Jak dlouho vydrží výkvěty na betonu?

Koroze železobetonových konstrukcí. Studium chemického složení výkvětů na betonu. Studium vzorků ztvrdlého betonu.

Pevnost a trvanlivost betonu a železobetonu závisí na mnoha faktorech. Pokud se při navrhování a výrobě betonu vezmou v úvahu všechny tyto faktory, pak výrobek postupem času pouze získává na pevnosti.

Tento článek zkoumá přesně opačnou skutečnost: již při stavebních pracích na železobetonových podlahových deskách mezi suterénem a prvním patrem rozestavěné budovy je pozorován výskyt výkvětů a podélných trhlin, následně se povrchová vrstva betonu odlupuje a drolí beton odpadá (odstřeluje), odhaluje železnou výztuž, je pozorována částečně pokrytá rez, tj. je pozorována destrukce desky. První fází destrukce je výskyt výkvětů; nachází na 90 % podlahových desek.

Na základě vnějších projevů se předpokládalo, že destrukce betonové desky, která je doprovázena korozí výztuže, může být způsobena chloridovou korozí betonu typu II. Pokud se do betonu dostanou chloridy, zintenzivní se procesy rozpouštění dalších složek. Hydroxid vápenatý je unášen kapilárními póry na povrch betonu. Na povrchu betonu se tvoří usazenina uhličitanu vápenatého. Alkalita tekutiny pórů betonu klesá a začíná koroze železné výztuže. Přítomnost chloridů tento proces urychluje. Pro zjištění přítomnosti chloridů v betonu byla stanovena jejich koncentrace ve výkvětech a vodním extraktu tří vzorků betonu.

Dalším důvodem vzniku výkvětů a trhlin v betonu může být koroze typu III, tedy tvorba krystalických hydrátů v betonu, které mají větší objem než původní sloučeniny. V betonu vzniká napětí, které vede k prasklinám. Typickým příkladem koroze typu III je síranová koroze. Ale nejen síranová koroze patří do typu III. Mnoho solí je schopno produkovat krystalické hydráty s větším objemem než původní sloučeniny. Pro stanovení pravděpodobnosti koroze typu III byly analyzovány výkvěty a vodní extrakty tří vzorků betonu na přítomnost síranů a uhličitanů.

Literatura popisuje podobné případy ničení podlahových desek budov ve výstavbě v Moskvě. Autoři se domnívají, že zničení může být spojeno s kontaminací surovin při přepravě nebo s porušením technologie výroby betonu.

Důvodem jsou tři faktory: za prvé, beton byl vyroben s použitím cementu nebo kameniva kontaminovaného cizími nečistotami. Například čisté produkty byly přepravovány ve vagonech obsahujících hnojiva, uhlí, vápno, dolomit a další látky. Přítomnost heterogenních látek narušuje proces tvorby struktury. Velikost „výstřelů“, vytrhaných kusů betonu se v popsaných případech i u nás pohybovala od 10 do 500 mm, počet „výstřelů“ dosahoval 50–60 jednotek na podlahovou plochu. Podle autorů závisí délka procesu na množství a povaze nečistot, které se do něj dostanou. Může trvat měsíc až několik let.

Za druhé, beton byl vyroben s použitím kameniva obsahujícího aktivní oxid křemičitý. Alkálie reagují na SiO2 a to vede k tvorbě nejprve malých trhlin, poté větších a poté třísek.

Za třetí, beton je heterogenní heterogenní těleso. Přítomnost pórů a trhlin v betonu je nedílnou součástí struktury materiálu. Vzorce pro výpočet pevnosti betonu berou v úvahu heterogenitu a vady ve struktuře materiálu. Dané pevnosti je dosaženo pouze s určitým poměrem homogenity a heterogenity. Autoři se domnívají, že pokud smícháte cementy od různých výrobců, různých značek, pak heterogenita a defekty struktury dosáhnou kritické úrovně. Nelze například míchat cementy značek PTs400-D0, PTs400-D20, PTs400-D5. Různé cementy tuhnou různou rychlostí, rychlost nárůstu pevnosti se liší, takže struktura betonu bude mít vady. To povede k výkvětům a vystřelování. Totéž platí, pokud používáte směs cementu PC400-D0 od různých výrobců.

Na vznik mikrotrhlin mají kromě uvedených faktorů vliv objemové deformace, rozdíly teplotních a vlhkostních deformací jednotlivých součástí, teplotní a vlhkostní gradienty, korozní vlivy provozního prostředí apod. Proces destrukce betonu lze považovat jako vznik trhlin, které obvykle vznikají v místě styku cementového kamene a plniva. Autoři poznamenávají, že vývoj mikrotrhlin v betonu se časem zastaví (efekt „samohojení“). V posuzovaném případě se procesy tvorby a vývoje trhlin téměř zastavily zhruba po šesti měsících.

V průběhu této studie bylo stanoveno chemické složení výkvětů a byly analyzovány vodní extrakty tří vzorků betonu.

Metodika a výsledky studie

Studium chemického složení výkvětů na betonu

Výkvěty pro analýzu byly odebrány ve dvou od sebe vzdálených bodech na různých podlahových deskách (vzorek č. 1 – suché výkvěty, vzorek č. 2 – mokré výkvěty). Byly studovány vodné extrakty výkvětů a byl stanoven obsah chloridů, síranů, uhličitanů, hydrogenuhličitanů, vápníku a hořčíku ve filtrátu.

Tabulka č. 1: Výsledky analýzy vodního extraktu výkvětů.

Výpočty ukázaly, že ve vodě rozpustnou část výkvětů v obou vzorcích představují především hydrogenuhličitany vápenaté a hořečnaté a hydroxid vápenatý.

Poté byl studován extrakt výkvětů s kyselinou chlorovodíkovou. K tomu byla část výkvětů, nerozpustných ve vodě, rozpuštěna v HCl; bylo pozorováno aktivní uvolňování oxidu uhličitého.

Některé výkvěty se nerozpouštějí ani ve vodě, ani v HCl. Rozdíl v nerozpuštěné frakci u vzorků je způsoben různými podmínkami odběru vzorků. V prvním případě byly suché výkvěty odstraněny z betonu skalpelem, byla možnost, že se do vzorku dostane písek z betonu, který se nerozpouští v HCl. V extraktu kyseliny chlorovodíkové byly stanoveny sírany, silikáty, seskvioxidy, vápník a hořčík.

Tabulka č. 2: Výsledky analýzy výkvětů extraktu kyseliny chlorovodíkové.

Tabulka č. 3: Výsledky rozboru p.p.p a vodní extrakt ze tří vzorků betonu.

Pokud tedy nebereme v úvahu písek, který se dostal do vzorků při odběru vzorků, tak 98,19 a 99,07 % výkvětů vzorků 1 a 2 je rozpustných pouze v HCl s uvolňováním CO2 – jedná se o uhličitan vápenatý. Pro ověření učiněných závěrů o složení výkvětů byly stanoveny ztráty žíháním vzorku č. 2 při 950 °C.

indikátor P.P.P rovných 46,2 %. Výpočet ukazuje, že chemicky čistý hydroxid vápenatý by měl poskytovat p.p.p. 24 %, uhličitan vápenatý – 44 % a hydrogenuhličitan vápenatý – 65,4 %. Ze získaného výsledku tedy vyplývá, že výkvět je zastoupen uhličitanem vápenatým s mírnou příměsí hydrogenuhličitanu (rozpustný podíl 1,48 a 0,83 %), ve složení výkvětů nejsou žádné chloridy a sírany.

Studium vzorků ztvrdlého betonu.

Byly stanoveny ztráty žíháním a byly získány vodné extrakty tří vzorků betonu:

vzorek č. 1 – nová várka podlahových desek, bez poškození;

vzorek č. 2 – kusy betonu, které odpadly z vadných podlahových desek;

vzorek č. 3 – odloupaná vrchní vrstva betonu z vadných podlahových desek.

Vzorky betonu byly předem zničeny a frakce jemného cementu a písku byla vybrána přes síto. Jsou definovány p.p.p. podle obecně uznávané metody při 950 °C.

Pro získání vodného extraktu byly vzorky naplněny vodou a pravidelně míchány po celý den. Suspenze byla zfiltrována. Rozbor vodního extraktu je uveden v tabulce č. 3.

Je třeba si uvědomit, že čím větší destrukce betonu, tím nižší pH prostředí, tím nižší alkalita.

Pokles pH prostředí vede k tvorbě rzi na armaturách, která je skutečně pozorována. Nárůst indikátoru „ztráta žíháním“ lze vysvětlit karbonatací hydroxidu vápenatého: čím více hydroxidu vápenatého v betonu, tím nižší l.p.p. Ve zničených vzorcích dochází ke karbonizaci hydroxidu vápenatého. Ve vodných extraktech všech vzorků nejsou žádné chloridy, sírany jsou přítomny v nevýznamných množstvích.

Závěry

Výkvěty na betonových podlahových deskách obsahují téměř 99 % uhličitanu vápenatého, jak bylo stanoveno dvěma nezávislými metodami analýzy.

Chloridy nejsou přítomny jak ve složení výkvětů, tak ve vodním extraktu betonu, což ukazuje, že destrukce betonu není spojena s chloridovou korozí.

Sírany chybí ve výkvětech a ve vodném výluhu vzorků betonu jsou přítomny v množství 0,2–0,35 % hmotnosti odebrané cementopískové malty. Toto množství síranů nemůže způsobit síranovou korozi.

Zvýšení ztrát žíháním u kazícího se betonu oproti běžnému vzorku a snížení pH vodného výluhu betonu a jeho alkality svědčí pro karbonizaci hydroxidu vápenatého. Pokles koncentrace hydroxidu vápenatého v betonu je také indikován výskytem rzi na výztuži.

Karbonatace hydroxidu vápenatého v kazícím se betonu, tvorba výkvětů na povrchu desek, vznik trhlin v betonu a odštěpků jsou důsledky defektů ve struktuře betonu.

Důvodem porušení struktury betonu může být buď porušení technologie výroby železobetonových desek, nebo teplotní a vlhkostní provozní podmínky.

Vzhledem k tomu, že byly zničeny pouze podlahové desky mezi suterénem a prvním nadzemním podlažím objektu, je nutné věnovat pozornost následujícímu důvodu vzniku mikrotrhlin – teplotním a vlhkostním gradientům. Teplota v suterénu je v létě o několik stupňů nižší a vlhkost vzduchu je vyšší než na volném prostranství. Při relativní vlhkosti vzduchu 70 % a výše prudce narůstá agresivita vnějšího prostředí, je pozorován nárůst rychlosti hydratace C3S a je pozorován pohyb vzniklého hydroxidu vápenatého k povrchu. Výkvěty byly na deskách pozorovány pouze ze strany suterénu, což potvrzuje možnost popsaného procesu.

Pokud koncentrace hydroxidu vápenatého v betonu klesá, pevnost cementového kamene a betonu klesá. Přítomnost hydroxidu vápenatého má pozitivní vliv na pevnostní vlastnosti betonu a také reguluje stabilitu dalších hydratačních produktů. Například 3CaO · Si2 · nH2O je stabilní ve vodném roztoku obsahujícím alespoň 1,1 g CaO/l. Při ztrátě 10 % CaO dosáhne snížení pevnosti cementového kamene 10 %, při ztrátě 20 % CaO se pevnost sníží o 25 % a při ztrátě 33 % CaO dojde k destrukci cementového kamene. . Proto uvolňování hydroxidu vápenatého na povrch významné části desek může přispět ke ztrátě pevnosti, vzniku trhlin a třísek.

V budoucnu by se měly sklepy odvětrávat, aby nedocházelo k výraznému zvýšení vlhkosti vzduchu v suterénu.

Jak dlouho vydrží výkvěty na betonu?

Jsou to dva roky, co jsem šel k moři. Ale zase přišel podzim a opět se objevily výkvěty. Tohle je fajn? Jak dlouho budou vystupovat?

To může být užitečné:

• Proč se na zdi objevuje sůl?

Máte dotaz na zahradu? Zeptejte se našich odborníků a zkušených zahradníků.
Zeptejte se

Otázka je v následujících sekcích: otázky, beton, výkvěty
3 komentáře děkuji za otázku přidat k oblíbeným 2101 zobrazení
Sdílet odkaz
Kopírovat odkaz
Autor otázky:
Ljudmila Bystrova Ozersk (Čeljabinská oblast) 7. října 2021, 18:09
Poděkovat! Poděkoval jsi 16124
Všechny odpovědi a komentáře (3)
7. října 2021, 18:59

Dobrý večer Ozersku! Ahoj Ludmilo! Jaký romantický výhled na jezero máte!
Upřímně řečeno, vaše otázka je jedna z těch věčných, dovolte mi být přísně etický a nepřepisovat stejný identický text z jednoho článku do druhého. Podívej se sem
Výkvěty na cihle: odkud pocházejí a jak se jich zbavit

7. října 2021, 20:49

Olega, děkuji, četl jsem to. Tento článek jsem četla i loni na podzim, kdy se objevily tyto bělavé skvrny. Je to totéž – cihla a beton? O hlíně je toho víc. Ukazuje se, že teď to musíme ošetřit rozpouštědlem? Můžete mi říct značku/název? A pokud nic neuděláte, jaká jsou nebezpečí? Mimochodem, na velké stěně (vlevo) žádné nejsou, ale na mladší ano.

8. října 2021, 09:25

Dobré ráno Lyudmila! Vaše poslední věta dává klíč k pochopení událostí. Různé šarže betonové směsi, trvanlivost cementu, písku atd…. V jednom případě bylo vše OK, ve druhém se ale objevily soli.
Nemohu říci nic o značce rozpouštědla. Osobně jsem se neúčastnil srovnávacích zkoušek různých rozpouštědel na zkušební betonové (cihlové) stěně. To je vážný argument, který má zajistit, aby se naši čtenáři přesvědčili, že účastníci našich debat neztrácejí čas.
Na druhou stranu je nyní možné provádět takové testy na vaší zdi. Pokud to dovolí. rozpočet, kupte si několik rozpouštědel a ošetřete různé části vaší stěny různými kompozicemi pro fotografování. Vytvořte knihu protokolů a sledujte stav stěn. Navíc s přihlédnutím k okolní teplotě. Za pár měsíců se nashromáždí dostatek materiálu na „srolování“ skvělého článku na toto téma. S vědomím vašeho sklonu k analytickému myšlení by byla zpráva z terénu vynikající.
A poslední věc – Vaše nádherná, pečlivě vytvořená venkovská oáza NENÍ OHROŽENA z hlediska síly a životnosti jejího provozu.
Ukázalo se – ne poslední. „. je to totéž – cihla a beton?“ Oba tyto materiály jsou silikáty a zákony jejich napadení sloučeninami solí se od sebe neliší. Přiznám se, že ten nejzkušenější krystalograf, který na toto téma sežral psa, by mi mohl takové „natahování“ vytknout. Ale z hlediska podstaty dacha byznysu jde o jedno a totéž. Ale nemám kompetence hádat se s krystalografy.