Wilgotność betonu

Czynnikiem wpływającym na przebieg i ostateczny efekt karbonizacji jest wilgotność betonu, a w szczególności wilgotność względna otaczającej atmosfery (program uprawnienia budowlane na komputer). Najintensywniej przebiega i największe wartości nieodwracalnego dodatkowego skurczu powoduje karbonizacja przy średnich wilgotnościach względnych otoczenia; zarówno wysokie, jak i niskie wilgotności względne otoczenia powodują zahamowanie karbonizacji.

Całość zagadnienia skurczu spowodowanego karbonizacją nie jest jeszcze w pełni rozeznana; nieodwracalność tego skurczu przypisuje się najczęściej temu, że karbonizacja powoduje zanik nieściśliwych tabliczek portlandytu Ca(OH)2, które przejmowały na siebie naprężenia skurczowe; zanik tych sztywnych tabliczek jest przyczyną skurczu karbonizacyjnego, a powstające z portlandytu kryształy CaCOs wyrastają w wolnych przestrzeniach i nie wpływają na skurcz (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Wodne roztwory znajdujące się w porach stwardniałego zaczynu cementowego wykazują bardzo wysoką alkaliczność, charakteryzującą się wskaźnikiem pH = 12,6 (uprawnienia budowlane).

Karbonizacja z natury rzeczy obniża tę alkaliczność, zmieniając wartość wskaźnika stężenia jonów wodorowych do pH *=» 9,0. Okoliczność ta może zagrozić trwałości stali zbrojeniowej, która przed korozją chroniona jest właśnie wysokim stężeniem .jonów wodorotlenowych wspomnianych roztworów wodnych. Jednak penetracja C02 w głąb zaczynu cementowego biegnie bardzo powoli, nie sięga zbyt głęboko i na ogół brak jest sygnałów o korozji stali zbrojeniowej wskutek zobojętnienia zawartych w porach alkalicznych roztworów penetrującym do wnętrza betonu dwutlenkiem węgla.
Szczególnie niebezpieczne, nieodwracalne zmiany objętości już stwardniałego zaczynu cementowego mogą wystąpić w wyniku opóźnionej lub powolnej hydratacji niektórych składników cementu: wolnego tlenku wapniowego, tlenku magnezowego lub siarczanu wapniowego (program egzamin ustny).

Wolne wapno

Wolny tlenek wapniowy, tzw. wolne wapno, może pojawić się w klinkierze cementowym wskutek przedozowania mieszanki surowcowej składnikiem wapniowym lub w wyniku zakłóceń w procesie wypalania.
Wolne wapno wbudowane do klinkieru portlandzkiego ma zupełnie inne właściwości niż wapno budowlane, które na placu budowy często miesza się w znacznych ilościach z cementem przy sporządzaniu zaprawy cementowo-wapiennej (opinie o programie).

Zawarte w klinkierze wolne wapno było w piecu obrotowym przez pewien czas ogrzane do co najmniej 1450′ C, jest więc wypalone „na martwo”, przez co utraciło znaczną część swej aktywności i wskutek tego reaguje z wodą bardzo powoli. Otulający ziarna wolnego tlenku wapniowego zaczyn cementowy jest już całkowicie związany i stwardniały, stanowi kruche ciało stałe, sztuczny kamień, a martwe wolne wapno zaczyna dopiero reagować z wodą z utworzeniem wodorotlenku wapniowego. Reakcji tej towarzyszy znaczny wzrost objętości, co w stwardniałym zaczynie cementowym wywołuje naprężenia prowadzące do pęknięć i w ostatecznym wyniku powodujące odkształcenia, a nawet rozpad betonu (segregator aktów prawnych).
Tlenek magnezowy, który w postaci węglanu bądź innych związków trafił w znaczniejszej ilości do mieszanki surowcowej rozlokowuje się w klinkierze częściowo w różnych jego fazach, w postaci stałego roztworu, a częściowo występuje jako peryklaz, tzn. wolny MgO.

Szkodliwy wpływ wolnego MgO na trwałość stwardniałego zaczynu cementowego jest jakościowo identyczny jak w przypadku wolnego CaO. Różnica polega tylko na tym, że przy normalnym ciśnieniu tlenek magnezowy uwalnia się z węglanu w znacznie niższych temperaturach niż tlenek wapniowy, toteż po przejściu przez temperaturę roboczą strefy spiekania peryklaz jest daleko bardziej spieczony i przez to znacznie trudniej reaguje z wodą niż wolny tlenek wapniowy. Niszczące działanie peryklazu jest więc bardziej zdradliwe niż rozpad spowodowany obecnością w cemencie wolnego CaO (promocja 3 w 1). Rozpadowe działanie uwadniającego się tlenku magnezowego uwidacznia się dopiero po upływie miesięcy, a nawet lat.