Brick上的生物增长的持久挑战

砖石是千年建筑的基石,因其压缩力、热量和无时无刻不刻而备受赞誉。 然而,即使是最精心铺设的砖石也面临着持续的对手:生物殖民化。 泥土、藻类、地衣和苔藓在水分、营养物和有利的温度交汇时在砖石表面上繁衍。 生物生长除了破坏外,还能加速冻土破坏、相邻材料的污损,并造成滑坡危害。 随着建筑规范的收紧和对长期性能的期待的提高,建筑师和分层者必须超越被动清洁,转向本质上抵制生物结构的砖石。

了解砖面生物生长

共同组织及其要求

砖块上的生物生长通常始于藻类和青铜类,它们只需要光、水分和微量矿物。 一旦这些先驱者建立了生物膜,如果有机碎片累积,苔藓和肝脏就会生根。 菌类和藻类之间的共生伙伴关系力特别坚韧,它们都用多孔、粗糙的砖块为生。 所有这些生物都需要长期表面湿润 — — 往往来自雨水、灌溉溢水或凝结 — — 以及一个能让孢子发芽的湿润期足够长的底物。

湿气如何驱使殖民化

关键因素是砖本身的水吸收率。 传统的粘土砖可以吸收10—20 % 的重水,形成一个支持微生物生命的潮湿水库。 环境条件 — — 遮蔽了北高地、排水条件差或降雨频繁的气候 — — 放大了风险。 随着时间的推移,微生物的酶分泌可以粘贴砖面,增加孔隙,并在自我强化周期中加快进一步增长。

固有抵抗材料选择

低薄度砖块公式

原材料混合和燃烧温度的提高现在使制造商可以生产砖块,其中水吸收率低于5%,从而大幅降低水分的侵入。 通过使用密度更大的粘土、更高的维化度或像费尔德斯帕尔这样的添加剂,这些砖块为微生物呈现出一个不太舒适的表面。 指定一个与ASTM C216 Grade SW(严重风化)一致的吸收率是一个基础步骤。

制造过程中的添加物

水解剂——如硅烷、硅或金属肥皂——在发射前可以融入砖块体,这些综合处理方法不同于局部密封器,它们提供了 屏蔽的疏水性[,这些固液持续砖块的生命期,一些制造商还吸收了 杀生添加剂,如银-锌 ⁇ 或铜基化合物,它们缓慢释放离子抑制微生物生长,这些方法将阻力植入材料深处,而不是完全依赖表面层。

表面处理及其作用

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应用保护涂层可以封住表面孔孔口,将水吸收率降低90%。但是,涂层必须]可渗透,以便让被困水分脱去。不可呼吸的胶片状密封剂(如丙烯油漆)可以将水夹在后面,导致溅射和去光化——实际上鼓励隐藏裂缝中的生物生长。硅烷/硅烷密封剂被广泛推荐,因为它们穿透孔隙结构,驱除液体水,仍然允许水蒸发。

光催化和自取光脂

一种新兴的治疗类型使用二氧化钛(TiO2]纳米粒子. TiO2在紫外线照射下,会产生反应性氧物种,在砖面上分解有机物,阻止生物膜的形成. 这些涂层还表现出自我清洗的特性,减少了人工洗涤的需求. 虽然其长期维修节省的费用仍然比常规密封器昂贵,但可以在高可见度或高湿度项目中抵消初始成本.

地面干燥建筑设计

排水和详细情况

即使最耐用的砖块也无法克服设计差。 超高、滴水边缘和闪光的雨水从墙壁上消失,限制直接湿润。腔壁基部的湿洞可以排水,防止毛细柱状的上升。 设计坡度的树枝和应对方法最好至少达到15度的坡度,防止在通常苔藓坚挺的横向表面池塘。

通风和通风

遮蔽地点保留水分更长,在深荫地区使用砖块时,如北面墙或密树树冠下,包括[]通风通道或开关(雨屏原则),可以促进砖块面后的空气运动,或者,在这些区域指定平滑或玻璃砖表面,会减少水滴和孢子的纹理。

砖石制造生物抗药性创新

抗微生物砖技术

几个制造商现在提供砖块,其中是建在防菌保护 中。最常用的方法是将银或铜离子纳入粘土体内。这些离子干扰细菌、真菌和藻类的细胞膜和酶功能,防止殖民化。 ASTM E2180等标准的独立测试表明,即使经过多年的风化,模具生长也大大降低。

生物成形和电静电成衣

另一种创新方法在最后的射击阶段使用电静电应用的生物杀灭性粉末[。 电静电荷确保了即使是复杂纹理中的统一覆盖。 一些欧洲制造商开发了砖块,通过几十年的纳米晶线玻璃实现疏水、自我卫生的表面。 这些技术代表了从被动阻力转向主动防护,尽管成本和可用性仍然是考虑因素。

维持抵抗的维持做法

清理间隔和方法

砖块不能完全免疫;定期维护仍然至关重要。对于大多数环境来说,每年检查一次,用低压水温洗净,可以清除松散的泥土和孢子。在可见的生长情况下,用软刷和彻底冲洗的 稀释过氧化氢或氧漂白[溶液(避免氯漂白剂,可损坏砖块和有害植物)是有效的。高压下洗涤的Avoid压力(超过800 psi),因为它可以侵蚀砖面,并迫使水分更深地进入泥浆中。

生物杀灭剂的再应用

综合生物杀灭剂随时间而降解,特别是在暴露在紫外线辐射和雨下的多孔砖块中。 一些制造商建议每5至10年重新使用一次水解生物杀灭剂,这取决于气候。 使用一种将硅烷水驱除剂与抗微生物剂相结合的产品可以同时恢复疏水性和生物杀灭活动。 始终遵循制造商的准则,首先在小面积进行试验。

强化抗药性案例研究

湿润气候历史修复

北卡罗莱纳州沿海19世纪砖教堂的修复采用了双管齐下的战略:重用低压迫击炮(以避免夹水),并在南面和西面涂装光催化TiO2涂料。 经过三年的处理,地衣覆盖率比未经处理的控制区低80%,砖底质没有明显退化。 该项目表明,即使是现有的结构也能够通过增强生物抵抗力进行改造。

西北太平洋新学校大楼

最近西雅图的一个学校项目专门指定了砖块,其中含有 内含水-冷却剂和银-锌生物杀灭剂[]。设计中还加入了深水和连续滴水边缘。 两年完成后,检查显示,尽管该地区降雨量大,但没有模具或藻类生长,而附近使用标准砖块的建筑已经形成绿色花序。高级砖块的小额溢价被避免清洁成本和邻近木材修饰的长涂间隔所抵消。

将抵抗纳入综合建筑信封

设计抗生物生长的砖块结构需要系统方法。 材料选择、表面保护、建筑细节和主动维护[ 必须共同发挥作用。 低孔的砖块提供了基础,但是没有适当的排水和通风,水分仍然可以积在迫击炮关节或砖块后面。 相反,如果错误的清洁方法损害表面,纸上完美的设计就可能失败。 通过考虑最早的图示阶段的生物阻力,建筑师可以提供保持清洁、耐用和美学上满足几十年的砖块。

进一步阅读砖瓦工学先进技术和水分管理,请探索来自砖瓦工业协会[的资源,并研究 建设科学公司网站[关于蒸气渗透涂层的研究,关于光催化自净表面的研究在ACS应用材料和amp;接口中都有详细记载,这些来源为具体说明和维护防生攻击的泥瓦提供了更深入的技术指导.