ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Microbial deterioration of materials - simulation, case histories and countermeasures: Testing of the resistance of ceramic materialsTesting of microbiologically influenced corrosion of ceramic materials by biogenic sulphuric and nitric acid corrosion is well described and applied for constantly moist buildings like sewage pipelines and cooling towers. The complex situation on historical buildings of natural sandstones has not yet been investigated in the laboratory.A double-chamber cabinet and a test system for the simulation of chemically (gaseous pollutants), combined chemically and microbiologically (gaseous pollutants plus nitrifying bacteria) and solely micro biologically (nitrifying bacteria) influenced corrosion of natural sandstone is presented.A high stone moisture was essential for the growth of nitrifying bacteria on test stones. Under optimum conditions a nitrifying biofilm developed on the calcareous Ihrlersteiner green sandstone, reducing the evaporation from the stone surface. Biofilm cells adapted well to high concentrations of gaseous pollutants (1,065 μg/m3 sulphur dioxide, 850 μg/m3 nitric oxide, and about 450 μg/m3 nitrogen dioxide): in the simulated smog atmosphere. The mean metabolic activities of ammonia oxidizers were 11 times and those of nitrite oxidizers 30 times higher than mean values of samples from historical buildings.The microbiologically, influenced nitric acid corrosion alone was 8 times stronger than the chemically influenced corrosion by the simulated smog atmosphere.If sulphur dioxide was added, the microbiologically produced nitrite was removed by chemodenitrification. Thus, the combined attack of nitrifying bacteria and gaseous pollutants did not result in an increased corrosion, but the nitrifying biofilm promoted the formation of gypsum.
Notes:
Testverfahren zur Messung der Zerstörung zementgebundener Werkstoffe durch biogene Schwefel- sowie Salpetersäurekorrosion sind für dauerfeuchte Bauwerke, wie Abwasserleitungen und Kühltürme gut beschrieben und werden in der Praxis eingesetzt. Die komplexe Situation an Hochbauten aus Naturstein wurde im Labor bisher nicht untersucht.Eine Doppelkammer-Simulationsanlage und ein Testsystem zur vergleichenden Untersuchung eines kombiniert chemisch und mikrobiologisch (Schadgase plus Nitrifikanten), rein chemisch (Schadgase) sowie rein mikrobiologisch (Nitrifikanten) verursachten Angriffs auf Naturstein werden vorgestellt.Eine hohe Gesteinsfeuchte war essentiell für die Besiedlung mit Nitrifikanten. Unter optimalen Bedingungen bildete sich auf den Prüfkörpern aus Ihrlersteiner Grünsandstein ein nitrifizierender Biofilm aus, der die Evaporation von der Gesteinsoberfläche stark verminderte. Die Nitrifikanten im Biofilm wurden durch eine simulierte Smogatmosphäre mit 1065 μg/m3 Schwefeldioxid, 850 μg/m3 Stickstoffmonoxid und etwa 450 μg/m3 Stickstoffoxid nur vorübergehend gehemmt. Die mittleren Nitrifikationsaktivitäten für Ammoniakoxidanten waren 11fach und jene für Nitritoxidanten 30fach höher als mittlere, für Gebäudeproben ermittelte Werte.Bei Abwesenheit von Schadgasen war die durch biogene Salpetersäurebildung verursachte Korrosion um den Faktor 8 stärker als der rein chemische Angriff durch eine Smogatmosphäre. In Gegenwart von Schwefeldioxid wurde das bei der Nitrifikation gebildete Nitrit durch Chemodenitrifkation entbunden. Infolgedessen wurde der biologische Angriff aufgehoben, und es dominierte der chemische Angriff durch Schwefeldioxid. Indirekt kam es jedoch zu einer Festschreibung der durch Schwefeldioxid verursachten Korrosion, indem der nitrifizierende Biofilm die Gipsbildung förderte.
Additional Material:
6 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19940450206
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