betonirakenteiden Karbonaatio

betonin mikrorakenne on sellainen, että siinä on kapillaarihuokosia 28%. Huokosten laajuus riippuu betonin laadusta ja veden läsnäolosta betonin sekoittumishetkellä. Tiiviimmän betonin tekeminen vähemmällä vesi / sementti-suhteella vähentää huokosten määrää. Nämä huokoset syntyvät ylimääräisen vapaan veden haihtumisen seurauksena betonimassan vahvistamisen aikana. Nämä huokoset ovat yhteydessä toisiinsa ja menee betonimassan sisään betonirakenteiden pinnasta.

betonin karbonointi on prosessi, jossa ilmasta tuleva hiilidioksidi tunkeutuu betoniin huokosten kautta ja reagoi kalsiumhydroksidin kanssa muodostaen kalsiumkarbonaatteja. Se on nähnyt, että Ca(OH)2: n muuttuminen CaCO3: ksi CO2: n vaikutuksesta johtaa pieneen kutistumiseen.

näemme karbonaatiossa toisenkin aspektin, sillä CO2 itsessään ei ole reaktiivista. Kosteuden läsnä ollessa CO2 muuttuu laimeaksi hiilihapoksi, joka hyökkää betonin kimppuun ja myös vähentää betonin emäksisyyttä (eli pH-arvo laskee).

ilma sisältää hiilidioksidia. CO2-pitoisuus maaseutuilmassa voi olla noin 0,03 tilavuusprosenttia. Suurissa kaupungeissa sisältö voi nousta 0,3 prosenttiin tai poikkeuksellisesti jopa 1,0 prosenttiin. Tunnelissa, jos ei ole hyvin tuuletettu, intensiteetti voi olla paljon suurempi.

kovetetun betonin huokosveden pH-arvo on yleensä välillä 12,5-13.5 riippuen sementin emäspitoisuudesta. Korkea emäksisyys muodostaa teräsvahvisteen ympärille ohuen passivoivan kerroksen ja suojaa sitä hapen ja veden vaikutukselta. Niin kauan kuin teräs on erittäin emäksisessä tilassa, se ei syövy. Tällainen tila tunnetaan passivoitumisena.

käytännössä hiilidioksidia esiintyy ilmakehässä pienempinä tai suurempina pitoisuuksina, läpäisee betonin ja karbonoi betonin sekä vähentää betonin emäksisyyttä. Kovetetun sementtitahnan huokosveden pH-arvo, joka oli noin 13, laskee noin 9,0: aan. Kun kaikki Ca (OH) 2 on hiilihapotettu, pH-arvo laskee jopa noin 8,3: een. Näin alhaisella pH-arvolla suojakerros tuhoutuu ja teräs altistuu korroosiolle.

betonin karbonaatio on yksi tärkeimmistä syistä raudoituksen korroosiolle. Luonnollisesti happi ja kosteus ovat muut osat, joita tarvitaan upotetun teräksen korroosioon.

Lue lisää betonin kestävyydestä