Celem zadania praktycznego jest badanie przebiegu korozji kwasowej betonu.
Należy porównać skutki oddziaływania na beton różnych kwasów oraz ocenić wpływ stężenia kwasu na intensywność korozji. Celem jest także dokonanie obserwacji przebiegu korozji węglanowej. Należy zanotować dokonane obserwacje i podać reakcje tłumaczące zachodzące zjawisko.
Teoria:
Korozja materiału budowlanego to samorzutne procesy destrukcyjne zachodzące w materiale, prowadzące do pogorszenia jego cech użytkowych, a w krańcowych przypadkach do całkowitego zniszczenia. Przyczyną korozji może być oddziaływanie środowiska zewnętrznego lub procesy zachodzące wewnątrz materiału. Najczęściej występuje kilka czynników korozyjnych. Zdolność materiału budowlanego do przeciwstawiania się oddziaływaniu agresywnego środowiska nazywamy odpornością korozyjną.
Ponieważ korozja jest rozumiana jako ogół procesów niszczących mikrostrukturę danego materiału, prowadzących do jego rozpadu, a wywołanych wpływem środowiska, w którym dany materiał się znajduje , zajmiemy się korozją kwasową i węglanową (są one tematem zadania praktycznego). Korozja wywołana wodami o cechach agresywności kwasowej, polega na rozpuszczeniu Ca(OH) 2 ze stwardniałego zaczynu cementowego w betonie, a następnie na rozkładzie uwodnionych krzemianów i glinianów wapnia. Korozja pod działaniem wód kwaśnych polega na obniżeni u zasadowości, która odbywa się na drodze reakcji chemiczn ych Ca(OH) 2 z kwasami, które są szczególnie niebezpieczne dla betonu. Zarówno mocne (HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 ), jaki i słabe (H2S) kwasy mineralne oraz organiczne (np. humusowe) reagują z wodorotlenkiem wapniowym wg równania: , a także z glinianami i krzemianami zawartymi w zaczynie cementowym, co przedstawiają poniższe równania: Powstają w ten sposób związki łatwo rozpuszczane (np. CaCl 2 , Ca(NO 3 ) 2 , Ca(HCO 3 ) 2 , AlCl 3 , A l(NO 3 ) 3 ) . Są one następnie rozpuszczane i wymywane z betonu. Proces ten przyczynia się do zwiększenia porowatości betonu i obniżenia jego wytrzymałości , a tym samym do przyspieszenia procesów korozyjnych. W wyniku karbonatyzacji betonu, powstający węglan wapniowy (lub stanowiący składnik kruszyw węglanowych) także reaguje z kwasami: Wolny dwutlenek węgla zawarty w wodzie powoduje korozję węglanową. Działanie agresywnego CO 2 przebiega dwuetapowo i polega na tym, że początkowo powstaje węglan wapniow który następnie przechodzi w łatworozpuszczalny wodorowęglan w reakcji:
(…)
Korozja węglanowa może być zaliczana do korozji kwasowej, ponieważ dwutlenek węgla jest bezwodnikiem kwasowym. W związku z tym czasem można spotkać się z określeniem korozji kwasowęglowej.
Przebieg czynności:
Sześć próbek betonu cementowego, przechowywanych w wodzie, dokładnie osuszyłem ligniną i zważyłem. Poszczególne próbki powkładałem do zlewek oznaczonych odpowiednio 1-6, a następnie ponalewałem kwasu solnego o stężeniu 2% do zlewki 1, 4% - zlewka 2 i 6% - zlewka 3 oraz kwasu octowego o stężeniu 2% do zlewki 4, 4% - zlewka 5 i 6% - zlewka 6. Poziom kwasu w zlewkach był ok. 1cm powyżej górnej powierzchni próbki. Zlewki przykryłem szkiełkami zegarkowymi i pozostawiłem na godzinę. W tym czasie wykonałem drugą część… w wodzie wędrował dwutlenek węgla, który spowodował zmętnienie wody, ponieważ zaszła następująca reakcja.
Wytworzony węglan wapnia dalej przereagował do wodorowęglanu (…)który jest łatworozpuszczalny i dlatego po pewnym czasie ciecz stała się klarowna...
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)