Для исследования образцов строительных материалов в моделируемых условиях используются специальные камеры-накопители, объем которых должен быть достаточным для одновременного отбора проб воздуха при параллельном определении нескольких веществ. Конструкция камер должна обеспечивать регулировку параметров микроклимата и воздухообмена, доступность уборки и промывки камеры после каждого эксперимента.
В качестве камер можно использовать камеры Курляндского объемом 0,2 м3 и термостаты объемом 0,08—0,9 м3 и более, при соответствующей их модернизации и оборудовании.
Камеры или термостаты должны иметь 3 штуцера подключения шлангов для отбора проб воздуха и подачи атмосферного воздуха в камеры.
Шланг подачи атмосферного воздуха выводят за пределы помещения, чтобы исключить возможность попадания в камеры веществ, которые могут исказить результаты исследования. Контроль атмосферного воздуха следует регулярно проводить параллельно с исследованием миграции веществ из СМСО.
При отборе проб воздуха следует использовать соединительные трубки из стекла и металла, чтобы избежать дополнительного выделения летучих веществ.
Важным параметром при исследовании является насыщенность исследуемым материалом какого-либо замкнутого объема, которая представляет собой отношение площади, объема и массы исследуемого материала к объему помещения (или экспериментальной камере) и измеряется в м2/м3; м3/м3; кг/м3 - соответственно. При исследовании в моделируемых условиях должна быть создана насыщенность материала, которая характерна для натурных условий. Например, для материалов, используемых для стен, пола, потолка и т. п., насыщенность рассчитывается путем деления площади открытой поверхности в м2 испытуемого материала на объем помещения в м3 по формуле:
 (м2/м3), где
Н - насыщенность помещения материалами (в м2/м3);
S - площадь открытой поверхности материала (в м2);
V - объем помещения (в м3).
Рассчитав по указанной формуле «насыщенность», ожидаемую в натурных условиях, следует определить, какой по размеру образец должен быть взят на исследования с учетом размера камеры.
При исследовании материала, используемого для заливки фундамента, кладки стен, заделки швов, при расчете насыщенности следует использовать не площадь поверхности материала, а массу материала, используемую в единице объема помещения, здания. В данном случае при расчете насыщенности следует применить формулу:
 , (кг/м3), где
m - масса материала (кг).
На первом этапе исследования для определения качественно-количественной характеристики мигрирующих веществ в камерах создают более жесткие условия, чем те, которые имеют место при применении материала в реальных условиях.
При моделировании условий эксплуатации материала следует учитывать, что в жилых и общественных зданиях, не оборудованных принудительной вентиляцией, воздухообмен в среднем составляет 0,5 объема помещения в час. Аналогичный воздухообмен создается и в камерах, с помощью системы приточно-вытяжной вентиляции в них.
Перед помещением образцов материала камеры тщательно моют и проветривают. Для проверки чистоты камер проводят контрольный (холостой) опыт. Если в контрольном опыте примесей не обнаружено, то в камеру помещают образец материала и выдерживают его в течение 24 часов, после чего проводят отбор проб воздуха.
Далее отбор проб воздуха из камер осуществляют через 10, 20, 30 суток и регистрируют динамику процесса миграции химических веществ в воздушную среду. Параллельно ставится контрольный опыт со строительными материалами без отходов.
Исследования в камерах проводят при температуре 20 °С и 40 °С, соответствующих нормальной средней и максимальной температурам в теплый период года. В случае использования материала в каких-либо специфических температурных условиях исследования проводят при соответствующих температурных режимах.
Для оценки возможности поступления в воздушную среду соединений металлов и других нелетучих неорганических соединений, которые часто используются как добавки в бетон, кирпич, строительный раствор, керамику, в камерах следует моделировать различный ветровой режим от 0,02 м/сек, что соответствует режиму эксплуатации помещений, до 1,5—5 м/сек (условия улицы), что обеспечивает эффект ветровой эрозии образцов исследуемого материала и одновременно проводится отбор проб воздуха на образующуюся пыль, которая подвергается химическому анализу. Различная скорость движения воздуха в экспериментальных камерах создается с помощью вентиляторов, встроенных вглубь камеры.
Определение содержания химических веществ в отобранных пробах воздуха следует проводить по утвержденным методикам в соответствии с (РД 52.04.186—89) (8).
Результаты санитарно-химических исследований оцениваются путем сопоставления их со значениями среднесуточных ПДК для атмосферного воздуха населенных мест (№ 3086—84 от 27 августа 1994 г.). Превышение миграции вредных веществ выше уровня ПДК является основанием для прекращения санитарно-гигиенических исследований, дальнейшей технологической доработки материала или запрещения его производства.
Все результаты исследования миграции химических веществ в воздух заносятся в журнал (приложение 5), а в случае необходимости на этом этапе исследований оформляется протокол (приложение 6).
Исследование миграции веществ из СМСО в модельные среды
Учитывая высокую плотность большинства строительных материалов (бетон, кирпич, керамзит, цементные блоки и др.) и, следовательно, относительно незначительную миграцию химических веществ в воздушную среду, при проведении эколого-гигиенической экспертизы следует изучить степень миграции химических веществ из строительных материалов под воздействием неблагоприятных факторов среды: кислотных дождей, сезонных перепадов температур, при механическом нарушении плотности материала, что нередко имеет место в бытовых условиях.
Наиболее адекватной для таких условий моделью является исследование водных вытяжек из образцов материалов с незначительными сколами поверхности, что имитирует некоторое изнашивание материала.
Исследование водных вытяжек образцов СМСО необходимо проводить также в связи с возможным контактом их с водой, растворением в ней утилизованных отходов и попаданием их в грунтовые воды.
Для изучения миграции токсических веществ в водную среду образцы строительных материалов помещаются в сосуды с дистиллированной водой. Соотношение объема СМСО и воды зависит от конкретного назначения материала. В случаях периодического кратковременного контакта (стены домов, крыши) это соотношение составляет 1 : 10. В случаях использования СМСО в длительном или постоянном контакте с водой (фундаменты домов, дорожные покрытия, сваи мостов, бассейны) соотношение объема СМСО и воды увеличивается до 1 : 2; 1: 3.
Исследования водных вытяжек проводят через 1, 3, 7, 10, 20 и 30 суток выдержки материала в воде при температуре 20 °С и при температуре воды 40 °С, характерной для летнего перегрева жилищ.
Ввиду возможности контакта СМСО с агрессивной средой (кислотные осадки) необходимо делать параллельные вытяжки с растворами, соответствующими рН осадков. Образцы помещают в сосуды с водными растворами щелочей. Учитывая, что кислотность аммонийно-ацетатного буфера (рН = 4,8) нередко совпадает со значением рН дождевой воды в крупных городах России, то модель экстрагирования материалов в аммонийно-ацетатном буфере можно рассматривать для использования при оценке строительных материалов. Вытяжки исследуются аналогично водным.
Определение содержания химических веществ в водных вытяжках проводится в соответствии с утвержденными методиками (9, 10, 11).
В случае возможной эксплуатации материала в других средах и условиях при проведении эколого-гигиенической экспертизы необходимо моделировать натурные условия эксплуатации строительного материала. Изучение эксплуатационно-климатических воздействий проводят в экспериментальных условиях путем имитации объектов эксплуатации строительных материалов. При этом комбинации воздействий могут включать, помимо кислотных и щелочных осадков, ускоренное циклическое замораживание-нагрев, ультрафиолетовое и инфракрасное облучение, статические и динамические нагрузки, виброобработку и др.
Моделирование эксплуатационно-климатического воздействия осуществляется в зависимости от назначения материала и условий его эксплуатации. Например: с целью моделирования условий эксплуатации строительных материалов в различных климатических зонах и влияния сезонных колебаний температур окружающей среды на выделение токсических веществ опытные и контрольные образцы материалов должны подвергаться периодическому воздействию отрицательных и положительных температур окружающей среды. Диапазон температурного воздействия должен соответствовать реальным условиям эксплуатации материала от -20 °С до +40 °С. Температурное воздействие можно осуществить с помощью климатокамеры типа «Foetron» или других холодильных и нагревательных установок. Экспериментальным путем установлено, что для моделирования процесса старения строительных материалов под воздействием температурного фактора достаточно провести 5 серий воздействия перепада температур с выдерживанием материала при каждом температурном режиме (-20 и +40 °С) в течение суток. Затем на данных образцах материалов проводят весь комплекс санитарно-химических исследований материала (миграция в воздух, воду и др. исследования).
Достарыңызбен бөлісу: | 
