Wojciech Pętelski 14.10.2006

Chemia Budowlana - ćwiczenia

Zadanie numer 13.1:

Badanie przebiegu korozji kwasowej betonu cementowego

Cel:

Wyznaczenie zależności między stężeniem kwasu a stopniem korozji betonu.

Badanie wpływu dwutlenku węgla na korozję betonu.

Podstawy teoretyczne:

Korozja betonu: samoistne procesy destrukcyjne zachodzące w materiale, prowadzące do pogorszenia jego cech użytkowych.

Kwasy są szczególnie niebezpieczne dla betonu:

Zarówno mocne (HCl, H₂SO₄, HNO₃) jak i słabe (H₂S) kwasy mineralne jak i kwasy organiczne reagują z wodorotlenkiem wapniowym.

a także z glinianami i krzemianami zawartymi w zaczynie cementowym

W wyniku tych reakcji powstają łatwo rozpuszczalne np. chlorki, które ulegają wyługowaniu z betonu. Proces ten powoduj obniżenie wytrzymałości betonu. Kwasy reagują również z węglanem wapniowym powstającym w wyniku karbonatyzacji betonu lub stanowiącym składnik kruszyw węglanowych.

Opis ćwiczenia:

1) zważono próbki betonu i umieszczono go w numerowanych zlewkach z kwasami:

HCl

1 - 193,7g 2%

2 - 230,7g 4%

3 - 169,8g 6%

CH₃COOH

4 - 186,1g 2%

5 - 188,0g 4%

6 - 167,7g 6%

Zaobserwowano, że kawałki betonu reagują z kwasami co widać po wydzielających się pęcherzykach CO₂

2) Po 60 minutach wyjęto próbki i odsączono z kwasu. Następnie zważono kawałki betonu

1 - 192,5g

2 - 229,1g

3 - 167,0g

4 - 185,8g

5 - 187,4g

6 - 167,0g

3) Obliczono ubytek masy:

1 - 1,2g

2 - 1,6g

3 - 2,0g

4 - 0,3g

5 - 0,6g

6 - 0,7g

4) Obliczono procentowy ubytek masy:

1 - 0,62%

2 - 0,,69%

3 - 1,1%

4 - 0,16%

5 - 0,32%

6 - 0,41%

(Niedokładności w pomiarach mogą być wynikiem wielokrotnym użyciem próbki betonu do badania)

Część 2.

W pierwsze kolbie zachodzi reakcja:

Powstały CO₂ przechodzi przez rurkę do drugiej kolby i zachodzą reakcje:

Powstały węglan wapniowy CaCO₃ przechodzi w łatwo rozpuszczalny wodorowęglan w reakcji:

Obserwacje:

- w pierwszej kolbie zaobserwowano pianę na powierzchni kwasu

- w drugiej kolbie woda destylowana zmętniała i zauważono bąbelki na jej powierzchni

- po zaaplikowaniu drugiej dawki HCl woda stała się klarowna

Wnioski:

1. Im większe stężenie kwasu tym większy stopień korozji betonu

2. Im mocniejszy kwas tym większy stopień korozji

3. Woda zawierająca większą ilość wolnego CO₂ powoduje korozję betonu

4. Korozja powoduje zwiększanie się porowatości betonu, co powoduje osłabienie jego wytrzymałości

---