Vasbetonban lévő betonacél védelme a korrózióval szemben
A betonszerkezetek tönkremenetelének számos oka lehet, de alapvetően két fő csoportba sorolhatjuk ezeket:
- Az egyik esetben a beton megy tönkre, az őt érő mechanikai, kémiai és fizikai hatások következtében,
- míg a másik esetben az erősítő betét, a betonacél korróziója és az ezzel járó térfogatnövekedés okoz károsodást.
A hibák nemcsak a használat során az idő múlásával keletkezhetnek, hanem már a beton elkészítésekor is.
A vasbeton szerkezetek tartóssága egy igen gyakran vitatott téma, és különböző szektorokat érint az építőiparban, a nagyobb infrastruktúráktól az ipari és lakóépületekig. Bár a beton kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkező anyag, azonban az acélbetétek a betonban az évek során korrodálódhatnak, és fokozatosan tönkre tehetik magát a betonszerkezetet. Ezeknek a szerkezeteknek az élettartama tehát nagyban függ a tartószerkezetükben fellépő korrodálódás mértékétől.
Megoldás a vasbeton szerkezetek védelmére: a Mapeshield I
A vasbeton szerkezetek tartósságának és stabilitásának érdekében született meg a Mapei MAPESHIELD anódos megoldása, a Mapeshield I. A terméket a korrózió ellen használják, megakadályozva, hogy a beton pórusai közé olyan anyagok kerüljenek, amelyek megtámadják és tönkre teszik az acél körül lévő védőréteget.
A roncsoló anyagoknak két fő típusa van, amelyek korróziót okozhatnak:
- a karbonátosodás
- és a kloridok.
Ezek azért jelentenek veszélyt, mert a betonacélon vas-oxidot (rozsda) képezve a beton repedését és sérülését idézik elő. A kloridkorrózió helyi jellegű és sokkal nagyobb mértékű károsító hatással bír: kétségkívül a legagresszívabb és legveszélyesebb típus a vasbetonelem szerkezeti stabilitásának szempontjából.
Hogyan védhetjük meg a betonban lévő vasalatokat a korróziótól?
A galvanikus katódos védelem használható akár agresszív hatásoknak kitett vasbeton szerkezeteknél és fémszerkezeteknél is. A rendszer a Mapeshield reaktív anódok használatán alapul, amely galvánelemet alkot a betonacélokkal, ennek eredményeként azok passzívvá válnak a két fém összekapcsolása után a közöttük generált potenciálkülönbség miatt.
Ezek a MAPESHIELD anódok cinkből készülnek, amely kevésbé nemes, mint az acél. A cink tartalmú MAPESHIELD anódok idővel oxidálnak, és mártír fémmé válnak a betonban lévő betonacél javára, így késleltetve vagy megállítva a korróziós folyamatot és jelentősen növelve a szerkezet tartósságát. Szintén az anódokban lévő elektromos töltésnek köszönhető, hogy képesek vonzani a kloridokat és távol tartani azokat a betonacéltól, így jótékony hatást fejtenek ki a korrózióval szemben.
Ez a korróziós folyamatot ezáltal késlelteti vagy megszakítja, a MAPESHIELD anódok hosszú időn keresztül (akár 40 évig is) biztosítják a szerkezet korrózióvédelmét, ami jelentősen növeli az építmények, szerkezetek tartósságát!
Hogyan működik a Mapeshield anód?
A Mapeshield vasalatra felhelyezése, a fémes csatlakoztatása után a vas és a cink között elektromos potenciálkülönbség jön létre, amely gátolja a korróziós folyamatot, és megakadályozza a korrózió kialakulását még különösen agresszív, pl. kloridos környezetben is. Két különböző, egymáshoz csatlakoztatott fém megfelelő elektrolitban (beton) galvánelemet hoz létre. A kisebb potenciájú fém (cink) oxidálni fog, a nagyobb (vasalat) potenciálja csökken, és védve marad a korróziótól. Ezen kívül a keletkező áram megnöveli a pH értéket, ezáltal lassú lúgosító folyamatot indít el a betonban, és eltávolítja az esetleg jelenlévő kloridiont. A védelem szintje függ a szerkezetben lévő vasalat sűrűségétől.
Milyen sűrűn kell elhelyezni egy vasbeton szerkezetben ezeket a Mapeshield anódokat?
Az alkalmazandó anódok száma a vasalat sűrűségétől függ, illetve attól, hogy a szerkezet új vagy felújítandó-e. Ez a számítás grafikonok segítségével gyorsan elvégezhető. Az anód által védett terület nagysága függ az anód méretétől (minél nagyobb, annál kiterjedtebb területet képes megóvni), az élettartama függ a tömegétől, ez a fémtartalom mennyiségével arányos. Négy különböző típusú belső galvanikus anód létezik, különböző méretekben és cink tömeggel, így védelmet biztosítanak a legtöbbféle vasbeton szerkezetnek.
A MAPESHIELD anódok több előnnyel rendelkeznek:
- Használhatók új (megelőzés) és régi (védelem) szerkezeteken.
- Elhelyezésük megválasztható és pontosan végezhető, azaz a szerkezet csak azon részeire kell felhelyezni, ahol a legnagyobb a korrózió veszélye.
- Nem igényelnek karbantartást a normál élettartamuk során, és egy egyszerű ellenőrző rendszer beszerelésével megfigyelhetők a működés során. Ilyen rendszer van beépítve egy itthoni referenciában is már 2017 óta.
Olvassa el további tartalmainkat is ebben a témakörben!