Armătura din interiorul betonului ruginește din cauza unui proces electrochimic de coroziune, care este declanșat atunci când mediul alcalin protector al betonului este compromis. Spuneam că ne place să armăm betonul cu oțel pentru că au coeficiențe de dilatare termică similare. Un alt motiv este că interiorul betonului oferă un mediu ideal pentru oțel. Dacă calitatea masei de beton se schimbă, acest raport dintre oțel și beton intră într-un dezechilibru. Voi explica acest dezechilibru și tot ce presupune.
După turnarea betonului și îngroparea berelor de oțel în armătură, pH-ul din jurul oțelului este 12-13, adică un mediu foarte alcalin, unde coroziunea nu are loc. Acest pH se datorează hidroxidului de calciu, format ca un produs secundar al pastei de ciment. Acesta i-a naștere imediat ce apa atinge praful de ciment. Hidroxidul de calciu este veriga slabă al betonului pentru că reacția lui cu dioxidul de carbon produce carbonatare și deteriorează betonul, dar este și agentul chimic care protejează oțelul.
Care sunt cauzele pierderii protecției betonului?
În primul rând, as vrea să subliniez că deși betonul poate fi umed sau oxigenul poate fi prezent, în mediu alcalin cu pH de 12-13, oțelul nu ruginește. Deci, atât timp cât betonul este sănătos, alcalin, armătura nu ruginește nici când betonul este îmbibat în apă. Abia dupa ani și ani, în urma procesului de carbonatare a unei porțiuni din volumul total al betonului pus în jurul armăturii, pH-ul scade. Pe la valoarea de 9 a pH-ului, după reacția de carbonatare, începe armătura să corodeze.
Un alt motiv pentru care armătura poate începe să corodeze, este deranjarea spațiului alcalin de lângă armătură. De data asta, betonul din jurul armăturii poate fi sănătos. Însă, prin intermediul unor găuri, tăieturi sau fisuri, intră clorurile și ating armătura. Cele mai întâlnite exemple sunt sărurile de dezgheț și sarea marină. Mediul marin este motivul pentru care am scris articolul despre Cum să protejezi armătura din interiorul betonului? Sărurile de dezgheț sunt la fel de periculoase pentru structuri, mai ales pentru pardoselile din beton.
Ultimul argument pe care îl voi menționa este situația în care betonul nu a fost bine pus în operă. Betonul nu a fost vibrat și deși betonul este sănătos, el nu acoperă armătura. Văd atâtea situații în care după decofrare, betonul nu acoperă armătura. Iar în loc să trecem la reparații cu mortarul potrivit, care și el este alcalin cu pH de 13, se acoperă cu glet. Gipsul este un material foarte poros cu un pH neutru, sau chiar un pic acid, de 6-7. Nu numai că nu oferă protecție armăturii de oțel, dar crează condiții de deteriorare rapidă.
Când armătura ruginește, apare un cerc vicios
Odată ce stratul pasiv este distrus, oțelul intră în contact direct cu oxigenul și umiditatea, declanșând reacția de coroziune. Rugină ocupă un volum de 2–6 ori mai mare decât oțelul original, generând tensiuni interne care duc la fisurarea și exfolierea betonului. Aici contează foarte mult stratul de acoperire a armăturii. Deși reacția asta de coroziune este o explozie cu încetinitorul, o armătură bine acoperită de un beton de calitate, va putea să o constrângă pentru o perioadă mai mare de timp.
Fisurarea betonului se face în toate direcțiile, însă în general va căuta cele mai slabe puncte din elementul de beton. Aici intervine armarea betonului cu fibre de polimeri, care nu sunt la fel de afectate de condițiile care au dus la începerea coroziunii. Prezența acelor fibre de polimeri ne pot ajuta cu limitarea acestui cerc vicios în care mediul esterior umfla armătura, apoi, mediul acționează și mai ult asupra armăturii. Ea se umflă și mai tare, și tot așa până nu mai rămâne nimic din bara de oțel. Uneori bara, etrierul, agrafa dispare în totalitate.
Ce rămâne este rugina. Parțial aceasta face picioare, odată cu exfolierea și căderea bucăților de beton carbonatat. Tot parțial rămâne blocată în fisuri și crăpături. După un anumit grad de coroziune, elementul nu mai poate fi reparat și se ajunge la îmbrăcarea elementului de beton armat, pentru că și dacă ai vrea să înlocuiești armătura supusă coroziunii, nu prea mai ai de ce să te mai conectezi. Așa se ajunge la ancore mecanice și chimice și la executarea unul element de protecție care să oprească propagarea fenomenului în adâncime.
comments title