KOROZJA MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH

Korozja – postępujące od powierzchni powolne niszczenie przez pewne czynniki.

Podział korozji ze względu na mechanizmy:

• Mechanizm niszczenia struktur wiążących (niszczenie spoiwa).

• Mechanizm osłabiania struktur przez czynniki zewnętrzne.

• Mechanizm związany z niszczeniem elementów wzmacniających, np. zbrojeń (najgroźniejsze).

Ad 1.) Rodzaje korozji:

• Kwasowa (czynnik: pH)

CaCO₃ + H₂O + CO₂ ---> Ca(HCO₃)₂

• Węglanowa (czynnik: CO₂)

• Działa destrukcyjnie na krzemiany

• Silnie wiążący czynnik zastępowany słabym (węglanami)

• Powolny przebieg

CaSiO₃ + H₂O + CO₂ ---> H₂SiO₃ + CaCO₃

• Siarczanowa (czynnik: siarczany obecne w surowcu do wyrobu betonu SO₄^-2)

• Podstawienie polimorficzne

Struktura krystaliczna krzemianów CaO * SiO₂

Podobny układ krystaliczny CaSO₄*2H₂O

W miejscu podstawień gipsu struktura jest osłabiona, może zacząć pękać

• Zasadowa (czynnik: jony wodorotlenku (OH^-))

• NaOH działa na krzemiany, nawet te bardzo odporne (nieaktywne).

NaOH +SiO₂ --->(temp) H₂O + Na₂SiO₃ (rozpuszczalne krzemiany sodowe)

• Biologiczna (czynnik: bakterie)

Pewne bakterie wykorzystują tlen do potrzeb życiowych (rozkładają związki chemiczne).

Ad 2.) Rodzaje korozji:

• Siarczanowa (czynnik: SO₄^-2 ze środowiska, w którym konstrukcja betonowa przebywa)

Np. środowisko morskie: Blok Fe pod wodą o dużym stężeniu jonów siarczanu traci wytrzymałość następuje rozprężenie rozsadzające (powiększenie objętościowe).

Ca²⁺(jest w bloku) + SO₄^2- + H₂O ---> CaSO₄ * 2 H₂O

Krystalizuje sól Candlota

• Lodowa wody (czynnik: woda)

• Przy zamarzaniu woda zwiększa swoją objętość o 0.9%.

• Mechanizm podobny do korozji siarczanowej.

• Beton się łuszczy, powstają odpryski

• Biologiczna (czynnik: korzenie roślin)

Migrujące korzenie wywołują bardzo duże ciśnienie (dziesiątki atmosfer), szczeliny w konstrukcji się powiększają (gdy osiągną duże rozmiary, dochodzi do całkowitego zniszczenia).

Ad 3.) Rodzaje korozji (metali):

• Kwasowa (czynnik: pH)

2Fe + 6HCl ---> 2FeCl₃ + 3 H₂O

Metal rozpuszcza się w kwasie

• Atmosferyczna (czynnik: tlen z atmosfery)

2Fe + 1,5O₂ ---> Fe₂O₃

Żelazo atakowane przez tlen

• Chlorkowa (wżerowa) (czynnik: Cl^-)

• Elektrochemiczna

Fe ---> Fe³⁺ + 3e^-