O KOROZIJI

Korozija je elektro-hemijski proces uzrokovan razlikom potencijala između dve tačke na metalnoj konstukciji koja je u elektro-provodnoj sredini. Koroziji su izloženi svi metalni elementi koji su u kontaktu sa betonom, vodenim rastvorima ili tlom.

Korozija je daleko najčešći uzrok oštećenja armirano betonskih i čeličnih objekata.
Procenjuje se da je šteta uslovljena korozijom samo u SAD reda veličine stotinu milijardi dolara godišnje;

Posledica korozije je gubitak mase metala što dovodi do kolapsa konstrukcije, perforacija cevovoda ili rezervoara, gubitka fluida, generalno dovodi do velikih ekonomskih i ekoloških šteta i ljudskih žrtava.

shutterstock_624651779

SMANJENJE VEKA TRAJANJA OBJEKTA

Najčešća situacija u praksi je da su metalni objekti ili metalni elementi objekata, jednovremeno ugroženi interakcijom negativnih uticaja. To mogu: biti mikroorganizmi, hemikalije, lutajuće struje od šinskog saobraćaja i drugi oblici DC interferencije, AC interferencija, kontakt sa metalom različitog potencijala, itd.

Armirano-betonske konstrukcije su posebno ugrožene kontamincijom jonima hlora i ugljendioksiodom iz atmosfere.

Svaki od uzročnika sigurno dovodi do pojave korozije i smanjenja veka trajanja objekata.

Primenom zaštitnih sistema katodne zaštite moguće je potpuno zaustaviti koroziju i produžiti vek trajanja objekta za više decenija.

shutterstock_1302975592

PRIMERI MEHANIZAMA KOROZIJE

KOROZIJA USLED „AERACIONE ĆELIJE“

Ako se cevovod pruža kroz različite tipove zemljišta, sa različitom koncetracijom kiseonika, javlja se naponski gradijent. Naponski gradijent dovodi do korozione struje kroz tlo. Karakterističan primer su cevovodi locirani u mešovitom tlu poput gline ispresecane slojevima peska.

KOROZIJA USLED „MAKRO ĆELIJE“

Slučaj kada je armatura betona ili neki drugi metal u galvanskoj vezi sa cevovodom, naziva se „makro ćelija“. U zavisnosti od sopstvenog potencijala metala može da se npr. armatura ponaša kao katoda a cevovod kao anoda. Posledica ovog fenomena je odnošenje jona metala sa cevi, odnosno bušenje cevovoda.

KOROZIJA USLED LUTAJUĆIH STRUJA- DC INTEREFERENCIJA

Lutajuće struje su posledica instalacija šinskog saobraćaja na jednosmernu struju, poput tramvaja. Deo strujnog toka sa šina odlazi u tlo i ulazi u cevovod. Na mestima gde struja napušta cevovod dolazi do vrlo intezivne korozije. Jedan amper razloži godišnje 9.13 kg čelika, a intezitet lutajućih struja može biti više desetina ampera.

KOROZIJA USLED AC INTERFERENCIJE – INDUKCIJE

Na cevovodima koju su u elektro-magnetnom polju AC provodnika (dalekovod, ukopani kablovi, elektrificirana železnica) indukuje se nauzmenični napon.
Na mestima smanjene otpornosti izolacije, kao posledica indukovanog napona, formira se koroziona struja koja sa cevi odlazi u tlo. Na tom mestu se formira perforacija.

KOROZIJA ARMIRANO BETONSKH KONSTRUKCIJA

Najčešći ali ne i jedni uzroci korozije armature u betonu su:

♦ Kontaminacija betona jonima hlora ( Cl- ). Uzroci korozije su prisutvo hlora usled posipanja saobraćajnica i pripadajućih mostova i tunela solju ili prisustvo hlora u okolnoj priridnoj sredini ( slana tla, blizina mora, morska voda);

♦ Kontaminacija betona karbon dioksidom (CO2). Atmosferski ugljen-dioksid reaguje sa kalcijum-hidroksidom (Ca (OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O), proizvodom hidratacije cementa u cementnoj pasti. Reakcijom nastaje kalcijum-karbonat. Ovo smanjuje alkalnost betona na nivo kada cementna pasta više ne pruža pasivno okruženje za ugrađeni čelik, to se dešava kada pH betona padne na približno 8,6. Tada se smatra da je čelična armatura podložna koroziji.

Uslovi za pojavu korozije armature u betonu se ne mogu potpuno sprečiti ali primena katodne zaštite može sprečiti pojavu korozije kako na novim tako i na postojećim betonskim konstrukcijama.

Beton je porozni materijal i apsorbuje agresivne supstance iz okoline. Prisustvo vode, ugljendioksida, sulfata i hlorida i drugih agresivnih supstanci dovodi do korozije armature. Posledica je stvaranje anodnih zona na armaturi, gde dolazi do korozije iste uz stvaranje korozionih produkata na površini armature. Povećanje zapremine korozionih produkata (rđa) dovodi pojave naprezanja u betonu što ima za posledicu pucanje betona. Armatura ostaje bez zaštitnog betonskog sloja i korozija se nastavlja.