позволяет существенно снизить риск кардиометаболических заболеваний.
Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно