霉菌對(duì)糧倉(cāng)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響

金立兵 張新麗 丁蘋(píng)聚

河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院（450001）

霉菌對(duì)糧倉(cāng)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響

金立兵 張新麗 丁蘋(píng)聚

河南工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院（450001）

混凝土遭受霉菌的腐蝕不僅影響建筑物的美觀和使用功能，也給人們的身心健康帶來(lái)極大的危害。這里主要針對(duì)霉菌是怎樣產(chǎn)生的進(jìn)行說(shuō)明，闡述了霉菌對(duì)混凝土造成的危害及機(jī)理，提出了提高混凝土防腐性能的有效措施。

混凝土；糧倉(cāng)；霉菌；腐蝕；措施

0 引言

在我國(guó)，糧食儲(chǔ)藏是極重要的，。糧倉(cāng)大多數(shù)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，糧食長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)藏在糧倉(cāng)中，會(huì)發(fā)生氧化，產(chǎn)生許多霉菌等微生物，這些微生物給混凝土造成的危害卻不容忽視。越來(lái)越多的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用壽命之內(nèi)就受所處環(huán)境的影響而失效，造成國(guó)家財(cái)力損失，對(duì)人們的生活和安全也構(gòu)成了威脅。

1 霉菌的產(chǎn)生來(lái)源

霉菌生長(zhǎng)需要有營(yíng)養(yǎng)(有機(jī)物質(zhì))、水分、溫度和空氣。當(dāng)基底含水率為18%以上和濕度為80%以上時(shí),糧食最容易發(fā)霉。溫度不同，生長(zhǎng)的霉菌種類(lèi)也不相同。霉菌生長(zhǎng)的適宜溫度范圍是0～54℃。因此,凡能滿(mǎn)足這樣條件的糧倉(cāng)，糧食都會(huì)發(fā)霉。大多數(shù)霉菌細(xì)胞是漂浮在空氣中的,當(dāng)室內(nèi)有發(fā)霉污染時(shí)，空氣中霉菌袍子較沒(méi)有發(fā)霉的室內(nèi)多幾十倍。

一般把霉菌按其生活習(xí)性分為倉(cāng)儲(chǔ)性霉菌和田間霉菌兩種。倉(cāng)儲(chǔ)性霉菌主要是指儲(chǔ)存的飼料或糧食，在適宜的溫度、濕度等條件下產(chǎn)生的霉菌，以曲霉菌屬為主。該類(lèi)霉菌最適生長(zhǎng)溫度為25～30℃，相對(duì)濕度為80%～90%。路曲霉例外，可在田間感染，低溫下亦可繁殖。當(dāng)農(nóng)作物收割后，普遍會(huì)帶有一些霉菌，在干燥的過(guò)程中，霉菌會(huì)受到破壞，所以不易察覺(jué),然而許多霉菌孢子會(huì)存活下來(lái)，在儲(chǔ)存期間、制作飼料的過(guò)程中開(kāi)始萌發(fā)生長(zhǎng)。

糧倉(cāng)的倉(cāng)體是由鋼筋混凝土建成的，糧倉(cāng)中儲(chǔ)存大量的糧食。糧食中含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪及碳水化合物等豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是霉菌生長(zhǎng)的天然培養(yǎng)基。

2 霉菌對(duì)糧倉(cāng)混凝土造成的危害及機(jī)理

據(jù)資料介紹，第六屆國(guó)際微生物學(xué)會(huì)列出混凝土建筑產(chǎn)生霉變的霉種達(dá)48種。霉變的顏色有紅、綠、黃、白、灰、黑等多種。這些霉菌僅用肉眼很難判斷出它屬于哪一種。霉菌的孢子存在糧倉(cāng)內(nèi)的空氣中,一旦附著在倉(cāng)壁上,或材料本身存在著霉菌孢子,只要發(fā)育條件具備,幾天之內(nèi)就能大量繁殖。霉菌生存的條件主要有溫度、濕度、營(yíng)養(yǎng)、氧氣以及適宜的pH值等。糧食霉變?cè)诩Z倉(cāng)中對(duì)混凝土有一定的腐蝕作用，而且引起混凝土腐蝕的霉菌有多種，硫酸還原菌、硝化細(xì)菌、幾乎各種厭氧菌、真菌，這些細(xì)菌不僅造成混凝土的劣化，對(duì)其中的鋼筋、鐵件也會(huì)造成強(qiáng)烈的腐蝕[1]。

霉菌的危害在混凝土中主要存在兩個(gè)方面。首先，在糧倉(cāng)當(dāng)中，霉菌對(duì)糧倉(cāng)內(nèi)的空氣造成了一定的污染，就像在墻壁和天花板當(dāng)中有黃葡萄球菌寄生。在冬天，糧倉(cāng)內(nèi)的溫度相對(duì)較低,黏附在倉(cāng)壁的病菌對(duì)混凝土耐久性的影響也是不可低估的。其次，混凝土結(jié)構(gòu)中含有的微生物會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成很大的侵蝕，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性以及強(qiáng)度造成了嚴(yán)重的影響。前蘇聯(lián)有關(guān)研究單位對(duì)許多鋼筋混凝土污水凈化構(gòu)筑物的調(diào)查表明，使用7～10年構(gòu)筑物,有污水經(jīng)過(guò)的區(qū)域，混凝土的耐久性要比其他地方低很多。因?yàn)槲⑸锏纳顒?dòng)產(chǎn)生許多侵蝕性產(chǎn)物，包括硫化氫、氮、二氧化碳、有機(jī)酸以及揮發(fā)性脂肪酸等,從而對(duì)水泥石造成侵蝕，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕。

3 提高混凝土防腐性能的主要措施

3.1 除濕

霉菌的污染多發(fā)生在高濕環(huán)境。自然界中的霉菌大部分屬于好濕性霉菌，相對(duì)濕度在95%～100%最適合其生長(zhǎng),如毛霉、根霉、鐮刀霉、交鏈孢霉、短柄霉、木霉等。少數(shù)種類(lèi)的霉菌屬于耐干性霉菌，在相對(duì)濕度85%～90%的環(huán)境下也能正常生長(zhǎng)，如青霉、曲霉等。只有很少種類(lèi)屬于好干性霉菌，在相對(duì)濕度為70%的環(huán)境下也能生長(zhǎng)，如局限曲霉、Euroti-um、walleia等。由于絕大多數(shù)霉菌屬于好濕菌,將相對(duì)濕度降低到90%以下就可抑制其生長(zhǎng)，大大降低污染。如果能將相對(duì)濕度降低到80%以下，就可以基本控制霉菌污染的發(fā)生?？刂骗h(huán)境的溫度和食品的水分,是防霉的基本手段之一。

3.2 增加混凝土斷面

增大混凝土斷面是提高混凝土耐久性的最簡(jiǎn)單的方法。增大混凝土斷面可使混凝土有足夠的體積，最大限度地延長(zhǎng)使用壽。但是這種提高耐久性的方法有很大弊端，不僅浪費(fèi)材料，提高成本，而且還不能有效地從根源上來(lái)解決霉菌對(duì)混凝土的腐蝕。

3.3 在混凝土內(nèi)壁涂覆防護(hù)涂料

大部分物理、化學(xué)、生物腐蝕都是由外來(lái)介質(zhì)滲入混凝土孔隙而發(fā)生的。如果在混凝土表層涂覆涂料，可使混凝土與腐蝕物質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，以便阻攔混凝土遭遇侵蝕。這個(gè)方案既經(jīng)濟(jì)又方便可行。

3.4 改善混凝土材料

霉菌腐蝕混凝土已經(jīng)成為一個(gè)不可爭(zhēng)議的事實(shí)，造成了嚴(yán)重的損失。要減小霉菌對(duì)混凝土的腐蝕程度，可以采用高性能新材料來(lái)代替一般的混凝土，比如在混凝土中摻加粉煤灰。采用耐腐蝕混凝土制造混凝土管，在混凝土管的內(nèi)表面涂刷防腐涂料層，使用抗菌混凝土，采用較低的水膠比，在混凝土中摻入礦物摻合料如粉煤灰、礦渣、硅灰等，都可以有效改善混凝土的抗腐蝕能力，提高混凝土的密實(shí)度，延緩細(xì)菌對(duì)混凝土的腐蝕。

4 結(jié)語(yǔ)

防止微生物腐蝕混凝土是一門(mén)新興學(xué)科，是涉及材料學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、環(huán)境保護(hù)和土木工程等多學(xué)科的綜合性學(xué)科。由混凝土耐久性問(wèn)題引起的建筑工程事故不僅造成了經(jīng)濟(jì)損失，也引起了恐慌，應(yīng)針對(duì)混凝土腐蝕問(wèn)題采取綜合有效的措施進(jìn)行預(yù)防，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，充分考慮混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的評(píng)估預(yù)測(cè)、極限狀態(tài)及施工檢測(cè)等因素，并結(jié)合混凝土的應(yīng)用環(huán)境制定合理有效的修護(hù)措施[2]。

[1]雷彩霞.論糧食霉變與預(yù)防[J].四川糧油科技,2003,04：20-22.

[2]李月,李榮濤.談儲(chǔ)糧微生物的危害及控制[J].糧食儲(chǔ)藏, 2009,02：16-19.