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.

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) мовою і поширення її друкованої копії;
  • поширення електронної копії статті, а також електронної копії перекладу статті на англійську мову (для статей українською мовою), 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.