Бактерицидные, фунгицидные и инсекдицидные добавки
Даже долговечный бетон может при определенных условиях подвергаться серьезному разрушению бактериями, грибками и насекомыми. Эти организмы способствуют разрушению бетона прежде всего путем создания больших колоний на поверхности бетона или в самом бетоне. В бетоне, содержащем такие организмы, в результате их жизнедеятельности выделяются химические вещества, вызывающие коррозию, создается среда, способствующая коррозии стали,возникает большое число каналов, через которые могут проникать насекомые, и, наконец, на поверхности бетона образуются пятна, портящие его внешний вид. При бактериальном разрушении исходными агрессивными агентами почти всегда оказываются органические или неорганические кислоты, образующиеся в результате биохимического процесса, вызываемого определенными бактериями. Эти кислоты взаимодействуют с цементным тестом и постепенно растворяют его. Хотя щелочные гидраты нейтрализуют первоначально образовавшуюся кислоту, ферментация и сама метаболическая активность продолжается, поскольку сохраняются питательная среда, бактерии и влажность. Длительное воздействие таких условий приводит к эрозии поверхности бетона.
Полы или стены ресторанов, кухонь, школьных спортивных залов, душевых комнат и маслоделен служат благоприятной средой для размножения грибков. Свидетельством размножения этих организмов являются темные пятна, резкий запах или вспышка заболевания, известного под названием «стопа атлета».
Проникание термитов в стены и полы, сделанные из бетона, представляют собой обычное явление в большинстве тропических стран. Термиты часто проникают в пористый бетон, особенно в бетон без мелких заполнителей, который содержит удобную для их обитания систему пустот.
Обычные меры защиты, используемые в быту, например разнообразные дезинфицирующие вещества, часто неэффективны, так как грубая структура бетона создает достаточно хорошие условия для существования бактерий. Чтобы реализовать эффективность ежедневной влажной дезинфицирующей уборки, необходимо добавлять в бетон токсичные для организмов вещества. Эта цель часто достигается путем использования смеси сильнодействующих антибактериальных, фун-гицидных и инсектицидных добавок.
Виды добавок. К добавкам с наиболее сильно выраженным бактерицидным действием относятся многогалоидные фенолы, бензоат натрия, хлорид бензалкониума и соединения меди. Дозы добавки составляют 0,75—10 % массы цемента.
В качестве фунгицидных можно применять обычные добавки, используемые для подавления роста бактерий, такие, как многогалогенные фенолы, уксусно-мышьяковисто-кислая медь, мышьяковисто-кислая медь. Доза такой добавки составляет до 10 % массы цемента.
Для защиты от термитов используют эмульсию дильдрина, добавляемую в количестве 0,5 % массы цемента.
Свежеуложенный и затвердевший бетон.
Бактерицидные добавки. При применении таких добавок уничтожение микроорганизмов происходит с большой скоростью как на поверхности, так и в матрице бетона. Однако в другой работе сообщается, что использование этих добавок не всегда позволяет достигнуть полного успеха. Эффективность добавки зависит от степени растворимости веществ в воде и способа введения их в смесь. По некоторым сведениям, они легко выщелачиваются из бетона и быстро теряют свою эффективность. При применении многогалоидных фенолов устойчивый эффект достигается в том случае, если обработка цемента производится до его внесения в смесь.
К другим веществам, используемым в качестве жидких добавок для предотвращения размножения бактерий, относятся 2, 4, 5-тетрагидратнатрий-о-фенилфенол (довидайд-А) и хлорид алкилдиметилбензиламмония (алкакуат).
Характеристики гидратации цементов, обработанных многогалоидными фенолами, аналогичны характеристикам обычных портландцементов, причем прочность при сжатии не изменяется. Многолетние наблюдения показывают, что эксплуатационные свойства материала остаются удовлетворительными, а многие покрытия полов, обработанные этой добавкой, выдерживали бактериальное воздействие в течение 10 лет и более. Несмотря на свои ингибирующие свойства, бетонная поверхность пола требует ежедневной влажной дезинфицирующей уборки для удаления образующейся грязи, чтобы сохранялись антисептические свойства.
Фунгицидные добавки. Высокая водная растворимость медных солей уксусно-мышьяковистой и мышьяковистой кислот обусловливает быстрое выщелачивание этих веществ из бетона, поэтому их действие имеет временный характер.
Уменьшение прочности при введении указанных добавок происходит до недопустимо низкого уровня. Густота смеси увеличивается, в то время как начальные и конечные сроки схватывания уменьшаются примерно вдвое по сравнению с необработанным бетоном.
Хотя эти вещества экономически выгодны и обеспечивают хорошие эксплуатационные характеристики, сомнительно, чтобы в реальной практике можно было смириться со значительным уменьшением прочности. Альтернативные методы введения таких добавок предусматривают их использование в покрытиях полов или «напыленных» покрытиях. Однако при этом их применение ограничено небольшими нагрузками на покрытия полов.
Добавки, защищающие от термитов. Эффективность таких добавок мало зависит от погодных факторов, и, следовательно, токсический эффект является достаточно стойким. Значения прочности при сжатии для обработанного и необработанного бетонов различаются весьма несущественно.
Изучение соответствующей литературы показывает, что проблемой использования химических добавок для предотвращения нежелательных воздействий микроорганизмов и насекомых занимались немногие исследователи. Поэтому существует известный пробел в информации относительно влияния этих добавок на другие свойства бетона. Соответственно отсутствуют и опыт эксплуатации, запатентованные продукты и стандарты, относящиеся к использованию таких добавок.