霉菌對糧倉混凝土結構耐久性的影響

金立兵 張新麗 丁蘋聚

河南工業大學土木建筑學院（450001）

霉菌對糧倉混凝土結構耐久性的影響

金立兵 張新麗 丁蘋聚

河南工業大學土木建筑學院（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極大的危害。這里主要針對霉菌是怎樣產生的進行說明，闡述了霉菌對混凝土造成的危害及機理，提出了提高混凝土防腐性能的有效措施。

混凝土；糧倉；霉菌；腐蝕；措施

0 引言

在我國，糧食儲藏是極重要的，。糧倉大多數是鋼筋混凝土結構，糧食長時間儲藏在糧倉中，會發生氧化，產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。越來越多的鋼筋混凝土結構在使用壽命之內就受所處環境的影響而失效，造成國家財力損失，對人們的生活和安全也構成了威脅。

1 霉菌的產生來源

霉菌生長需要有營養(有機物質)、水分、溫度和空氣。當基底含水率為18%以上和濕度為80%以上時,糧食最容易發霉。溫度不同，生長的霉菌種類也不相同。霉菌生長的適宜溫度范圍是0～54℃。因此,凡能滿足這樣條件的糧倉，糧食都會發霉。大多數霉菌細胞是漂浮在空氣中的,當室內有發霉污染時，空氣中霉菌袍子較沒有發霉的室內多幾十倍。

一般把霉菌按其生活習性分為倉儲性霉菌和田間霉菌兩種。倉儲性霉菌主要是指儲存的飼料或糧食，在適宜的溫度、濕度等條件下產生的霉菌，以曲霉菌屬為主。該類霉菌最適生長溫度為25～30℃，相對濕度為80%～90%。路曲霉例外，可在田間感染，低溫下亦可繁殖。當農作物收割后，普遍會帶有一些霉菌，在干燥的過程中，霉菌會受到破壞，所以不易察覺,然而許多霉菌孢子會存活下來，在儲存期間、制作飼料的過程中開始萌發生長。

糧倉的倉體是由鋼筋混凝土建成的，糧倉中儲存大量的糧食。糧食中含有大量的蛋白質、脂肪及碳水化合物等豐富的營養物質，是霉菌生長的天然培養基。

2 霉菌對糧倉混凝土造成的危害及機理

據資料介紹，第六屆國際微生物學會列出混凝土建筑產生霉變的霉種達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內的空氣中,一旦附著在倉壁上,或材料本身存在著霉菌孢子,只要發育條件具備,幾天之內就能大量繁殖。霉菌生存的條件主要有溫度、濕度、營養、氧氣以及適宜的pH值等。糧食霉變在糧倉中對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、硝化細菌、幾乎各種厭氧菌、真菌，這些細菌不僅造成混凝土的劣化，對其中的鋼筋、鐵件也會造成強烈的腐蝕[1]。

霉菌的危害在混凝土中主要存在兩個方面。首先，在糧倉當中，霉菌對糧倉內的空氣造成了一定的污染，就像在墻壁和天花板當中有黃葡萄球菌寄生。在冬天，糧倉內的溫度相對較低,黏附在倉壁的病菌對混凝土耐久性的影響也是不可低估的。其次，混凝土結構中含有的微生物會對結構造成很大的侵蝕，對于混凝土結構的耐久性以及強度造成了嚴重的影響。前蘇聯有關研究單位對許多鋼筋混凝土污水凈化構筑物的調查表明，使用7～10年構筑物,有污水經過的區域，混凝土的耐久性要比其他地方低很多。因為微生物的生命活動產生許多侵蝕性產物，包括硫化氫、氮、二氧化碳、有機酸以及揮發性脂肪酸等,從而對水泥石造成侵蝕，還會引起鋼筋的銹蝕。

3 提高混凝土防腐性能的主要措施

3.1 除濕

霉菌的污染多發生在高濕環境。自然界中的霉菌大部分屬于好濕性霉菌，相對濕度在95%～100%最適合其生長,如毛霉、根霉、鐮刀霉、交鏈孢霉、短柄霉、木霉等。少數種類的霉菌屬于耐干性霉菌，在相對濕度85%～90%的環境下也能正常生長，如青霉、曲霉等。只有很少種類屬于好干性霉菌，在相對濕度為70%的環境下也能生長，如局限曲霉、Euroti-um、walleia等。由于絕大多數霉菌屬于好濕菌,將相對濕度降低到90%以下就可抑制其生長，大大降低污染。如果能將相對濕度降低到80%以下，就可以基本控制霉菌污染的發生。控制環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，最大限度地延長使用壽。但是這種提高耐久性的方法有很大弊端，不僅浪費材料，提高成本，而且還不能有效地從根源上來解決霉菌對混凝土的腐蝕。

3.3 在混凝土內壁涂覆防護涂料

大部分物理、化學、生物腐蝕都是由外來介質滲入混凝土孔隙而發生的。如果在混凝土表層涂覆涂料，可使混凝土與腐蝕物質隔離開來，以便阻攔混凝土遭遇侵蝕。這個方案既經濟又方便可行。

3.4 改善混凝土材料

霉菌腐蝕混凝土已經成為一個不可爭議的事實，造成了嚴重的損失。要減小霉菌對混凝土的腐蝕程度，可以采用高性能新材料來代替一般的混凝土，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，提高混凝土的密實度，延緩細菌對混凝土的腐蝕。

4 結語

防止微生物腐蝕混凝土是一門新興學科，是涉及材料學、微生物學、生物化學、環境保護和土木工程等多學科的綜合性學科。由混凝土耐久性問題引起的建筑工程事故不僅造成了經濟損失，也引起了恐慌，應針對混凝土腐蝕問題采取綜合有效的措施進行預防，嚴把質量關，充分考慮混凝土結構耐久性的評估預測、極限狀態及施工檢測等因素，并結合混凝土的應用環境制定合理有效的修護措施[2]。

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

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