a
b
Podsumowanie
Przyczyną uszkodzeń korozyjnych w konstrukcjach z betonu jest agresywne działanie czynników zewnętrznych lub reakcje chemiczne w betonie wywołane jego niewłaściwym składem. Korozja betonu może być wywołana czynnikami agresywnymi pochodzącymi od zewnątrz (zanieczyszczenie powietrza, kwaśne deszcze, oddziaływanie zmiękczonej wody), powodującymi pogorszenie właściwości i struktury betonu w procesach postępujących stopniowo od powierzchni zewnętrznej w głąb betonu. Typowym przykładem jest tu proces karbonatyzacji związany ze spadkiem alkaliczności betonu. W konstrukcjach zbrojonych zjawisko to ma duży wpływ na korozję stali zbrojeniowej. Korozja wewnętrzna w betonie spowodowana jest reakcjami chemicznymi stwardniałego spoiwa cementowego oraz kruszywa i zwykle występuje w całym masywie betonu, prowadząc do spękań wewnętrznych i zewnętrznych w całej objętości elementu konstrukcyjnego z betonu.
Rys. 2. Nacieki węglanu wapnia jako produkty korozji ługującej i kwasowęglowej betonu [6]: a) – stalaktyty z CaCO3 na dolnej powierzchni płyty, b) - nacieki na powierzchni belki.
prof. dr hab. inż. Andrzej Łapko Politechnika Białostocka Literatura [1] Model Code for Service Life Design – MC-SLD. Bulletin 34, International Federation for Structural Concrete (fib), Lausanne, 2006; 116 str. [2] Gruener M.: Korozja i ochrona betonu. Wyd. Arkady, Warszawa, 1983. [3] Ściślewski Z.: „Korozja i ochrona zbrojenia”. Arkady 1981. [4] Łapko A.: Eurokody. Projektowanie Konstrukcji Budowlanych według Eurokodów. Zeszyt Edukacyjny Buildera nr 2, wyd. PWB MEDIA, Warszawa, 2011, 58 str. [5] Łapko A.: Wpływ korozji ługującej na trwałość konstrukcji żelbetowych. Prace XXII Konferencji Naukowo - Technicznej: ”Nauka i praktyka w walce z korozją” Częstochowa - Kule. 1994, s. 15 - 22. [6] Hanczaruk M.: Utrzymanie i diagnostyka obiektów mostowych na przykładzie RWD Sokółka. Praca dyplomowa magisterska, Politechnika Białostocka, 2009. [7] PN-EN 1992-1-1:2008. Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków. [8] PN-EN 206-1: 2003. Beton. Część 1: Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność.
marzec 2013
Rys. 3. Przykłady korozji stali zbrojeniowej w konstrukcjach żelbetowych w wyniku procesu korozji kwasowęglowej prowadzącej do karbonatyzacji betonu [6]
Builder 65
Zdjęcia M. Hanczaruk [6]
CaSO4 × 2H2O oraz uwodniony glinian trój lub czterowapniowy, który tworzy z jonami siarczanowymi kompleksowe sole (np. sól Candlota). We wstępnym stadium korozji siarczanowej następuje przejściowe uszczelnienie betonu wskutek stopniowego wypełnienia kapilar i porów w betonie, czemu może towarzyszyć nawet pewien wzrost wytrzymałości. Następnie jednak, przy dalszym wzroście pęczniejących kryształów soli powstają wewnętrzne naprężenia powodujące rysy i pęknięcia prowadzące do całkowitego zniszczenia elementów (ciśnienie krystalizacyjne może przekraczać nawet 100 MPa). Inna odmianą korozji III typu jest zastosowanie niewłaściwego kruszywa, podatnego na reakcję określaną jako alkalia – kruszywo. Są to: wapienie, dolomity, piaskowce oraz kruszywa zawierające krzemionkę bezpostaciową lub o zaburzonej budowie krystalicznej [2]. Znane są trzy formy reakcji alkaliczno – krzemionkowej. W tym przypadku krzemionka tworzy z alkaliami żel, który może wchłaniać wodę, a w konsekwencji prawie nieograniczenie zwiększać swoją objętość. Pęcznienie produktów reakcji powoduje pękanie otaczającego zaczynu i prowadzi do całkowitego zniszczenie betonu.