Betoniterästen korroosio

Betoniterästen korroosio

Yleistä

Betoniterästen korroosion eli ruostumisen aiheuttamat vauriot ulkobetonirakenteille ovat yleisiä koko maassa. Teräs paisuu ruostuessaan jopa 3 – 4-kertaiseksi poikkileikkausmitoiltaan. Niinpä betoniteräksen ruostuminen aiheuttaa rakenteen sisään pakkovoimia, joita heikon vetolujuuden omaava betoni ei kestä.

Teräksen korroosio alkaa suhteellisessa kosteudessa n. RH 65 – 70 ja kiihtyy normaaleissa olosuhteissa yli RH 85 kosteuspitoisuudessa. Reaktio tarvitsee myös happea, täysin hapettomassa tilassa ei korroosiota tapahdu.

Kosteuspitoisuuteen (ja samalla korroosio-olosuhteisiin) betonissa vaikuttavat monet asiat:

  • ilman kosteus
  • muut kosteuslähteet
  • lämpötilaerot rakenteen ja ympäristön välillä
  • ilmavirtaukset, muut ympäristötekijät
  • pinnoitteet

Karbonatisoituminen

Betonirakenteissa teräksen korroosion laukaisee yleensä ilmiö nimeltään karbonatisoituminen.

Karbonatisoituminen tarkoittaa seuraavaa:

  • valmistettaessa uuden betonin pH-arvo on korkea, n. 13 – 14 (betoni on voimakkaasti emäksistä)
  • korkea pH-arvo (yli 10) muodostaa betoniteräksen ympärille sähkökemiallisen suojan, joka automaattisesti estää teräksen korroosion
  • ilman hiilidioksidi reagoi betonin kanssa kemiallisesti siten, että emäksisyys (pH-arvo) laskee
  • kun pH laskee alle raja-arvon, suoja betoniteräksen ympäriltä katoaa, ja teräs alkaa ruostua, jos kosteuspitoisuus on riittävä
  • ulkoilmassa on yleensä aina riittävästi kosteutta teräksen ruostumiselle

Karbonatisoitumissyvyys tutkitaan yleisimmin rakenteesta otetulla näytteellä.

Kloridi- eli suolarasitus

Suolat eli kloridit aiheuttavat betonissa terästen voimakkaan korroosion, jota on hyvin vaikea estää tavanomaisilla korjaustavoilla.

Suolaa on joskus käytetty betonin valmistuksen yhteydessä kuivumisen nopeuttamiseksi. Suolarasitusta esiintyy myös maantiesuolauksen yhteydessä sekä erityisolosuhteissa.

Teollisuudessa, erityisesti kemian teollisuudessa, saattaa esiintyä myös useita muita betonirakenteita eri tavoin vaurioittavia kemiallisia olosuhteita.

Suolarasitus, samoin kuin muutkin kemialliset ympäristörasitukset, tutkitaan pääsääntöisesti rakenteesta otetulla näytteellä.