3 Szerkezeti anyagok

1. 3Szerkezeti anyagok • Történelmi áttekintés: • Kőszerszámok: pl.: szakóca • Bronzkor rézöntvény krétárólfegyverek Erdélyből • Vaskor

2. Építészet • Földkunyhó • Bábel tornya • Piramisok • Márvány • Üveg • Beton • Vasbeton Bruegel festménye

3. Vaskor • Öntöttvas • Szénacélok • Kazánacélok • Saválló acélok • Speciális ötvözetek

4. Szerkezeti anyagok kiválasztása • Kémiai technológiák – szerkezeti anyagok kapcsolata • Kemikáliák korróziós hatása • Hőmérséklet hatása • Kerámiák • Kompozitok • Nanokompozitok

5. Szerkezeti anyagok vizsgálata • Környezeti hatások • Épített környezet hatása • Kóboráram • Épületek korróziója

6. Tervezés • Tervezési segédletek • Kémiai intelligencia • Intelligens anyagok

7. Betonkorrózió • Fajtái: • A szabad mésztartalom kioldása • Könnyen oldódó vegyületek cserebomlása • Gipsz és Ca-szulfoaluminát-hidrát képződés • Kialakulás okai: • Technológia • Környezet • Hőmérséklet stb.

8. Védelem • Technológiai fegyelem • Felületkezelés • Felületi bevonatok • Szigetelés, felület teljes lezárása

9. BETONKORRÓZIÓ, BETONVÉDELEM BETONKORRÓZIÓ FOGALMA „A” TÍPUSÚ KORRÓZIÓ „B” TÍPUSÚ KORRÓZIÓ „C” TÍPUSÚ KORRÓZIÓ „D” TÍPUSÚ KORRÓZIÓ BETON KORRÓZIÓ ELLENI VÉDELME

10. BETONKORRÓZIÓ FOGALMA, FAJTÁI I. • Betonkorrózió: a beton károsodása külső vagy belső kémiai-, fizikai- vagy biológiai hatásra. • Belső betonkorrózió: független a környezeti hatásoktól. Okozói: • a cement és adalékanyag közti reakció (alkáli-adalék reakció), • az instabil cementkő átkristályosodása ( pl. bauxit-cement ), • a cementkő és a kiegészítő anyagok egymásra hatása. • Külső betonkorrózió: a betonra kívülről ható anyagok, elektromos áram, vagy biológiai hatások okozta károsodás.

11. BETONKORRÓZIÓ FOGALMA, FAJTÁI II. • A betonra kívülről ható kémiai-korróziónak hatásmechanizmusa szerint négy típusát különböztetik meg, ezek: • „A” típusú korrózió: a cementkő vegyületeinek lágyvíz vagy sóoldatok hatására végbemenő oldódása vagy átalakulása okozza. • „B” típusú korrózió: savak, savanyúan hidralizáló sók, lúgok és bázikusan hidralizáló sók hatására következik be. • „C” típusú korrózió: azáltal megy végbe, hogy a hatóanyagok térfogat növekedéssel járó vegyületeket hoznak létre. • „D” típusú korrózió: a szerves vegyületek hatására keletkezik.

12. „A” TÍPUSÚ KORRÓZIÓ • KILÚGOZÁS • Oka a Ca(OH)2 kioldódása • kationok: nátrium, kálium és ionmentes víz. • teljesen tiszta, sómentes, desztillált víz: ipari kondenzált víz, hólé, esővíz és egyéb lágyvizek. • Nő a porozitás, porlik • CSEREBOMLÁS • A Ca2+ ionok lecserélése • Agresszív vegyületek kationja a cementkő vegyületeinek oldódását okozhatja • A leggyakoribb kationok az ammónium és a magnézium. • Nő a beton porozitása és csökken a szilárdsága.

13. „B” TÍPUSÚ KORRÓZIÓ . • SAVKORRÓZIÓ • A savak (H2CO3, HCl és H2SO4) a beton felületén levő karbonátos réteget feloldják  mész kilúgozódik. • Az NaCl-ból Cl- ion koncentráció növekedés  elsavasodás (olvasztósózástól). • Elsavasodás vasbetétek korrózióvédelmének megszűnését vonja maga után • LÚGKORRÓZIÓ • csak az erős lúgoldat ártalmas, mint pl. a tömény NaOH oldat, amely elsősorban a kalcium-alumínáthidrátot oldja ki a betonból oldható nátrium-aluminát formában

14. „C” TÍPUSÚ KORRÓZIÓ (TÉRFOGATNÖVEKEDÉS) • Az agresszív vegyületek (CaSO4, Na2SO4, K2SO4, MgSO4)a cementkő alkotóival reakcióba lépnek és azáltal nagyobb térfogatú vegyület keletkezik. • A kéntartalmú vegyületekből víz hatására legtöbbször kénsav keletkezik. • A szulfátos korrózió általában térfogat növekedést okoz ami duzzadása révén fejti ki roncsoló hatását. • A ható vegyület, oldat formájában felszívódik a pórusokba, majd a betonban kikristályosodik. • A kristálynövekedés a beton szerkezetét roncsolja. (cementbacilus: ettringit, Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O ) taumazit (CaSiO3.CaCO3.CaSO4.15H2O)

15. Ettringites beton

16. „D” TÍPUSÚ KORRÓZIÓ • Szerves vegyületek • Az olajok (lenolaj, ricinusolaj, vaj, állati zsírok) a beton Ca(OH)2-jával elszappanosodnak. Hosszabb ideig tartó behatásra a beton meglágyul. • Az ásványi olajok és zsírok (kenőzsírok, -olajok, petróleum stb.). savas vegyületeket tartalmaznak, amelyek a kalcium-ionokkal sókat képeznek, ami a beton elroncsolódásához vezet. • A savmentes ásványi olajok sem egészen hatástalanok. A betonba hatolva a kötőanyag tapadását kedvezőtlenül befolyásolják.

17. A BETON KORRÓZIÓVÉDELME • AKTÍV VÉDEKEZÉS • Az agresszív víz, olaj stb. elvezetése. • Az agresszív víz közömbösítése, ill. a víz agresszivitásának csökkentésére, • a savas hatást darabos mészkővel, dolomittal, égetett mésszel, mészhidráttal, mésztejjel és egyéb lúgoldatokkal. • szénsavhatás ellen a nagyobb cementadagolás is jó, mert több cementből a hidrolízis folyamán több Ca(OH)2 szabadul fel, amely több szénsavat köt meg. • Biológiai védelem: • Ismeretesek olyan baktériumok, amelyek levegőmentes (anaerob) körülmények között a talajvízben levő szulfát-iont kénhidrogénné (H2S) redukálják.

18. A BETON KORRÓZIÓVÉDELME • PASSZÍV VÉDEKEZÉS • A megfelelő cementfajta megválasztása az agresszivitás mértékétől függően. • Számításba jöhetnek a kohósalak-portlandcementek és az S 54 jelű szulfátálló portlandcementek. • Vízzáró beton készítése. • Tömörítés, bedolgozás • Vízzáró felületi réteg kialakítása

19. Üvegkorrózió • 100 éves viszonylatokban működik • az üvegkorrózió jelentkezik a kerámiák mázain is. • több formája van: • Az enyhe üvegkorrózió irizál, vékony hártya válik le (kationcsere H+) • Kráteres: kb. 1mm-es kis kráterek jelennek meg az üveg felületén egyes sorokban egy-egy karcolás helyén. • Elüvegtelenedés: Az üveg amorf szerkezete visszaalakul kristályossá, • A tűszúrásosság nevű mázhiba összekeverhető a kráteressel bár itt a kráterek éle lekerekített és egyenletesen oszlik el a felületen

20. Az üvegkorróziót csökkenti: • Az üvegekben, vagy mázakban levő alumínium- és vastartalom csökkenti az üvegkorróziót. A barna mázak viszonylag ellenállóbbak.

21. Műanyagok • A degradálódás sem korrózió, nincs elektrolit