СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕЙ ДИАГНОСТИКИ БИОКОРРОЗИИ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Российский патент 2023 года по МПК G01N33/38 G01N17/00 

Изобретение относится к области строительства, в частности строительства с использованием бетонных строительных материалов, и может быть использовано при изготовлении, обследовании, реконструкции и ремонте зданий.

Особенно интенсивно подвержены разрушению бетонные конструкции на предприятиях пищевой промышленности и сельхозпредприятий. Специфика этих производств заключается в наличии богатой питательной среды для микроорганизмов. Процесс деградации цементных материалов усиливается микробиологической коррозией, особенно в условиях повышенной влажности и температуры. Продукты жизнедеятельности микроорганизмов такие как: кислоты, сульфиды, аммиак и другие, являются агрессивными и вызывают разрушение бетона. Наиболее активны в коррозионном отношении литотрофные бактерии (например, тионовые), окисляющие неорганические соединения: серу, сульфиды, политионаты, аммиак с образованием серной и азотной кислот (Василенко М.И. Микробиологические особенности процесса повреждения бетонных поверхностей /М.И. Василенко, Е.Н. Гончарова // Фундаментальные исследования. 2013. №4 (часть 4). С. 886-891 [1].

Известен способ обнаружения микробиологического повреждения в минеральных строительных материалах, включающий отбор проб для микроскопии и их микробиологический анализ, предварительно устанавливаемую зависимость между влажностью внутри указанных материалов и содержанием микроорганизмов на опытных образцах той же природы, замеры влажности внутри указанных материалов с использованием контактного влагомера, составление по полученным значениям компьютерной схематической карты для выявления зон с различной влажностью, по которой с использованием указанной зависимости выносят суждение об участках, являющихся потенциальными очагами развития микроорганизмов (патент РФ №2223491).

Недостатком данного способа является трудоемкость и длительность обнаружения микробиологического повреждения.

Известна также альтернативная технология определения влажности бетона (получение конденсата на поверхности):

- квадратный кусок полиэтиленовой пленки размерами 1x1 укладывается на поверхность основания;

- все стороны квадрата приклеиваются скотчем к основанию. Допускается обеспечение герметичности прилегания любым другим способом. К примеру деревянными планками, прижатыми сверху какими-либо грузами;

- выдержка при плюсовой температуре в течении 24 часов.

Недостатком данного способа является его длительность.

Известен способ мониторинга микробиологического загрязнения систем вентиляции и кондиционирования, включающий анализ микробного загрязнения воздуха с помощью получения конденсата на холодной пластине элемента Пельтье, высеивание пробы конденсата на питательную среду с последующим термостатированием и визуальной оценкой микрофлоры (патент РФ №2734494).

Недостатком данного способа определения микробной обсемененности является невозможность его использования для плотных строительных материалов.

Задачей изобретения является получение удобного, простого способа для определения зон с повышенной концентрацией микроорганизмов, продукты жизнедеятельности которых приводят к биокоррозии бетонных конструкций.

Техническим результатом предлагаемого способа является снижение трудоемкости анализа отбора проб участка объекта как на поверхности, так и в его глубине.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются благодаря тому, что в известном способе неразрушающей диагностики биокоррозии бетонных конструкций, включающим получение конденсата на холодной пластине элемента Пельтье, высеивание пробы конденсата на питательную среду с последующими термостатированием и визуальной оценкой микрофлоры, согласно изобретению, изучаемую поверхность бетонных конструкций увлажняют дистиллированной водой, выдерживают 3 часа, удаляют свободную влагу, прикладывают к бетонной поверхности холодную пластину элемента Пельтье для получения пробы конденсата.

Реализация способа состоит в следующем.

Дистиллированную воду обильно наносят на поверхность бетона с помощью кисти, валика или пультивизатора; после з-х часовой выдержки, удаляют свободную влагу с места испытаний тряпкой или сухой щеткой.

Обычная вода содержит примеси растворимых солей: хлоридов, сульфатов и гидрокарбонатов щелочных и щелочноземельных металлов, которые позже могут использовать микроорганизмы для своей жизнедеятельности. Дистиллированная вода используется для того, чтобы свести к минимуму наличие питательной среды, которую могут использовать микроорганизмы для своего развития в бетоне после взятия проб.

Элемент Пельтье, холодной пластиной, прикладывают к бетонной поверхности. Степень охлаждения холодной пластины элемента Пельтье пропорциональна величине тока, проходящего через элемент, что позволяет плавно регулировать температуру с высокой точностью. Определяют точку росы и регулируя ток, проходящий через элемент Пельтье, выставляют эту температуру на холодной пластине элемента. Отбирают пробу конденсата. Пробу, содержащую находившиеся в воздухе микроорганизмы, высеивают на питательную среду, термостатируют в течение 24-48 часов при температуре 35-40°С и производят визуальный подсчет микроорганизмов. По результатам анализа судят о состоянии микробиологического загрязнения бетонной поверхности.

Пример осуществления способа.

Дистиллированную воду обильно нанесли на поверхность бетона с помощью пультивизатора. После з-х часовой выдержки удалили свободную влагу с места испытаний сухой щеткой. Элемент Пельтье (FROST-74, производитель КРИОТЕРМ, размер 40×40×40 мм.) холодной пластиной приложили к бетонной поверхности. При температуре 24°С и влажности 55% роса выпала при 12°С на холодной пластине элемента Пельтье. Стерильной полоской фильтровальной бумаги собирали пробу конденсата, содержащую находившиеся в воздухе микроорганизмы, высеили ее на питательную среду, термостатировали в течение 48 часов при температуре 35-40°С. Проведенный анализ показал в пробе наличие Тионовых бактерий Thiobacillus denitrificans в количестве на 1 г пробы 6250 кл., что в соответствии с ГОСТ 31384-2017 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии» позволяет считать среду сильноагрессивной.

Предлагаемый способ позволяет существенно снизить трудоемкость отбора проб за счет отсутствия дополнительного оборудования и сложных операций и получить быстрый способ неразрушающей диагностики биокоррозии бетонных конструкций.

Изобретение относится к области анализа строительных материалов и может быть использовано при изготовлении, обследовании, реконструкции и ремонте зданий. Способ неразрушающей диагностики биокоррозии бетонных конструкций включает получение конденсата на холодной пластине элемента Пельтье, высевание пробы конденсата на питательную среду с последующими термостатированием и визуальной оценкой микрофлоры, причем для получения пробы конденсата изучаемую поверхность бетонных конструкций увлажняют дистиллированной водой, выдерживают 3 часа, удаляют свободную влагу и прикладывают к бетонной поверхности холодную пластину элемента Пельтье. Изобретение обеспечивает удобство и простоту способа за счет снижения трудоемкости отбора проб и позволяет определять зоны с повышенной концентрацией микроорганизмов, продукты жизнедеятельности которых приводят к биокоррозии бетонных конструкций. 1 пр.

Способ неразрушающей диагностики биокоррозии бетонных конструкций, включающий получение конденсата на холодной пластине элемента Пельтье, высеивание пробы конденсата на питательную среду с последующими термостатированием и визуальной оценкой микрофлоры, отличающийся тем, что изучаемую поверхность бетонных конструкций увлажняют дистиллированной водой, выдерживают 3 часа, удаляют свободную влагу, прикладывают к бетонной поверхности холодную пластину элемента Пельтье для получения пробы конденсата.