Karbonizacja konstrukcji betonowych

mikrostruktura betonu jest taka, że ma pory kapilarne do 28%. Zakres porów zależy od jakości betonu i obecności wody w czasie mieszania betonu. Tworzenie bardziej gęstego betonu przy mniejszym stosunku wody do cementu zmniejsza ilość porów. Pory te powstają w wyniku odparowania nadmiaru wolnej wody podczas wzmacniania masy betonowej. Pory te są wzajemnie połączone i przechodzą do masy betonowej z powierzchni konstrukcji betonowych.

karbonatyzacja betonu to proces, w którym dwutlenek węgla z powietrza przenika do betonu przez pory i reaguje z wodorotlenkiem wapnia, tworząc węglany wapnia. Okazało się, że konwersja Ca(OH)2 do CaCO3 przez działanie CO2 powoduje niewielki skurcz.

zobaczymy inny aspekt karbonatyzacji, ponieważ CO2 sam w sobie nie jest reaktywny. W obecności wilgoci CO2 zamienia się w rozcieńczony kwas węglowy, który atakuje Beton, a także zmniejsza zasadowość betonu (tj. obniża wartość pH).

powietrze zawiera CO2. Stężenie CO2 w powietrzu wiejskim może wynosić około 0,03 procent objętości. W dużych miastach zawartość może wzrosnąć do 0,3 proc. lub wyjątkowo może wzrosnąć nawet do 1,0 proc. W tunelu, jeśli nie jest dobrze wentylowany, intensywność może być znacznie wyższa.

wartość pH wody porowej w utwardzonym betonie wynosi zwykle od 12,5 do 13.5 w zależności od zawartości alkaliów cementu. Wysoka zasadowość tworzy cienką warstwę pasywacyjną wokół zbrojenia stalowego i chroni ją przed działaniem tlenu i wody. Tak długo, jak stal jest umieszczona w silnie zasadowym stanie, nie będzie korodować. Taki stan jest znany jako pasywacja.

w praktyce CO2 obecny w atmosferze w mniejszym lub większym stężeniu, przenika do betonu i węgluje beton i zmniejsza zasadowość betonu. Wartość pH wody porowej w utwardzonej pastie cementowej, która wynosiła około 13, zostanie zmniejszona do około 9,0. Gdy cały Ca (OH) 2 zostanie gazowany, wartość pH zmniejszy się do około 8,3. Przy tak niskim pH warstwa ochronna ulega zniszczeniu, a stal narażona jest na korozję.

karbonatyzacja betonu jest jedną z głównych przyczyn korozji zbrojenia. Oczywiście tlen i wilgoć są innymi składnikami wymaganymi do korozji osadzonej stali.

Czytaj więcej na temat wytrzymałości betonu