Wodoszczelność i odporność korozyjna betonu

dr inż. Marzena Najduchowska  |  IZOLACJE 1/2008  |  25.10.2010  |  1
Ciąg dalszy artykułu...
Cementy o obniżonej egzotermii przy hydratacji przeznaczone są np. do budowy dużych masywów betonowych, w tym zapór betonowych. Podwyższona egzotermia wewnątrz twardniejącego betonu może bowiem wywołać szkodliwe naprężenia, spękania i w konsekwencji obniżenie wodoszczelności. Jak już wspomniano, stwardniały zaczyn cementowy charakteryzuje się obecnością porów i kapilar. Woda w zaczynie znajduje się w różnych stanach, zależnych od jej fizykochemicznych więzi w uwodnionych produktach, a także od charakteru i wymiarów porów i kapilar, w których ona się znajduje. W betonach nasyconych wodą najszybciej zamarza woda fizyczna – niezwiązana, znajdująca się w pustkach i makroporach zaczynu cementowego. Zamarzaniu podlega głównie tak zwana woda odparowywalna.

Woda nieodparowywalna, proporcjonalna do stopnia hydratacji cementu, jest trwalej związana w strukturze zaczynu cementowego, dlatego też uważana jest za niezamarzającą. W praktyce w twardniejącym zaczynie cementowym za zamarzającą uważa się wodę kapilarną, której znaczna część zamarza w temperaturze –12°C. Według Powersa [6] w temperaturze –12°C zamarza powyżej 80% wody kapilarnej, zaś w temperaturze –4°C – ok. 60% tej wody.
Zamarzaniu wody towarzyszy, jak wiadomo, wzrost objętości o ok. 9%. Powstające przy tym ciśnienie może być przyczyną wewnętrznych naprężeń, zwiększenia porowatości i obniżenia wodoszczelności betonu. Topnienie lodu w okresie ocieplenia zaczynu lub betonu powoduje skurcz stwardniałego zaczynu, który jednak nie powoduje powrotu próbki do swoich pierwotnych wymiarów. Przy kolejnych cyklach zamrażania i topnienia zjawiska pęcznienia i skurczu nasilają wielkość naprężeń powodujących powiększenie spękań. Obrazuje to rys. 4 [1].

 Pęcznienie i skurcz stwardniałego zaczynu w cyklach zamrażania i   odmrażania Rys. archiwum autorki
Rys. 4. Pęcznienie i skurcz stwardniałego zaczynu
w cyklach zamrażania i odmrażania [1] 

Badania Powersa [6] wskazują, że dobra mrozoodporność stwardniałego zaczynu uwarunkowana jest równomiernym rozlokowaniem porów powietrznych i ich ilością, a także odległością sąsiadujących porów. W nawiązaniu do tych wyników badań została opracowana koncepcja napowietrzenia betonu w wyniku wprowadzenia do mieszanki niewielkich ilości środków powierzchniowo- czynnych obniżających napięcie powierzchniowe wody zarobowej.
Z powyższego omówienia zagadnień wynika, że wodoszczelność stwardniałego zaczynu lub betonu jest ściśle związana z mrozoodpornością, to zaś nasuwa wniosek, że większość czynników, które korzystnie wpływają na wodoszczelność stwardniałego zaczynu i betonu, sprzyja ich mrozoodporności. Byłoby jednak błędem przyjęcie prostej relacji zaczyn – beton, gdyż mrozoodporność betonu zależy również od innych czynników, w tym od mrozoodporności kruszyw. Mrozoodporność kruszyw ma ścisły związek z ich porowatością i możliwym stopniem ich nasycenia wodą.

Korozja i jej wpływ na wodoszczelność betonu
Szczegółowe omówienie problemów związanych z korozją chemiczną betonu nie jest możliwe w ramach tego artykułu. Jest jednak sprawą niewątpliwą, że korozja betonu ma ścisły związek z właściwościami zaczynu cementowego, w tym jego wodoszczelnością [8, 9].
Zazwyczaj działanie czynników agresywnych na szczelną matrycę cementową przebiega na tyle powoli, że ich wpływ jest niemal minimalny. Jednakże mogą zaistnieć określone warunki, w których działanie tych czynników może się okazać bardzo poważne.
Możliwe są, jak wiadomo, następujące rodzaje korozji:

  • związane z rozpuszczeniem i wyługowaniem rozpuszczalnych składników stwardniałego zaczynu cementowego, zaczynu w cyklach zamrażania i odmrażania [1]
  • wywołane reakcjami wymiany jonowej między stwardniałym zaczynem i agresywnymi roztworami z otaczającego środowiska, w wyniku których tworzą się łatwo rozpuszczalne związki niemające właściwości wiążących (agresja związków magnezu, kwasowa, CO2),
  • uwarunkowane tworzeniem się i gromadzeniem w matrycy cementowej słabo rozpuszczalnych i zwiększających swą objętość soli (agresja siarczanowa).

W warunkach rzeczywistych występują najczęściej jednocześnie różne rodzaje korozji. Wyługowanie pod wpływem wody – głównie miękkiej – polega na rozpuszczaniu i wymywaniu przede wszystkim wodorotlenku wapniowego, który tworzy się w procesach hydratacji i hydrolizy cementu. Ługowanie Ca(OH)2 – portlandytu – następuje wówczas, gdy stwardniały zaczyn lub beton jest nieszczelny, a proces przebiega w warunkach szybkiego przepływu i jednostronnego parcia wody. Ciągłe przesączanie wody przez beton powoduje wyługowanie z niego portlandytu, co w konsekwencji powoduje rozluźnienie zwięzłości betonu i pogarszanie jego szczelności. Rozluźnienie struktury betonu ułatwia dalsze przesączanie wody, dalsze wymywanie portlandytu, obniżenie wodoszczelności i mrozoodporności.

Mechanizm ługowania postępuje szczególnie intensywnie pod wpływem kwasu węglowego tworzącego się w wodzie w obecności CO2. Obniża się wówczas pH środowiska. W wyniku reakcji kwasu węglowego z wodorotlenkiem wapnia, a także z wodorotlenkiem magnezu powstają kwaśne węglany wapnia i magnezu: Ca(HCO3)2 i Mg(HCO3)2. Związki te charakteryzują się znaczną rozpuszczalnością w wodzie, wielokrotnie większą niż łatwo wymywalny wodorotlenek wapnia.
W odróżnieniu od korozji wód miękkich i kwaśnych znacznie groźniejsza jest korozja wywołana reakcjami wymiany jonowej między stwardniałym zaczynem cementowym i agresywnymi czynnikami z otaczającego środowiska. Jednym ze związków twardniejącego zaczynu cementowego zdolnych do reakcji wymiany jonowej jest wodorotlenek wapniowy.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 1/2008
Tagi: 
chemia budowlana
beton

Komentarze

(1)
concret | 12.06.2016, 13:22
Czy siarczanoglinian wapniowy jako dodatek do betonu można gdzieś kupić ?

jeśli tak prosze o kontakt tomek-wojtowicz@o2.pl
pozdrawiam
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Czego użyć do izolacji balkonu, a czego do izolacji dachu?

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Najczęściej spotykane w polskim budownictwie dachy to dachy płaskie, pokryte papą lub blachą, więc... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Jak i czym ocieplić poddasze?


W systemie termoizolacji na krokwiach, która z pewnością jest najbardziej efektywną metodą termoizolacji, stosuje się... ZOBACZ »



Gdy ważna jest termoizolacyjność i estetyka...

Tłumienie dźwięków uderzeniowych i drgań budynków. Zobacz »

Ukryte mocowanie oznacza, że łączniki płyt są niewidoczne, co poprawia...
czytaj dalej »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających... czytaj dalej »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Wyniki badań statystycznych wskazują, że ok. 80% wszystkich uszkodzeń obiektów budowlanych sprowadza się w rezultacie do problemów z nieszczelną hydroizolacją.  czytaj dalej »


Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

Jak usunąć wilgoć ze ścian?

W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i eketrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest...
czytaj dalej »

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?


Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa i czyszczeniu... ZOBACZ »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Wypróbuj aplikację projektową i stwórz własną wizualizację »

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » Dodaj własne zdjęcie i dopasuj kolory elewacji lub wnętrza do swojego budynku! czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji kanałów wentylacyjnych?


Systemy ochrony energii w budownictwie i w instalacjach technicznych, spełniają najbardziej restrykcyjne normy europejskie definiując... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Czego jeszcze nie wiesz o izolacji natryskowej?


Poliole to grupa wyrobów przeznaczonych do wytwarzania szerokiej gamy poliuretanów, które... ZOBACZ »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
11/12/2019

Aktualny numer:

Izolacje 11/12/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Modernizacja poddaszy użytkowych
  • - Okładziny podłogowe
Zobacz szczegóły
Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

W aktualnych przepisach prawa podatkowego nie znajdziemy wielu ulg, które obowiązywały w poprzednich latach. Wśród nich jest ulga remontowo- modernizacyjna. Niektórzy...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl

.