Korozja betonu i zapraw jest zjawiskiem złożonym, powodującym zmianę składu chemicznego, wyglądu zewnętrznego a przede wszystkim wytrzymałości betonu.

    Przebieg procesu korozji jest uzależniony od wielu czynników m. in. od charakteru środowiska agresywnego, składu chemicznego spoiwa, rodzaju kruszywa, struktury betonu, jego wieku. Podstawowym składnikiem betonu łatwo ulegającym korozji jest Ca(OH)₂, który powstaje w trakcie hydratacji krzemianów wapniowych. Może on reagować z kwasami tworząc rozpuszczalne sole, które ulegają wyługowieniu z betonu zmieniając jego strukturę, skutkiem czego następuje obniżenie jego wytrzymałości, odporności.

    W budownictwie przemysłowym, w celach ochronnych przed korozją chemiczną, szeroko stosuje się spoiwa kwasoodporne oparte na szkle wodnym. Najbardziej rozpowszechnione są kwasoodporne spoiwa krzemianowe. Spoiwa krzemianowe zwykle składają się z drobno zmielonej substancji mineralnej (kamienie mineralne bądź sztuczne), szkła wodnego lub potasowego oraz koagulatorów przyspieszających proces wiązania oraz zwiększających wodoodporność

    Rolę czynnika spajającego odgrywa szkło wodne Jest to substancja składająca się z uwodnionych krzemianów sodowych lub potasowych, które można przedstawić za pomocą wzoru ogólnego: R₂0● NSiO₂ ● mH₂O, gdzie R oznacza atom sodu lub potasu. Najczęściej stosuje się szkło sodowe.

 

  Dwie suche próbki betonu wsadziliśmy na 3 minuty do roztworu CaCL₂ a potem je wysuszyliśmy. Następnie badane próbki umieściliśmy w roztworze Na₂SiO₃. Po 5 minutach, po wyjęciu próbek pozostawiliśmy je na szklanej płytce aż do wyschnięcia. Kolejnym krokiem było umieszczenie próbek w roztworze Ch₃COOH. Jedną próbkę umieściliśmy w roztworze 2 % a drugą
w 4 %. Ostatnim etapem była obserwacja pęcherzyków CO₂ wydzielających się na skutek reakcji:

 

2CH₃COOH + CaCO₃ → (CH3COO) ₂Ca + H₂O + CO₂  ↑

 

4.Wyniki

Uzyskaliśmy następujące wyniki:

 

Roztwór	Ilość zaobserwowanych pęcherzyków CO2
CH3COOH 2%	Brak
CH3COOH 4 %	Niewiele

 

 

5.Wnioski

Obie próbki zostały bardzo uodpornione na działanie korozji na co wskazują uzyskane przez nas wyniki doświadczenia. Podczas badania jednej z próbek widoczne było kilka ulatniających się  pęcherzyków powietrza Przyczyną tego zapewne jest  to, że została ona umieszczona w roztworze o większym stężeniu procentowym. W budownictwie, jednym z najważniejszych problemów jest korozja betonu. Prowadzi ona do obniżenia ich przydatności do celów technicznych, a w przypadkach krańcowych do całkowitego zniszczenia. Analizując wnioski jasno można stwierdzić, że szkło wodne jest bardzo dobrym „antykorozyjnym” tworzywem. Zastosowanie go może pomóc w rozwiązaniu problemu korozji.

 

 

 

 

2. Badanie wpływu CO₂ na Ca(OH)₂ zawarty w zaprawach i betonach.

Oznaczenie wykonuje się w układzie modelowym w aparacie przedstawionym na rysunku.

 

 

W wykraplaczu A znajduje się roztwór kwasu solnego, który wprowadza się do naczynia B otwierając kran k. W naczyniu B znajduje się grys wapienny, który reaguje z kwasem wg równania:

CaCO₃ + 2HCl —› CaCl₂ + CO₂Î +H₂O

 

W wyniku tej reakcji powstaje CO₂ i przedostaje się rurką do probówki C. W probówce C znajduje się roztwór nasyconego wodorotlenku wapniowego. Otwierając kranik k należy rozpocząć wkraplanie kwasy solnego do naczynia B i obserwować zmiany zachodzące pod wpływem CO₂ w probówce C.

 

1 reakcja                            Ca(OH)₂ + CO₂ + nH₂O —› CaCO₃ + (n+1)H₂O                           

Jest to reakcja pozytywna, bo wytrąca się węglan wapnia, czyli mamy wiązanie wapna. Dalsze działanie CO₂ jest szkodliwe.

2 reakcja              CaCO₃ + CO₂ + H₂O —› Ca(HCO₃)₂

Powstaje kwaśny węglan wapnia, reakcja jest negatywna, bo jest to związek rozpuszczalny- KOROZJA.

 

3. Wnioski.

 

Szybkość korozji kwasowej zależy od rodzaju oddziałującego kwasu oraz jego stężenia- im silniejszy i większe stężenie tym korozja przebiega szybciej. Przy korozji spowodowanej CO₂ pierwsza reakcja jest pozytywna- zauważalne zmętnienie roztworu, jednak po dłuższym oddziaływaniu w środowisku wilgotnym następuje korozja, która widoczna była jako sklarowanie się zasadowego roztworu i powstanie rozpuszczalnego kwaśnego węglanu wapnia.

 

Dół formularza