Научный Вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
12. Тутов Е.А., Андрюков А.Ю., Кашкаров В.М. Определение структурно-фазовых параметров пористого кремния из измерений емкости // ЖПХ. - 2000. - Т. 73, № 7. - С. 1071-
1074.
13.Тутов Е.А., Рябцев С.В., Шапошник А.В., Домашевская Э.П. Твердотельные сенсорные структуры на кремнии. – Воронеж: изд-во ВГУ, 2010. – 231 с.
14.Тутов Е.А. Твердотельные структуры с пленками биоорганических материалов на кремнии // ЖТФ. - 2012. - Т. 82, № 6. - С. 30-34.
15.Тутов Е.А. Изучение сорбции паров воды дисперсно-пористыми материалами
спомощью электрофизических методов. Часть I. Сорбция паров воды пленками пористого кремния // Научный вестник ВГАСУ. Сер. ” Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения”. - 2013. - Вып. № 7. - С. 73-87.
16.Тутов Е.А., Андрюков А.Ю., Рябцев С.В. Неравновесные процессы в емкостных сенсорах на основе пористого кремния // Письма в ЖТФ. - 2000. - Т. 26, № 17. - С. 53-58.
17.Тутов Е.А., Павленко М.Н., Тутов Е.Е., Протасова И.В., Бормонтов Е.Н.
Равновесные и неравновесные электродные процессы на пористом кремнии // Письма
вЖТФ. - 2006. - Т. 32, № 13. - С. 6-11.
18.Тутов Е.А., Павленко М.Н., Протасова И.В., Кашкаров В.М. Взаимодействие пористого кремния с водой: хемографический эффект // Письма в ЖТФ. - 2002. - Т. 28, № 17.
- С. 45-50.
________________________________________________________________________________
Тутов Евгений Анатольевич – д.х.н., профессор кафедры физики Воронежского государственного технического университета. E-mail: tutov_ea@mail.ru
Голощапов Дмитрий Леонидович - к.ф.-м.н., ведущий инженер кафедры физики твердого тела и наноструктур Воронежского государственного университета; доцент кафедры физики Воронежского государственного технического университета. E-mail: goloshchapov@phys.vsu.ru.
Артамонова Ольга Владимировна – к.х.н., доцент кафедры химии Воронежского государственного технического университета. E-mail: ol_artam@rambler.ru
36
Серия «Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения» Выпуск № 2(13), 2016
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
УДК 543.544:691.1
О.Б. Рудаков, Е.А. Хорохордина, А.М. Хорохордин
ПРОБЛЕМЫ КОНТРОЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В обзоре рассмотрены проблемы контроля качества и безопасности строительных материалов. Обсуждено содержание наиболее распространеных экотоксикантов в различных строительных материалах. Выделено три блока задач в аналитическом контроле качества и безопасности строительных материалов, показаны пути их решения.
Ключевые слова: экотоксиканты, полимеры, композиты, строительные материалы, методы контроля.
O.B. Rudakov, E.A. Khorokhordina, А.М. Khorokhordin
THE PROBLEMS OF CONTROL OF SAFETY OF CONSTRUCTION MATERIALS
The review deals with the problem of quality control and safety of building materials. We discussed the content of the most common toxicants in different building materials. Allocate three blocks of problems in analytical quality control and safety of construction materials, the ways of their solution.
Keywords: ecotoxicants, polymers, composites, control methods.
Проблемы загрязнителей в строительных материалах. Как показывает анализ публикаций, справочников, монографий и нормативных документов в контроле качества и безопасности строительных материалов (СМ) компоненты СМ, а так же вредные химические вещества, выделяющиеся в окружающую среду из СМ, определяют преимущественно гравиметрическими и титриметрическими методами анализа [1-4]. Не последнюю роль отводят органолептической экспертизе – оценке запаха. Наличие, характер и интенсивность запаха в помещении свидетельствует о проявлении эмиссии из СМ каких-то веществ в заметных количествах. Поэтому при проектировании, строительстве и сдаче в эксплуатацию жилых зданий, предприятий коммунально-бытового обслуживания, учреждений образования, культуры, отдыха и спорта в соответствии с методическими указаниями «Санитарно-гигиеническая оценка полимерных и полимерсодержащих строительных материалов и конструкций, предназначенных для применения в строительстве жилых, общественных и промышленных зданий. МУ 2.1.2.1829-04», введенных в действие 1 мая 2004 г., проводится одорометрическая оценка по 5-балльной шкале. На момент ввода зданий в эксплуатацию СМ не должны создавать в помещении специфических и неприятных запахов. МУ 2.1.2.1829-04 также регламентирует инструментальные, первую очередь хроматографические, методы контроля летучих веществ, мигрирующих из СМ [5-12].
В современных СМ активно применяются полимеры и неполимерные органические вещества. На производство СМ идет до 20 % мирового производства полимерных веществ: это полистиролы, поливинилхлориды, полиуретаны, полиолефины, полиэфиры, фенолоальдегидные и эпоксидные смолы, различные композиты. В современном строительстве используется более 100 наименований полимерных материалов. При этом применение полимеров в строительной отрасли стремительно возрастает, появляются все новые варианты и направления использования и полимеров, и органических соединений с молекулярной массой меньше 500 [13-14].
________________________________________________________________________________
© Рудаков О.Б., 2016
37
Научный Вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
Экологи бьют тревогу, что вредные вещества активно выделяются в атмосферу, в сточные воды химических и строительных производств, выделяются они и эксплуатации СМ не только под воздействием внешних факторов - солнечного излучения, повышенной влажности, при механическом воздействии, но также в обычных комнатных условиях. Не редкость, что внутри помещений из-за эмиссии СМ экотоксикантов небезопасно жить и работать. Еще в 70-х годах ХХ века Всемирная организация здравоохранения ввела термин "синдром больных зданий» (СБЗ). С тех пор проблема загрязнения воздуха в закрытых помещениях не только не теряет своей остроты, но и становится злободневнее. Напомним хотя бы так называемые «фенольные дома» (рис.1).
Рис. 1. Пример «фенольного» дома
Это название получили панельные дома серии П-49 (девятиэтажные дома, построенные в начале 1970-х г. во многих крупных городах СССР). В бетон, использованный при их строительстве, добавляли фенолформальдегид, который и был впоследствии источником фенола и формальдегида [2, 15]. По оценкам экспертов, 30-70 % современных жилых и офисных зданий не только в России, но и во всем мире имеют проблемы с загрязнением воздуха. Эпидемиологические исследования [15], показывают что 25-80 % обследованных лиц, проживающих и работающих в современных зданиях, имеют симптомы, характерные для СБЗ: ухудшение состояния здоровья, связанное с плохим качеством воздуха в помещениях, а именно раздражение глаз, кожи, верхних дыхательных путей, наличие головных болей, повышенной утомляемости, нарушения сна и т.д.
Таблица 1 Вещества, подлежащие определению при санитарно-химических исследованиях основных типов полимерных строительных материалов (МУ 2.1.2.1829-04)
Наименование |
|
|
|
полимера, |
Вид строительного материала |
Ориентировочный перечень |
|
применяемого для |
выделяющихся веществ |
||
|
|||
изготовления материала |
|
|
|
Поливинилхлорид |
Линолеумы, плиты, моющиеся обои, |
Анизол, бензол, 1-бутанол, |
|
пластифицированный |
декоративные пленки, плинтусы, |
1-гексанол, , винилхлорид, |
|
|
38 |
|
Серия «Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения» Выпуск № 2(13), 2016
Наименование |
|
|
|
полимера, |
Вид строительного материала |
Ориентировочный перечень |
|
применяемого для |
выделяющихся веществ |
||
|
|||
изготовления материала |
|
|
|
(суспензионный и |
поручни, оконные рамы, двери и т.д. |
гексен-1, толуол, фенол, |
|
эмульсионный) |
|
тетрахлорметан, |
|
|
|
метиленхлорид, хлороформ, |
|
|
|
трихлорэтилен, |
|
|
|
гексилхлорид, ксилолы, |
|
|
|
кумол, псевдокумол, |
|
|
|
мезитилен, циклогексанон, |
|
|
|
дибутилфталат, диоктил- и |
|
|
|
дидодецилфталат, |
|
|
|
винилацетат, 2- |
|
|
|
этилгексаналь, этилацетат, |
|
|
|
метилэтилкетон, этилгексан |
|
Фенолформальдегидные |
Древесностружечные и |
Формальдегид, фенол, |
|
смолы |
древесноволокнистые плиты, |
метанол, аммиак |
|
|
фенопласты |
|
|
Карбамидные смолы |
Древесностружечные и |
Формальдегид, метанол, |
|
|
древесноволокнистые плиты |
аммиак, анилин |
|
Синтетические каучуки |
Резиновые линолеумы, резиновые |
Дивинил, бензол, толуол, |
|
на основе бутадиена и |
плиты, коврики, пенорезиновые |
акрилонитрил стирол, 2- |
|
сополимеров бутадиена |
основы синтетических ковров |
метилстирол (этилбензол, |
|
с акрилонитрилом и |
|
сероуглерод, ацетальдегид, |
|
стиролом |
|
ацетон, метанол, 1-бутанол, |
|
|
|
ксилолы, изопрен, |
|
|
|
метилметакриловая кислота |
|
Полистирольные |
Плитка для отделки стен, |
Стирол, метанол, |
|
пластики, полистирол |
декоративные панели, решетки, |
формальдегид, бензол, |
|
(блочный, |
пленки, пенопласты и т.д. |
толуол, этилбензол |
|
суспензионный, |
|
|
|
ударопрочный) |
|
|
|
Сополимер стирола с |
Плитка для отделки стен, |
Акрилонитрил, |
|
акрилонитрилом |
декоративные панели, решетки, |
формальдегид, |
|
|
пленки, пенопласты и т.д. |
бензальдегид, стирол, |
|
АБС-пластики |
Плитка для отделки стен, |
Стирол, акрилонитрил, |
|
|
декоративные панели, решетки, |
альфа-метилстирол, бензол, |
|
|
пленки, пенопласты и т.д. |
толуол, этилбензол, |
|
|
|
бензальдегид, ксилолы, |
|
|
|
кумол |
|
Сополимер стирола с |
Плитка для отделки стен, |
Стирол, метилметакрилат, |
|
метакрилатом |
декоративные панели, решетки, |
метанол, формальдегид |
|
|
пленки, пенопласты и т.д. |
|
|
Сополимер стирола с |
Плитка для отделки стен, панели, |
Стирол, альфа-метилстирол, |
|
альфа-метилстиролом |
решетки, пленки, пенопласты |
бензальдегид, ацетофенон |
|
Сополимер стирола с |
Плитка для отделки стен, |
Стирол, дивинил, |
|
дивинилом |
декоративные панели, решетки, |
ацетальдегид, ацетон, |
|
|
пленки, пенопласты и т.д. |
метанол, 1-бутанол, ксилолы |
|
Вспененные |
Плитка для отделки стен, |
Стирол, альфа-метилстирол, |
|
полистиролы |
декоративные панели, решетки, |
бензол, толуол, этилбензол, |
|
|
39 |
|
Научный Вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
Наименование |
|
|
|
полимера, |
Вид строительного материала |
Ориентировочный перечень |
|
применяемого для |
выделяющихся веществ |
||
|
|||
изготовления материала |
|
|
|
|
пленки, пенопласты и т.д. |
кумол, метанол, |
|
|
|
формальдегид |
|
Полиуретаны |
Жесткие и мягкие пенопласта, клеи, |
Дивинил, |
|
|
лаки, герметики |
толуилендиизоцианат, |
|
|
|
этиленгликоль, бензол, |
|
|
|
этилацетат, бутилацетат, |
|
|
|
изобутилацетат, ацетон, |
|
|
|
этанол, 1-бутанол |
|
Эпоксидные смолы |
Стеклопластики, клеи, фунты, |
Эпихлоргидрин, фенол, |
|
|
пенопласты, лакокрасочные покрытия, |
бисфенол A, формальдегид, |
|
|
шпатлевка |
дибутилфталат, ацетон, |
|
|
|
этилбензол, ксилолы, этанол, |
|
|
|
1-бутанол, аммиак, |
|
|
|
этилендиамин, этаноламин, |
|
|
|
гексаметилендиамин, |
|
|
|
малеиновый ангидрид, |
|
|
|
фталевый ангидрид |
|
Полиэфирные смолы |
Стеклопластики, лаки, клеи |
Этиленгликоль, |
|
|
|
диэтиленглитколь, стирол |
|
|
|
(для полиэфирных смол, |
|
|
|
отвержденных стиролом), |
|
|
|
этилбензол (для |
|
|
|
полиэфирных смол, |
|
|
|
отвержденных стиролом), |
|
|
|
органические растворители, |
|
|
|
вталевый ангидрид |
|
Полимеры на основе |
Клеи, краски, лаки, герметики, грунты |
Уксусная кислота, ацетон, |
|
винилового спирта и его |
|
этилацетат, бензол, |
|
производных, |
|
дибутилфталат, |
|
поливинилацетат |
|
диоктилфталат, |
|
|
|
винилацетат, формальдегид, |
|
|
|
ацетальдегид, метанол |
|
Поливинилацетат с |
Клеи, краски, лаки, герметики, грунты |
Ацетон, этилацетат, бензол, |
|
добавкой карбамидной |
|
дибутилфталат, |
|
смолы |
|
диоктилфталат, винилацетат, |
|
|
|
формальдегид, метанол |
|
Поливиниловый спирт |
Клеи, краски, лаки, герметики, грунты |
Ацетон, бензол, |
|
|
|
дибутилфталат, |
|
|
|
диоктилфталат, винилацетат, |
|
|
|
метанол, этилацетат, |
Воздействия поллютантов, выделяющихся из СМ на организм человека классифицируется следующим образом: негативное воздействие запаха; раздражение слизистых оболочек; общетоксическое воздействие, в том числе и аллергизирующее; отдаленные последствия (генотоксические, канцерогенные, эмбриотоксические и др.).
40