G.nther Ruffert – Tłumaczył Andrzej Machalski

Korozja rozsadzająca elementów betonowych występuje wtedy, gdy atakujące substancje – z reguły gazy – w reakcji ze związkami zawartymi w kamieniu cementowym, w niektórych wypadkach też w kruszywie, tworzą produkty reakcji o znacznie większej objętości. Zwiększenie objętości prowadzi do rozsadzania betonu od wewnątrz. Jeśli substancje agresywne mogą wniknąć do wnętrza, lub też już istnieją w betonie (np. kruszywa wrażliwe na alkalia), wówczas procesy pęcznienia działają często bardziej niszcząco niż procesy wyługowania.

Typowym tego przykładem jest pęcznienie siarczanowe. Gdy zawierające siarczany gazy lub roztwory działają na beton, wtedy wskutek reakcji między siarczanami a glinianem trójwapniowym kamienia cementowego dochodzi do powstawania ettryngitu. Przy tym objętość substancji wyjściowych powiększa się ośmiokrotnie, beton zostaje rozsadzony od wewnątrz. Problem ten występuje dzisiaj przede wszystkim w zamkniętych oczyszczalniach ścieków. Ścieki zawierają nieorganiczne i organiczne związki siarki. Zarówno przez reakcje chemiczne, jak i działanie mikroorganizmów dochodzi do tworzenia się siarkowodoru. Jako słaby kwas nie może on wiele zaszkodzić betonowi, jednak w formie gazowej wnika do otwartych porów i wskutek powstawania ettryngitu dochodzi do niszczenia kamienia cementowego i tym samym betonu.

Przy niektórych kruszywach z amorficznego SiO2 , (np. opalu lub krzemienia), wskutek reakcji tego składnika z wodorotlenkiem alkalicznym zawartym w wodzie, w porach kamienia cementowego dochodzi do tak zwanego pęcznienia alkalicznego i powstania rys na powierzchni betonu.

Wskazówki praktyczne
Pęcznienia siarczanowego można dzisiaj w dużej mierze uniknąć przez użycie cementów specjalnych (np. cementu o wysokiej odporności na siarczany, a więc hutniczego). Przy silnej agresji siarczanowej, lub gdy nie zastosowano cementu hutniczego, jako ostatnia droga ratunku pozostaje tylko ochrona powierzchniowa odpowiednimi materiałami, czyli powłokami.

Pęcznienia alkalicznego można uniknąć przez staranny wybór kruszywa i użycie cementu ubogiego w alkalia. Ponieważ wszelkie reakcje chemiczne mogą przebiegać tylko w obecności wody, to w przypadku zaatakowanych elementów powstaje możliwość uniknięcia dalszych szkód przez pokrycie ich nie przepuszczającą wody powłoką.

Zachowując wymagania określone w normach; wobec betonu narażonego na agresję chemiczną, można wykluczyć na stałe szkody wywołane przez pęcznienie. Określenie agresywności substancji działających na beton przeprowadza się wg DIN 4030 “Ocena atakujących beton gruntów, wód i gazów”. Gdy powłoki ochronne okażą się konieczne, to wtedy wyboru właściwego sposobu ochrony powierzchniowej dokonuje się według wytycznych “Ochrona i naprawa elementów betonowych”.

Sposoby uniknięcia reakcji alkalicznych podano w wytycznych ” Sposoby zapobiegania szkodliwym reakcjom alkalicznym w betonie” Niemieckiego Komitetu żelbetu.

Literatura
PIASTA J., PIASTA W. G.: Beton zwykły. Arkady, Warszawa 1994.
KN-FEL: Stichwort Baustoffkorrosion (Hasło korozja materiałów budowlanych). Bauverlag, Wiesbaden 1983.
ROSTASY: Baustoffe (Materiały budowlane). Kohlhammer Verlag, Stuttgart 1983.
RUFFERT: Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen (Ochrona i remont betonowych części budynku). Bauverlag, Wiesbaden 1990.
PN-82/B-01801. Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje betonowe i żelbetowe. Podstawowe zasady projektowania.
PN-86/B-01802. Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje betonowe i żelbetowe. Nazwy i określenia.
PN-86/B-01811. Antykorozyjne zabezpieczenia w budownictwie. Konstrukcje betonowe i żelbetowe. Ochrona materiałowo-strukturalna. Wymagania.