Korrosionseigenschaften und grundlegende Klassifizierung von Beton

Korrosionsbeständigkeit

Beton ist ein langlebiges Material, aber von Natur aus ein inhomogenes, poröses Material. Es wird unweigerlich durch äußere Faktoren wie Kohlendioxid, Wasser, Chloridionen und Sulfate angegriffen und korrodiert, was seinen Zerfall beschleunigt und seine Lebensdauer deutlich verkürzt.

SalzkristallisationWenn Beton mit Wasser in Kontakt kommt, das eine große Menge löslicher Salzverbindungen enthält, dringen diese Salze in den Beton ein. Wenn das Wasser verdunstet, konzentrieren sich die Salze kontinuierlich im Beton und kristallisieren schließlich. Dieser Kristallisationsprozess geht häufig mit einer Volumenausdehnung einher, wodurch der Beton Risse bekommt und sich verschlechtert. Sulfatkorrosion ist ein typisches Beispiel. Bei der Verwendung von Betonmaterialien ist Sulfatkorrosion die häufigste Form chemischer Korrosion. Sulfate reagieren mit den Calciumaluminaten im Zement und bilden expansiven Ettringit, was zu Rissen im Beton führt. Diese Risse beschleunigen die Korrosion der Betonmatrix durch Sulfate weiter.

AusblühungWenn Feuchtigkeit aus der Betonoberfläche austreten kann, kommt es immer zu Ausblühungen an der Oberfläche. Diese Salze treten aus dem Beton aus und kristallisieren, nachdem das Wasser verdunstet ist, oder reagieren mit Kohlendioxid in der Atmosphäre und bilden Kristalle. Dies deutet auf erhebliches Austreten von Feuchtigkeit im Beton hin, was die Porosität erhöht und dadurch die Festigkeit der Betonschicht verringert und ihre Anfälligkeit für Erosionsstoffe erhöht.

Säure- und AlkalikorrosionBeton ist ein alkalisches Material und leidet im Allgemeinen nicht unter Alkalikorrosion. In Chemiewerken kann Beton jedoch auch durch eine längere Einwirkung hoher Konzentrationen alkalischer Substanzen beschädigt werden. Beton ist schwach säurebeständig. Beispielsweise reagiert Kohlensäure mit Calciumhydroxid zu löslichem Calciumbicarbonat. Daher korrodiert Kohlensäure Beton erheblich, was erklärt, warum Kohlendioxid in der Luft Betonmaterialien korrodiert.

Grundlegende Klassifizierung

Zementhaltige Materialien

Anorganischer Zementwerkstoff Beton: Dazu gehören Kalksilikat-Zementbeton (z. B. Silikatbeton), Beton auf Silikat-Zementbasis (z. B. Silikat-Zement, Normalzement, Hüttensandzement, Flugasche-Zement, Puzzolanzement, Zementbeton mit Frühfestigkeit usw.), Beton auf Calciumaluminat-Zementbasis (z. B. Tonerdezement, reiner Tonerdezement, Spritzbeton, ultraschnell härtender Zementbeton usw.), Gipsbeton, Magnesium-Zementbeton, Schwefelbeton, Wasserglas-Natriumfluoridsilikatbeton und Metallbeton (bei dem Metall als Zementmaterial verwendet wird).

Organischer Zementwerkstoff Beton: Dazu gehören hauptsächlich Asphaltbeton, Polymerzementbeton, Kunstharzbeton, polymerimprägnierter Beton und Beton aus anorganisch-organischen Zementverbundstoffen, die wiederum in Polymerzementbeton und Polymerbeton unterteilt werden können.

Scheinbare DichteBeton kann nach Rohdichte in Schwerbeton, Normalbeton und Leichtbeton eingeteilt werden. Diese Typen unterscheiden sich hauptsächlich durch die verwendeten Zuschlagstoffe.

Schwerbeton: Mit einer Rohdichte von über 2500 kg/m³, hergestellt aus besonders dichten und schweren Zuschlagstoffen wie Barytbeton und Stahlbeton. Diese Typen können Röntgen- und Gammastrahlen blockieren und werden typischerweise aus Baryt und Eisenerz hergestellt.

Normaler Beton: Wird häufig im Bauwesen verwendet, hat eine Rohdichte von 1950–2500 kg/m³ und wird hauptsächlich aus Sand und Gesteinszuschlagstoffen hergestellt. Dies ist der am häufigsten im Tiefbau verwendete Typ.

Leichtbeton: Mit einer Rohdichte von weniger als 1950 kg/m³, weiter unterteilt in drei Kategorien:

Leichtbeton: Mit einer Rohdichte von 800–1950 kg/m³, unter Verwendung von Leichtzuschlagstoffen wie Bimsstein, Vulkanasche, Blähton, Blähperlit, Blähschlacke und Schlacke.

Porenbeton (Schaumbeton, Porenbeton): Mit einer Rohdichte von 300–1000 kg/m³. Schaumbeton besteht aus Zementleim bzw. Zementmörtel und stabilem Schaum. Porenbeton besteht aus Zement, Wasser und einem Belüftungsmittel.

Großporiger Beton: Normaler großporiger Beton und Leichtbeton mit großporigen Zuschlagstoffen enthalten keine Feinzuschlagstoffe. Normaler großporiger Beton hat eine Rohdichte von 1500–1900 kg/m³ und wird aus Schotter, Weichgestein oder schwerer Schlacke als Zuschlagstoffe hergestellt. Leichtbeton mit großporigen Zuschlagstoffen hat eine Rohdichte von 500–1500 kg/m³ und wird aus Zuschlagstoffen wie Blähton, Bimsstein, Ziegelbruch und Schlacke hergestellt.

Nach Quote

Normaler Beton: Unterteilt in normalen erdfeuchten Hartbeton, normalen Pumpbeton und Unterwasserbeton, jeweils weiter unterteilt in Schotterbeton und Kieselbeton.

Frostbeständiger Beton: Unterteilt in frostbeständigen erdfeuchten Hartbeton und frostbeständigen Pumpbeton, jeweils weiter unterteilt in Schotterbeton und Kieselbeton.

Nach FunktionBeton kann nach seiner Funktion in Konstruktionsbeton, Wärmedämmbeton, Dekorationsbeton, wasserdichten Beton, feuerfesten Beton, Hydraulikbeton, Meeresbeton, Straßenbeton, strahlenbeständigen Beton usw. eingeteilt werden.

Nach KonstruktionstechnikBeton kann auch nach der Bautechnik in Schleuderbeton, Vakuumbeton, Vergussbeton, Spritzbeton, Walzbeton, Strangpressbeton, Pumpbeton usw. eingeteilt werden. Je nach Bewehrungsart kann es sich um Normalbeton (unbewehrter Beton), Stahlbeton, Maschendrahtbeton, Faserbeton, Spannbeton usw. handeln.

Nach MischungstypBeton kann nach Mischungstyp in Trockenbeton, Halbtrockenbeton, plastischen Beton, Flüssigbeton, hochflüssigen Beton, fließfähigen Beton usw. eingeteilt werden.

Durch BeimischungBeton kann durch Beimischung in Flugaschebeton, Silica-Rauchbeton, Schlackenbeton, Faserbeton usw. eingeteilt werden.

Darüber hinaus kann Beton nach seiner Druckfestigkeit in Beton mit geringer Festigkeit (Druckfestigkeit unter 30 MPa), Beton mit mittlerer Festigkeit (Druckfestigkeit 30–60 MPa) und Beton mit hoher Festigkeit (Druckfestigkeit größer oder gleich 60 MPa) eingeteilt werden. Basierend auf dem Zementgehalt pro Kubikmeter kann er in Magerbeton (Zementgehalt nicht über 170 kg) und Schwerbeton (Zementgehalt nicht unter 230 kg) unterteilt werden.