Екологічні аспекти біокорозії бетонних конструкцій

Автор(и)

  • Вікторія Вікторівна Шкапенко ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», Україна
  • Олена Григорівна Мусич ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України», Україна
  • Олена Сергіївна Дем’янюк Інститут агроекології і природокористування НААН, Україна
  • Анастасія Андріївна Благініна Інститут агроекології і природокористування НААН, Україна

DOI:

https://doi.org/10.33730/2077-4893.4.2019.189470

Ключові слова:

бетон, мікроорганізми, корозія, засоби захисту

Анотація

Встановлено, що світові втрати від біопошкоджень є значними, більше половини яких становлять саме мікробіологічні пошкодження, що спричиняє порушення структурних та функціональних характеристик матеріалу. Зміна властивостей або характеристики матеріалу відбувається внаслідок хімічних реакцій, спровокованих самими мікроорганізми за взаємодії з матеріалом. Найбільш розповсюдженими та корозійно-активними мікроорганізмами є три групи бактерій: аеробні, анаеробні, силікатні. Оскільки основні біопошкодження будівельних промислових матеріалів залежать від кородованого матеріалу та умов його перебування, актуальною залишається розробка як загальних, так і специфічних адресних підходів захисту від мікробіологічної корозії.

Біографії авторів

Вікторія Вікторівна Шкапенко, ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України»

кандидат геологічних наук

Олена Григорівна Мусич, ДУ «Інститут геохімії навколишнього середовища НАН України»

кандидат біологічних наук

Олена Сергіївна Дем’янюк, Інститут агроекології і природокористування НААН

доктор сільськогосподарських наук, професор

Анастасія Андріївна Благініна, Інститут агроекології і природокористування НААН

кандидат біологічних наук

Посилання

<p>Marfenina, O.E., Kulko, A.B., Ivanova, A.E., Sogonov, M.V. (2002). Mikroskopicheskie griby vo vneshnei srede goroda [Microscopic mushrooms in the external environment of the city]. Mikologiia i fitopatologiia — Mycology and phytopathology, 36(4), 22–32 [іn Russian].</p><p>Videla, H.A., Herrera, L.K. (2005). Microbiologically influenced corrosion: looking to the future. Int Microbiol, 8(3), 169–180 [іn English].</p><p>Pilyashenko-Novokhatny, А.І., Rozhanskaya, A.M., Kozlova, І.A. (1997). Microbial metabolites as indicators of corrosion activity of soils. Mikrobiolohichnyi zhurnal – Microbiological journal, 59(5), 62–66 [іn English].</p><p>Purish, L.M., Rozhanskaya, A.M., Pilyashenko-Novokhatny, A.I., Kozlova, I.A. (1996). Vliyanie tkhnogennykch faktorov na mikrobnoe soobschtestvo gruntov [Influence of technogenic factors on the microbial soil community]. Mikrobiolohichnyi zhurnal – Microbiological journal, 58(3), 17–24 [іn Russian].</p><p>Abashina, T.N., Weinstein, M.B., Khaustov, S.A. (2015). Metodicheskoye rukovodstvo dlya mikrobiologicheskikh issledovaniy. Bakterialnaya korroziya betona i biovyshchelachivaniye otkhodov v gornorudnoy promyshlennosti [A methodological guide for microbiological research. Bacterial corrosion of concrete and bioleaching of waste in the mining industry]. Pushchino [іn Russian].</p><p>Beech, I.B., Sunner, J.A., Hiraoka, K. (2005). Microbe-surface interactions in biofouling and biocorrosion processes. Int. Microbiol, 8(3), 157–168 [іn English].</p><p>Gibbon, D.L., Zamanzadeh, M. (2008). Detection and identification of microbially influenced corrosion (MIC) in steeis. Corrosion: NACE International. 16–20 March 2008. (p.14). New Orleans, Louisiana [іn English].</p><p>Herrera, L.K., Videla, H.A. (2009). Surface analysis and materials characterization for the study of biodeterioration and weathering effects on cultural property. Int. Biodeterior. Biodegrad, 63, 813–822 [іn English].</p><p>Okeniyi, J.O., Omoniyi, O.M., Okpala, S.O., Loto, C.A., Popoola, A.P. (2013). Effect of ethylene-diaminetetraacetic disodium dihydrate and sodium nitrite admixtures on steel-rebar corrosion in concrete. European Journal of Environmental and Civil Engineering, 17(5), 398–416 [іn English].</p><p>Vasilenko, M.I. (2013). Vliyaniye ekologicheskikh faktorov sredy na sostoyaniye poverkhnosti gorodskikh zdaniy [Influence of environmental environmental factors on the state of the surface of urban buildings]. Innovative ways to solve pressing problems of basic industries, ecology, energy and resource conservation’13: XXI Mezhdunar. nauchno-prakt. konf.: Sat. Articles – XXI Int. scientific and practical. conf. (pp. 337–339). Shcholkino [іn Russian].</p><p>Vernigorova, V.N., Korolev, E.V., Eremkin, A.I., Sokolova, Yu.A. (2007). Korroziya stroitelnykh materialov: monografiya [Corrosion of building materials: monograph]. Moskva [іn Russian].</p><p>Selyaev, V.P., Oshkina, L.M., Selyaev, P.V., Sorokin, E.V. (2012). Issledovaniye khimicheskoy stoykosti tsementnykh betonov s uchetom sulfatnoy korrozii [Study of the chemical resistance of cement concrete, taking into account sulfate corrosion]. Regionalnaya arkhitektura i stroitelstvo – Regional architecture and construction. 1, 4–11 [іn Russian].</p><p>Omotosho, O.A., Loto, C.A., Ajayi, O.O., Okeniyi, J.O. (2011). Aniline effect on concrete steel rebar degradation in saline and sulfate media. Agricultural Engineering International: CIGR Journal, 13(2), 1–17 [іn English].</p><p>Rakanta, E., Zafeiropoulou, T., Batis, G. (2013). Corrosion protection of steel with DMEA-based organic inhibitor. Construction and Building Materials. 44, 507–513 [іn English].</p><p>Vlasov, D.Yu., Zelenskaya, M.S., Gorbushina, A.A., Bogomolova, E.V. (2001). Obzor metodov issledovaniya gribov, povrezhdayushchikh pamyatniki arkhitektury i iskusstva [A review of research methods for fungi damaging monuments of architecture and art]. Aktualnyye problemy mikologii: Sb. trudov BiNII SPbGU – Actual problems of mycology: Sat. Proceedings of the Scientific Research Institute of St. Petersburg State University, 47, 88–100 [іn Russian].</p><p>Shkapenko, V., Kadoshnikov, V.M., Musich, E.G., Kuraeva, I.V., Voityuk, Yu.Yu., Krasyuk, O.P. (2018). Razrabotka biomineralnoy kompozitsii dlya ochistki tverdykh poverkhnostey ot nefteproduktov [Development of a biomineral composition for cleaning solid surfaces from petroleum products]. 5bio5.blogspot.com. Retrieved from <a href="http://5bio5.blogspot.com/2018/02/book.html">http://5bio5.blogspot.com/2018/02/book.html</a> [іn Russian].</p><p>Berdoulay, M., Salvado, J.C. (2009). Genetic characterization of microbial communities living at the surface of building stones. Lett Appl Microbiol, 49, 311–316 [іn English].</p><p>Vasilenko, M.I., Goncharova, E.N. (2013). Mikrobiologicheskiye osobennosti protsessa povrezhdeniya betonnykh poverkhnostey [Microbiological features of the damage to concrete surfaces]. Fundamentalnyye issledovaniya — Fundamental research, 4(4), 886–891 [іn Russian].</p><p>Shi, X., Xle, N., Gong, J. (2011). Recent progress in the research on microbially influenced corrosion; a bird s eye view through the engineering lens. Recent Patents on Corrosion Science, 1, 118–131 [іn English].</p><p>Vainshtein, M. (2014). Bioleaching of metals as ecofriendly technology. In: Current Environmental Issues and Challenges. G.Cao, R. Orru (Eds.). Springer [іn English].</p><p>Goyal, S., Kumar, M., Sidhu, D.S., Bhattacharjee, B. (2009). Resistance of Mineral Admixture Concrete to Acid Attack. Journal of Advanced Concrete Technology, 7(2), 273–283 [іn English].</p><p>Gutierrez-Padilla, M.G.D., Bielefeldt, A., Ovtchinnikov, S., Hernandez, M., Silverstein, J. (2010). Biogenic sulfuric acid attack on different types of commercially produced concrete sewer pipes. Cement and Concrete Research, 40, 293–301 [іn English].</p><p>Herisson, J., Van Huilebusch, E.D., Moletta-Denat, M., Taquet, P. (2013). Chaussadent T. Toward an accelerated biodeienoration test to understand the behavior of Portland and calcium aluminate cementitious materials n sewer networks. International Biodeterioration &amp; Biodegradation, 84, 236–243 [іn English].</p><p>Li, H., Liu, D., Lian, B., Sheng, Y., Dong, H. (2012). Microbial diversity and community structure on corroding concretes. Geomicrobiology Journal, 29(5), 450–458 [іn English].</p><p>Wu, L., Hu, C., Liu, W. (2018). The Sustainability of Concrete in Sewer Tunnel-A Narrative Review of Acid Corrosion in the City of Edmonton, Canada. Sustainability, 10(2), 517 [іn English].</p><p>Shtark, I., Vikht, В. (2004). Dolgovechnost betona [Concrete durability]. Kiev: Oranta [іn Russian].</p><p>Rajamane, N.P., Nataraja, M.C., Lakshmanan, N., Dattatreya, J.K., Sabitha, D. (2012). Sulphuric acid resistant ecofriendly concrete from geopolymerisation of blast furnaceslag. Indian Journal of Engineering &amp; Materials Sciences, 19, 357–367 [іn English].</p><p>Makhloufia, Z., Bederinaa, M., Bouhichaa, M., Kadrib, E. (2014). Effect of mineral admixtures on resistance to sulfuric acid solution of mortars with quaternary binders. Eighth International Conference on Material Sciences. Physics Procedia, 55, 329–335 [іn English].</p><p>Rosenthal, N.K. (2011). Korroziya i zashchita betonnykh i zhelezobetonnykh konstruktsiy sooruzheniy ochistki stochnykh vod [Corrosion and protection of concrete and reinforced concrete structures of wastewater treatment plants]. Beton i zhelezobeton – Concrete and reinforced concrete, 2, 78–85 [іn Russian].</p><p>Ramezanianpour, A.A., Zolfagharnasab, A., Zadeh, F.B., Estahbanati, S.H. (2017). Effect of supplementary cementing materials on concrete resistance against sulfuric acid attack. High Tech Concrete: Where Technology and Engineering Meet – Proceedings of the 2017 fib Symposium (pp. 2290–2298). N.p. [іn English].</p><p>Videla, H.A. (1996). Manual of Biocorrosion. Lewis Publishers CRC Press. USA [іn English].</p><p>Ponomarenko, A.V., Shentsova, K.V. (2017). Biologicheskoye povrezhdeniye betona i zhelezobetona v protsesse ekspluatatsii obyektov [Biological damage to concrete and reinforced concrete during the operation of facilities]. Studencheskiy forum — Student Forum, 4(4), 84–86 [іn Russian].</p><p>Shkromada, O., Paliy, А., Nechyporenko, О., Naumenko, О., Nechyporenko, V., Burlaka, О., Reshetnichenko, А., Tsereniuk, О., Shvets, О., Paliy А. (2019). Improvement of functional performance of concrete in livestock buildings through the use of complex admixtures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(7(97), 41–49 [іn English].</p>

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-12-24

Номер

№ 4 (2019)

Розділ

ОГЛЯДОВА

Ліцензія

Авторське право і ліцензування

Умови ліцензії: автори зберігають авторські права і надають журналу право першої публікації з роботою, одночасно ліцензованої за ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим ділитися роботою з визнанням авторства роботи і початкової публікації в цьому журналі.

Якщо стаття прийнята до публікації в «Агроекологічний журнал», автор повинен підписати угоду про передачу авторських прав. Угода відправляється на поштову (оригінал) або адресу електронної пошти (відсканована копія) редакції журналу.

Цією угодою автор підтверджує, що представлені матеріали:

  • не порушують авторських прав інших осіб або організацій;
  • раніше не публікувались в інших видавництвах і не були представлені для публікації в інших виданнях.

Автор передає редакції «Агроекологічного журналу» права на:

  • публікації статті українською (англійською та російською) мовою і поширення її друкованої копії;
  • поширення електронної копії статті, а також електронної копії перекладу статті на англійську мову (для статей українською та російською мовами), будь-якими електронними засобами (розміщення на офіційному сайті журналу, електронних баз даних, сховищ тощо) друкована копія перекладу.

Автор залишає за собою право без згоди редакції та засновників:

  1. Використовувати матеріали статті повністю або частково в ознайомлювальних цілях.
  2. Використовувати матеріали статті повністю або частково для написання власних дисертацій.
  3. Використовувати матеріали статті для підготовки тез доповідей, доповідей конференцій, а також усних доповідей.
  4. Додати електронні копії статті (включаючи остаточну електронну копію, завантажену з офіційного сайту журналу) за адресою:
    • персональні веб-ресурси всіх авторів (веб-сайти, веб-сторінки, блоги тощо);
    • веб-ресурси установ, в яких працюють автори;
    • некомерційні веб-ресурси відкритого доступу (наприклад, arXiv.org).

У всіх випадках наявність бібліографічного посилання на статтю або гіперпосилання на її електронну копію на офіційному сайті журналу є обов'язковим.