Διαβρωτικές ιδιότητες και βασική ταξινόμηση σκυροδέματος

Αντοχή στη διάβρωση

Το σκυρόδεμα είναι ένα ανθεκτικό υλικό, αλλά είναι εγγενώς ένα μη ομοιογενές πορώδες υλικό. Αναπόφευκτα επηρεάζεται και διαβρώνεται από εξωτερικούς παράγοντες όπως το διοξείδιο του άνθρακα, το νερό, τα ιόντα χλωρίου και τα θειικά άλατα, που επιταχύνουν τη φθορά του και μειώνουν σημαντικά τη διάρκεια ζωής του.

Κρυστάλλωση αλατιούΌταν το σκυρόδεμα έρχεται σε επαφή με νερό που περιέχει μεγάλη ποσότητα διαλυτών ενώσεων αλάτων, αυτά τα άλατα διεισδύουν στο σκυρόδεμα. Καθώς το νερό εξατμίζεται, τα άλατα συγκεντρώνονται συνεχώς μέσα στο σκυρόδεμα και τελικά κρυσταλλώνονται. Αυτή η διαδικασία κρυστάλλωσης συχνά συνοδεύει τη διόγκωση του όγκου, προκαλώντας ρωγμές και φθορά του σκυροδέματος. Η θειική διάβρωση είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα. Στη χρήση υλικών σκυροδέματος, η πιο κοινή μορφή χημικής διάβρωσης είναι η θειική διάβρωση. Τα θειικά άλατα αντιδρούν με τα αργιλικά άλατα του ασβεστίου στο τσιμέντο για να σχηματίσουν επεκτατικό ετρινγκίτη, που οδηγεί σε ρωγμές στο σκυρόδεμα. Αυτή η ρωγμή επιταχύνει περαιτέρω τη διάβρωση της μήτρας του σκυροδέματος από θειικά άλατα.

ΕξάνθησηΌταν η υγρασία μπορεί να διαρρεύσει από την επιφάνεια του σκυροδέματος, εμφανίζεται πάντα άνθηση στην επιφάνεια. Αυτά τα άλατα εκκρίνονται από το σκυρόδεμα, κρυσταλλώνοντας μετά την εξάτμιση του νερού ή αντιδρώντας με το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα για να σχηματίσουν κρυστάλλους. Αυτό υποδηλώνει σημαντική διαρροή μέσα στο σκυρόδεμα, η οποία αυξάνει το πορώδες, μειώνοντας έτσι την αντοχή του στρώματος σκυροδέματος και αυξάνοντας την ευαισθησία του σε διαβρωτικές ενώσεις.

Οξύ και Αλκαλική ΔιάβρωσηΤο σκυρόδεμα είναι αλκαλικό υλικό και γενικά δεν υποφέρει από αλκαλική διάβρωση. Ωστόσο, στα χημικά εργοστάσια, η παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές συγκεντρώσεις αλκαλικών ουσιών μπορεί επίσης να βλάψει τα υλικά σκυροδέματος. Το σκυρόδεμα έχει ασθενή αντίσταση στα οξέα. Για παράδειγμα, το ανθρακικό οξύ αντιδρά με το υδροξείδιο του ασβεστίου για να σχηματίσει διαλυτό όξινο ανθρακικό ασβέστιο. Επομένως, το ανθρακικό οξύ διαβρώνει σημαντικά το σκυρόδεμα, εξηγώντας γιατί το διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα διαβρώνει τα υλικά του σκυροδέματος.

Βασική Ταξινόμηση

Τσιμεντοειδών Υλικών

Ανόργανο Τσιμεντοειδές Υλικό Σκυρόδεμα: Περιλαμβάνει ασβεστοπυριτικό τσιμεντοειδές σκυρόδεμα (όπως πυριτικό σκυρόδεμα), πυριτικό σκυρόδεμα με βάση το τσιμέντο (όπως πυριτικό τσιμέντο, συνηθισμένο τσιμέντο, τσιμέντο σκωρίας, τσιμέντο ιπτάμενης τέφρας, ποζολανικό τσιμέντο, τσιμεντοκονίαμα πρώιμης αντοχής κ.λπ.), αργιλικό ασβέστιο σκυρόδεμα με βάση το τσιμέντο (όπως τσιμέντο υψηλής αλουμίνας, καθαρό αλουμίνιο τσιμέντο, εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, σκυρόδεμα τσιμέντου εξαιρετικά ταχείας σκλήρυνσης, κ.λπ.), γυψομπετόν, σκυρόδεμα μαγνησίου, θειούχο σκυρόδεμα, φθοροπυριτικό σκυρόδεμα νατρίου από νερό και μεταλλικό σκυρόδεμα (με χρήση μετάλλου ως τσιμεντοειδές υλικό).

Οργανικό Τσιμεντοειδές Υλικό Σκυρόδεμα: Περιλαμβάνει κυρίως ασφάλτινο σκυρόδεμα, πολυμερικό τσιμεντοκονίαμα, ρητινικό σκυρόδεμα, εμποτισμένο με πολυμερές σκυρόδεμα και ανόργανο-οργανικό σύνθετο τσιμεντοειδές σκυρόδεμα, το οποίο μπορεί περαιτέρω να χωριστεί σε σκυρόδεμα πολυμερούς τσιμέντου και πολυμερές σκυρόδεμα.

Φαινόμενη πυκνότηταΤο σκυρόδεμα μπορεί να ταξινομηθεί ανάλογα με τη φαινομενική πυκνότητα σε: βαρύ σκυρόδεμα, συνηθισμένο σκυρόδεμα και ελαφρύ σκυρόδεμα. Αυτοί οι τύποι διαφέρουν κυρίως από τα χρησιμοποιούμενα αδρανή.

Βαρύ σκυρόδεμα: Με φαινομενική πυκνότητα μεγαλύτερη από 2500 kg/m³, κατασκευασμένο με ιδιαίτερα πυκνά και βαριά αδρανή, όπως σκυρόδεμα βαρίτη και αδρανή σκυρόδεμα χάλυβα. Αυτοί οι τύποι μπορούν να μπλοκάρουν τις ακτίνες Χ και τις ακτίνες γάμμα και συνήθως παρασκευάζονται με βαρίτη και σιδηρομετάλλευμα.

Συνηθισμένο σκυρόδεμα: Χρησιμοποιείται συνήθως στις κατασκευές, με φαινομενική πυκνότητα 1950–2500 kg/m³, που παρασκευάζεται κυρίως με αδρανή άμμου και πέτρας. Είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος στην πολιτική μηχανική.

Ελαφρύ σκυρόδεμα: Με φαινομενική πυκνότητα μικρότερη από 1950 kg/m³, χωρίζεται περαιτέρω σε τρεις κατηγορίες:

Ελαφρύ Αδρανή Σκυρόδεμα: Με φαινομενική πυκνότητα 800–1950 kg/m³, με χρήση ελαφρών αδρανών όπως ελαφρόπετρα, ηφαιστειακές σκωρίες, διογκωμένη άργιλος, διογκωμένος περλίτης, διογκωμένη σκωρία και σκωρία.

Πορομπετόν (Αφροσκυρόδεμα, Πορομπετόν): Με φαινομενική πυκνότητα 300–1000 kg/m³. Το αφρώδες σκυρόδεμα είναι κατασκευασμένο από τσιμεντοπολτό ή τσιμεντοκονία και σταθερό αφρό. Το αεριωμένο σκυρόδεμα είναι κατασκευασμένο από τσιμέντο, νερό και έναν παράγοντα αερισμού.

Σκυρόδεμα Μεγάλων Πόρων: Το συνηθισμένο σκυρόδεμα μεγάλου πόρου και το ελαφρύ αδρανή σκυρόδεμα μεγάλου πόρου δεν περιέχουν λεπτά αδρανή. Το συνηθισμένο σκυρόδεμα μεγάλου πόρου έχει φαινομενική πυκνότητα 1500–1900 kg/m³ και κατασκευάζεται με θρυμματισμένη πέτρα, μαλακή πέτρα ή βαριά σκωρία ως αδρανή. Το ελαφρύ αδρανή σκυρόδεμα μεγάλου πόρου έχει φαινομενική πυκνότητα 500–1500 kg/m³ και κατασκευάζεται με αδρανή όπως διογκωμένη άργιλος, ελαφρόπετρα, θρυμματισμένο τούβλο και σκωρία.

Με ποσόστωση

Συνηθισμένο σκυρόδεμα: Χωρίζεται σε συνηθισμένο ημίξηρο σκληρό σκυρόδεμα, συνηθισμένο αντλούμενο σκυρόδεμα και υποβρύχιο σκυρόδεμα, το καθένα χωρίζεται περαιτέρω σε σκυρόδεμα από θρυμματισμένη πέτρα και σκυρόδεμα με βότσαλο.

Ανθεκτικό στον παγετό σκυρόδεμα: Χωρίζεται σε ανθεκτικό στον παγετό ημίξηρο σκληρό σκυρόδεμα και ανθεκτικό στον παγετό αντλούμενο σκυρόδεμα, το καθένα χωρίζεται περαιτέρω σε σκυρόδεμα από θρυμματισμένη πέτρα και σκυρόδεμα με βότσαλο.

Κατά συνάρτησηΤο σκυρόδεμα μπορεί να ταξινομηθεί ανάλογα με τη λειτουργία σε δομικό σκυρόδεμα, θερμομονωτικό σκυρόδεμα, διακοσμητικό σκυρόδεμα, αδιάβροχο σκυρόδεμα, πυρίμαχο σκυρόδεμα, υδραυλικό σκυρόδεμα, σκυρόδεμα θαλάσσης, σκυρόδεμα δρόμου, ακτινοβόλο σκυρόδεμα κ.λπ.

Με Τεχνική ΚατασκευήςΤο σκυρόδεμα μπορεί επίσης να ταξινομηθεί με κατασκευαστική τεχνική σε φυγοκεντρικό σκυρόδεμα, σκυρόδεμα κενού, αρμολογούμενο σκυρόδεμα, εκτοξευόμενο σκυρόδεμα, συμπαγές με κυλινδρικό σκυρόδεμα, εξωθημένο σκυρόδεμα, αντλούμενο σκυρόδεμα κ.λπ. Με βάση τον τύπο οπλισμού, μπορεί να είναι απλό (μη οπλισμένο) σκυρόδεμα, οπλισμένο σκυρόδεμα, τσιμέντο από συρματόπλεγμα, ινομπετόν, προεντεταμένο σκυρόδεμα κ.λπ.

Ανά τύπο μείγματοςΤο σκυρόδεμα μπορεί να ταξινομηθεί ανά τύπο μείγματος σε ξηρό σκληρό σκυρόδεμα, ημίξηρο σκυρόδεμα, πλαστικό σκυρόδεμα, ρευστό σκυρόδεμα, σκυρόδεμα υψηλής ρευστότητας, ρέον σκυρόδεμα κ.λπ.

Με πρόσμιξηΤο σκυρόδεμα μπορεί να ταξινομηθεί με πρόσμειξη σε σκυρόδεμα ιπτάμενης τέφρας, πυριτικό σκυρόδεμα, σκυρόδεμα, ινώδες σκυρόδεμα κ.λπ.

Επιπλέον, το σκυρόδεμα μπορεί να ταξινομηθεί με αντοχή στη θλίψη σε σκυρόδεμα χαμηλής αντοχής (θλιπτική αντοχή μικρότερη από 30 MPa), σκυρόδεμα μέσης αντοχής (αντοχή θλίψης 30–60 MPa) και σκυρόδεμα υψηλής αντοχής (αντοχή σε θλίψη μεγαλύτερη ή ίση με 60 MPa). Με βάση την περιεκτικότητα σε τσιμέντο ανά κυβικό μέτρο, μπορεί να χωριστεί σε άπαχο σκυρόδεμα (περιεκτικότητα σε τσιμέντο που δεν υπερβαίνει τα 170 kg) και σε πλούσιο σκυρόδεμα (περιεκτικότητα σε τσιμέντο όχι μικρότερη από 230 kg).