| 2-Deoxy-D-glucose i bekæmpelsesmidler til byggematerialer 12 Strategier for hindring af biokorrosion12.1 Konstruktionsmæssig forebyggelse
12.1 Konstruktionsmæssig forebyggelseNår en strategi skal lægges for hindring af biokorrosion af stenfacader, er det indlysende, at enhver mulig konstruktionsmæssig beskyttelse af facaderne må foretages først. Uden et grundigt »arkitektonisk forarbejde« kan en kemisk overfladebehandling besværliggøres væsentligt, eller i værste fald umuliggøres. Listen over mulige konstruktionsmæssige og andre fejl og skavanker, der kan fremme biokorrosion af stenfacader, er lang, og omfatter både faktorer af fugtrelateret, kemisk relateret og fysisk relateret betydning: Fugtpåvirkning Fugtpåvirkning:
Kemisk påvirkning Kemisk påvirkning:
Fysisk påvirkning Fysisk påvirkning:
Af arkitektoniske hensyn kan det være svært at rette op på alle skavanker, og i mange tiIfælde må man leve med indlysende uhensigtsmæssige konstruktioner. Vandpåvirkning er klart det forhold, der som enkeltfaktor har den største betydning ved forvitring, uanset vandets saltindhold, og om det er »bærer« af forurening eller ej. Reduktion af vandpåvirkning Forsuret nedbør har større korrosionspotentiale end neutral nedbør, men under alle omstændigheder skal vandpåvirkningen reduceres til et absolut minimum. Man skal også reducere muligheden for vandophobning i selve det porøse naturstensmateriale, der kan have voldsomme skadevoldende effekter. Når de konstruktionsmæssige forhold er optimeret, må stenoverfladernes forvitringskarakteristika fastlægges, før en succesfuld overfladebehandling kan planlægges. 12.2 KemikaliesystemerForudsætningen for, at en overfladebehandling af natursten skal kunne virke efter hensigten, er, at den foretages med produkter, der reducerer effekten af de processer, der forårsager korrosion af den givne stentype. Opdeling af midlerne Kemikaliesystemer mod biokorrosion kan opdeles i tre hovedgrupper efter deres målretning: 1) Konsoliderende midler, 2) Vandafvisende midler og 3) Midler med biocid effekt. Indenfor alle tre hovedgrupper findes organiske såvel som uorganiske produkter. I flere behandlingssystemer er stoffer fra forskellige grupper kombineret sammen, f.eks. indeholder mange konsoliderings- eller vandafvisende systemer også biocider. Oversigter over kemikaliesystemer findes blandt andet i Christensen et al. (1982), Petersen (1978) og Weber (1979). 12.3 Konsolidering i relation til biokorrosionKonsoliderende kemikaliesystemer har til opgave at tilføre de porøse sten et bindemiddel for at styrke deres overflade og bremse den igangværende korrosion. I forbindelse med biokorrosion udføres konsolideringsbehandlinger som regel efter en biocidbehandling af overfladen for at fjerne de korroderende organismer. For den fremtidige biokorrosion af facadematerialerne vil en konsolideringsbehandling ikke nødvendigvis i sig selv være en løsning, men i kombination med vandafvisende midler og/eller biocider kan de have et potentiale. 12.3.1 Lim og gelatineLim- og gelatineprodukter har tidligere været anvendt til konsolidering af stenoverflader, men i bygningssammenhæng må de betegnes som forældede og af tvivlsom værdi. De har så vidt vides aldrig været anvendt i forbindelse med biokorrosionsproblemer. 12.3.2 Vandglas til silificering af overfladerVandglas sælges stadig i dag og er vidt udbredt til fugtstandsning i kældervægge og murværk. Der findes både natrium- og kalium-vandglas (NaSiO3, K2SiO3), og midlerne anvendes ved påstrygning gentagne gange. De suges ind i porøse overflader og hærdes ved optagelse af CO2 fra luften. Dannelsen af kiselsyre gel, der er tiksotrop, sker imidlertid så hurtigt i stenen, at det næsten er umuligt at opnå en rimelig kapillær indtrængning. Skader på sten Ofte dannes derfor en ganske tynd, silificeret skorpe, der kan være skadelig for stenen i sig selv, om end den til en vis grad kan reducere fugtgennemtrængning. Til stenkonservering bør vandglas ikke anvendes i den traditionelle form, da målet er at bevare selve stenen. Nyere, beslægtede kemikalier bør testes. 12.3.3 Flussyre og fluaterFlourforbindelser har til tider været meget anvendt som en parallel til vandglas, men ikke altid med succes. Flussyre er et meget ubehageligt kemikalium at arbejde med, og arbejdsmiljømæssigt rejser det problemer, som gør, at midlet i dag stort set er gået af mode til sten- og murværksbehandling. Ved kontakt med stenmaterialets calcium dannes calciumflourider og kiselsyre, der er hårde og modstandsdygtige forbindelser. Men langtidseffekten er begrænset, overfladens porøsitet mindskes, og den bagvedliggende sten bliver typisk frostskadet og pulveriserer. Da effekten af flourbehandlinger således ikke har været overbevisende, og da det til dels rejser de samme problemer som vandglas i brug, vil det kun kunne finde anvendelse i helt specielle situationer. 12.3.4 Linolie og linolielignende produkterLinolie har fra gammel tid været brugt som træbeskyttelse. I visse gamle kirker er fundet træ, der antagelig er kogt i linolie før indbygning. På sandsten har linolie været forsøgt anvendt på grund af stenens store porøsitet og opsugningsevne, men resultaterne har været særdeles negative. Sandstenenes yderste overflade korroderes bort, mens der nedenunder dannes en fugtopstemmende skorpe, der i længden får sandstenen til at flage af. Stenens overflade bliver endvidere ofte misfarvet. 12.3.5 Ba(OH)2 og »MOS« til stenkonserveringBarytvand er blevet anvendt til stenkonservering. Lewin (1966) omtalte et produkt bestående af vand, bariumhydroxid og urea, der medfører dannelse af bariumkarbonat i stenmassen. Frysepunktssænkning Et nyere produkt, der antagelig er beslægtet, er det franske »Produit MOS«, der består af en række uorganiske, stærkt hygroskopiske salte, der kan bevirke en kraftig frysepunktssænkning. Det er stærkt basisk, hvorved man undgår omdannelsen af calciumkarbonat, det væsentligste bindemiddel i natursten, til det letopløselige calciumbikarbonat. Derudover indeholder MOS biocider, der hindrer nedbrydning på grund af bakterier. Sulfat og nitritdannelser i sten stammer ofte fra bakterieangreb. Erfaringer med »MOS« Der er opnået god konsoliderende effekt med MOS i flere lande, og det franske Centre Expérimental de Recherches et d'Études du Batiment et des Travaux Public har ofte anbefalet MOS-midlet til konserveringsarbejder. August Konow fra Konow & Raben A/S i Danmark har danske erfaringer med produktet. 12.3.6 Akrylater, epoxy, polyestre, polyurethanerKunstharpiks Kunstharpikser som akrylharpiks, epoxyharpiks, polyesterharpiksprodukter og polyurethanharpiksprodukter har i vid udstrækning været anvendt til konservering af finere stenmaterialer. F.eks. er dele af Dogepaladset i Venedig blevet behandlet med midlerne (Romano, 1979). En særlig metode til epoxykonservering af marmor er udviklet af Gauri i 1971 og har været anvendt på Odd Fellow Palæet i København (Christensen et al. 1982). Fælles for hapikserne er, at de nedsætter stenens porevolumen, men de er meget vanskelige at anvende og kan kun bruges korrekt af erfarne specialister. Ved for stor dosering mister stenen sin naturlige overflade og bliver helt blank, og behandlingen er da mere til skade end gavn. Fuldimprægnering Mindre emner (op til 12.3.7 Kiselsyreestre til konsolideringTil beskyttelse mod vandindtrængning fra slagregn har man anvendt forskellige kiselsyreestre gennem flere årtier, først silikonater, senere organiske silikoneharpikser. Grundmaterialet er klorosilaner, der efter fortynding med vand eller organiske opløsningsmidler påføres stenoverfladen og derefter af vand og kuldioxid katalyseres til hærdning (polysiloxaner). Vandgennemtrængning En sådan silikonisering af en stenoverflade hindrer vand i at trænge ind, mens vanddamp (fra opstigende grundfugt etc.) kan passere ud. Man skal altså kun behandle stenmaterialer, hvorigennem fugttransporten sker i dampform. Silikoniseringens alkalibestandighed er varierende, men aldrig fuldstændig. Det betyder at imprægneringen langsomt nedbrydes og må gentages efter nogle år. Ulemper Desværre har produkterne én stor ulempe. Da fugtighed kun kan passere ud i dampform, vil opløste salte ikke kunne passere med ud og risikerer at blive ophobet bag silikoniseringen. Det kan i værste fald medføre sprængninger. 12.4 BiociderKonsoliderende kemikaliesystemer kan til en vis grad hindre biokorrosion af stenoverflader, men en toxisk behandling med biocider vil ofte være nødvendig, dels for at fjerne eksisterende biologisk vækst, dels for at hæmme fremtidig vækst af eksisterende/nye organismer. Krav til biociderne Kravene til biocider mod biokorrosion af sten kan sammenfattes i fire punkter: 1) De skal være toxiske over for et bredt udvalg af biologisk vækst på sten, 2) De skal være minimalt skadelige for miljøet, 3) De skal være harmløse over for brugerne, og 4) De må ikke resultere i skader på stenmaterialerne. Endvidere skal de forhåndsgodkendes, såfremt de skal anvendes mod f.eks. alger. Disse punkter sammenholdt med ønsket om en langtidsvirkning reducerer i realiteten antallet af blot nogenlunde anvendelige eksisterende biocider til nogle ganske få. 12.4.1 Benzalkoniumklorid/benzothiazolBenzalkoniumklorider og benzothiazol er blevet anbefalet gennem mange år som midler mod algevækst og skimmel. I Danmark er benzalkoniumklorid blevet forhandlet i forskellige koncentrationer bl.a. under navnene Dimanin, Rodalon, Sadolin algefjerner og Matas algerens. Midler baseret på benzalkoniumchlorid er dog ikke længere godkendt i Danmark, og må således ikke markedsføres eller anvendes. Det samme gør sig gældende for benzothiazol. Hyppigere indgår benzalkoniumklorid i kombinerede midler med tributyltinnaphtenat, midler der er under revurdering i Danmark. Langtidsvirkning Midlerne påføres med børste eller sprøjte og har en umiddelbar toxisk effekt på især algebeklædninger. Disse bleges ikke som ved anvendelse af klorin, men dræbes og vaskes ret hurtigt bort af regnvand. Langtidsvirkningen er begrænset, og der kendes ikke metoder til langvarig fiksering af stofferne. 12.4.2 TributyltinnaphtenatMidler baseret på organometalliske indholdsstoffer blev introduceret som industrielle biocider omkring 1960. Organotin og organobly blev populære i løbet af 1960'erne, men det sidste faldt hurtigt ud på grund af dets store miljømæssige toxicitet. Et stort antal organotin-produkter har været solgt på det danske marked, men er nu til revurdering. Richardson (1968) anbefalede tributyltin-forbindelser på grund af deres store stabilitet og effektivitet mod algevækst, og i de senere år er tributyltinnaphtenat oftest blevet solgt som blandingsmiddel med benzalkoniumklorid. Indtrængning og fiksering i stenmaterialer er yderst begrænset. Langtidsvirkning På sten anvendes midlerne på samme måde som benzalkoniumkloriderne, men egenskaberne er lige så begrænsede. Det er ikke lykkedes at opnå en egentlig langtidsvirkning. Organiske tinforbindelser er ikke stabile over for opvarmning. Solens stråler på en mørk overflade kan påvirke den kemiske struktur med reduktion af den biocide effekt til følge. 12.4.3 NatriumhypokloritNatriumhypoklorit har været anvendt i to algemidler på det danske marked, Bio-Clean og Profa algefjerner. Stoffernes kortvarige effektivitet lader omtrent til at modsvare benzalkoniumklorid, men der haves ingen informationer om langtidsvirkningen. Den er næppe større end for de ovennævnte midler. Ikke godkendt i Danmark. 12.4.4 Natriummethylsilikonat med pentachlorphenolRichardson (1988) fremhæver den kraftige biologiske effektivitet af blandingsmidler med pentachlorphenol eller o-phenylphenol som det aktive stof og natriummethylsilikonat som vandafvisende stof. Desværre gør midlerne ofte skade på stenmaterialet: Misfarvning og dannelse af opløselige salte, der udkrystalliserer på overflader. Midlerne er ikke tilladt i Danmark. 12.4.5 Bor-midlerBorsyre og salte af borsyre er blandt de mest lovende midler mod biologisk vækst på stenoverflader. Natriumborater (som Borax, Boracol mv.) kan anvendes, men deres reaktion med luftens Ulemper Derfor skal natriumsalte af bor helst undgås. I stedet kan anvendes en blanding af borsalte med ren borsyre, f.eks. Polybor, der har en rimelig opløselighed og en så lav natriumion-koncentration, at den skadelige saltudfældning reduceres væsentligt. Richardson (1988) nævner, at rigelig pensling med 2%-Polybor-opløsning på meget porøse stenoverflader, og pensling med op fil 10% Polybor-opløsning på marmor, giver sikkerhed mod alger i mindst 2 1/2 år og mod mosser og alger i en langt længere periode, måske 10-20 år. Dokumentationen for dette mangler dog umiddelbart, men kan muligvis opspores. Er indstillet til forbud i Danmark. 12.4.6 KobbersalteKobbersulfat og kobbernaphtenat (ikke tilladt i Danmark) har været anvendt i udstrakt grad til behandling af bevoksede stenoverflader. I BygErfablad 81 08 16 anbefaledes 30 g kobberkarbonat opløst i 150 liter vand med 300 g ammoniakvand tilsat. Denne blanding påført med pensel eller sprøjte skulle give en virkningstid lidt længere end almindelig afvaskning med klorin, men med risiko for misfarvning af stenoverfladen. Endvidere skulle man være opmærksom på, at kontakt med zinkinddækninger eller andre bygningsdele af metal ville medføre korrosion af disse. Patenteret på påføringsmetode 1984 blev meddelt patent (146508 B) til et dansk firma for en metode, hvor porøse, uorganiske materialer først påføres en vandig opløsning af et kobbersalt, og dernæst påføres et »bindemiddel«, der udfælder uopløselige eller tungtopløselige kobberforbindelser i bygningsmaterialerne. Som bindemiddel anvendes en opløsning af en højere fedtsyresæbe, der skulle bevirke dannelse af kobberforbindelser af en sådan opløselighed, at giftvirkningen holder sig længe i modsætning til, når der udfældes uopløselige kobberforbindelser. Fremgangsmåden skulle heller ikke medføre dannelse af mørkfarvede kobberforbindelser, hvorved også lyse stenoverflader kan behandles (Kure 1984). Der mangler senere dokumentation af metodens holdbarhed. 12.4.7 Alternative fysiologiske midlerNye midler DTI Bioteknik har et middel under udvikling til træbeskyttelse med en fysiologisk hæmmende virkning på de skadelige organismer. Stoffet er baseret på naturligt forekommende stoffer eller derivater af sådanne og kan produceres i stor målestok fra restprodukter. Desværre er stoffet vandopløseligt, men en metode til fiksering i træ kan muligvis også anvendes på sten. Forsøg med anvendelse på sten indgår i den videre udvikling og afprøvning af stoffet. |