Principalele cauze ale deteriorării betonului: Carbonatarea și coroziunea armăturii

Betonul este format din apa, agregat si ciment. Proprietatile sale depind de componentele folosite si de mai multi factori tehnici. In timp, betonul continua sa se intareasca, iar aici intra in joc carbonatarea: structura devine susceptibila corodarii, din cauza factorilor fizici sau chimici. Cauzele degradarii sunt determinate de conditiile ambientale la care este expusa constructia.

Cauzele degradarii se pot imparti in urmatoarele grupe:

Cauze chimice

Agresiunea chimica de carbonatare a betonului
Gravitatea acestui fenomen este legata de calitatea betonului, de grosimea stratului de beton care acopera armatura si de gradul de compactare a betonului. Fenomenul de carbonatare determina o reducere a pH-ului betonului de 13 pH la 8,5 pH-9 pH, valori care sunt sub pragul necesar pentru asigurarea conditiilor de pasivitate pentru armaturi.

In consecinta, fierul de armatura incepe sa se oxideze, formeaza rugina care expandeaza si creeaza tensiuni superioare rezistentei la rupere a betonului. Astfel stratul de beton care proteja armatura se desprinde, expunand-o direct la coroziune prin ruginire.

Agresiunea chimica a sarurilor de clor sau de sulf
Ionii de clor, prezenti in sarurile folosite iarna pentru dezghetul carosabilului, penetreaza betonul. Efectul clorurilor este coroziv asupra betonului dar ajungand la interior, de la o anumita concentratie, determina coroziunea electrochimica a fierului de armatura avand ca rezultat producerea oxidului de fier si clorura ferica. Agresivitatea clorurilor se manifesta divers in functie de tipul de saruri. Astfel, clorura de sodiu reactioneaza cu agregatele reactive din beton (reactie alcali-agregate) in timp ce clorura de calciu reactioneaza cu pasta de ciment.

Cauze fizice

Agresiunea ciclurilor de inghet/dezghet
Apa se infiltreaza prin porii betonului in interiorul lui si, in prezenta inghetului, prin modificarea volumului apei, determina mari presiuni care provoaca fisuri si crapaturi ale betonului. Prin inghet, apa isi modifica volumul cu 9%!. Alternanta ciclurilor de inghet-dezghet accelereaza fenomenul de degradare, care este cu atat mai grav cu cat betonul este mai poros, cu cat stratul de acoperire cu beton peste armatura este mai redus si cu cat calitatea betonului este mai slaba.

Cauze mecanice

Agresiunea provocata prin abraziune
Se manifesta prin distrugerea stratului superior al betonului din cauza pulberilor de materiale mai dure decat betonul. Agresiunea provocata prin eroziune Se manifesta prin uzura suprafetei betonului ca urmare a curgerii apei care contine materiale antrenate de apa.

Agresiunea provocata de apa prin smulgerea betonului
Se manifesta prin distrugerea suprafetei betonului ca urmare a curgerii apei cu viteza mare. Fenomenul apare in canale si lucrari hidrotehnice unde viteza apei depaseste viteza de 12 m/sec, iar suprafata betonului nu este neteda si compacta. Din cauza diferentei de presiune, apa in curgere creeaza efectul de suctiune sau smulgere.

Agresiunea provocata prin suprasarcini si impact
Solicitarile de supragreutate neprevazute in faza de proiectare sau socurile mecanice accidentale sau ciclice pot genera in multe cazuri leziuni grave ale structurii de beton. Deteriorarea betonului progreseaza relativ incet. In faza initiala, care putea dura destul timp, nu exista semne vizibile pe suprafata betonului. Totusi, in structura sa se desfasoara deja procesul de carbonatare, pana in punctul in care adancimea neutralizarii ajunge la otelul armat si distruge stratul de protectie