В целях предотвращения возникновения и развития бактерий, различных форм грибов и микроорганизмов в зданиях лечебно-профилактических учреждений и предприятий пищевой промышленности, животноводческих помещениях железобетонные конструкции должны обладать биоцидными свойствами.

В процессе жизнедеятельности микроорганизмы выделяют органические кислоты, образующие комплексные соединения и легкорастворимые соли кальция с компонентами силикатов и алюмосиликатов. Кроме того, плесень, скапливающаяся на загрязненных поверхностях конструкций, выделяет органические кислоты, лимонную и щавелевую кислоты, которые являются сильными катионообразователями и могут образовывать с минералами хорошо растворимые комплексные соединения.

В конструкциях с повышенной пористостью и гидрофильностью образуются бактерии, которые способствуют вымыванию ионов кальция из цементного тела. При этом снижается значение рН, что приводит к увеличению карбонизации бетона и последующему его разрушению. Образовавшиеся бактерии активно разрушают бетон и стальную арматуру, воздействуя либо непосредственно на сталь, либо образуя в аэробных условиях в первую очередь азотистую, а в последствии и азотную кислоту.

Для повышения стойкости к биохимической коррозии в состав бетона или раствора на стадии их изготовления вводят специальные добавки. Такие добавки являются бактерицидными – против бактерий, фунгицидными – против грибков и альгицидными – против водорослей.

В качестве средств химической защиты бетона применяют различные органические, неорганические, элементоорганические и комплексные соединения олова, меди, свинца, мышьяка, кремния, ртути и др. Неорганическими соединениями являются оксиды и соли бора, меди, хрома, цинка и мышьяк. Органические соединения могут быть представлены фенолами и хлорфенолами, производными карбоновых, гидроксикарбоновых кислот, карбаминовой и тиокарбаминовой кислотами.

В зависимости от физического состояния биоциды бывают твердыми, порошкообразными, жидкими и газообразными, например фумиганты и летучие фунгициды. Биоциды делятся на водорастворимые, малорастворимые и растворимые в органических растворителях по классам растворимости. К наиболее распространенным биоцидным добавкам относится, прежде всего, бактерицид катапин, представляющий собой продукт конденсации хлорметилпроизводных ароматических углеводородов с пиридином. Дозировка такой добавки составляет от 0,5 до 2 % от массы цемента в зависимости от санитарно-гигиенических требований и условий эксплуатации бетона.

Многие из известных биоцидов являются низкомолекулярными соединениями и поэтому не отвечают ряду перечисленных требований, прежде всего сохранению биоцидности спустя длительный период времени. Некоторые из этих веществ отрицательно влияют на физико-механические свойства лакокрасочных покрытий.

Покрытия, включающие грунтовку на основе водорастворимой модифицированной алкидной смолы с биоцидными добавками оксида железа, диоксида титана и силикохромата свинца, а также фосфатов цинка и хрома, проявляют высокую биостойкость, особенно при термическом отверждении конечного покрытия при температуре 190°С. Фосфаты цинка и хрома хорошо сочетаются с большинством связующих.

Комплексные соединения меди со щавелевой, пировиноградной, кетоглутаровой, яблочной, винной и лимонной органическими кислотами обладают биоцидным действием подобно ионам меди. В тоже время увеличение концентрации адденда приводит к снижению токсичность комплекса. Многие добавки и активные ингредиенты, входящие в состав электролитов, также имеют высокое содержание биоцидов.

Биоцидные добавки выбирают в зависимости от типа бетона или раствора, видов патогенных микроорганизмов, которые могут появляться внутри или на верхнем участке железобетонных конструкций. Биоциды должны быть высокоэффективными, не загрязнять окружающую среду и не ухудшать технологические и физико-механические свойства бетона.