Beton, 2005 (13. évfolyam, 1-12. szám)

2005-01-01 / 1. szám

XIII. évf. 1. szám BETON 2005.január Kutatás-fejlesztés A taumazit-kérdés Magyarországon * Szerző: Dr. Révay Miklós A taumaz­it egy természetben előforduló ásvány, azonban a hatvanas években felfedezték, hogy kémiai reakció eredményeképpen építményekben is létrejön. Összetett vegyület, amelyben szinte minden megtalálható, ami a cement szilárdulásakor keletkezik. Szilárdsága azonban nincsen. Jellemző tulajdonsága, hogy nem szükséges talajvíz a keletkezéséhez, előszeretettel létrejön fü­stös, kénvegyületekkel és széndioxiddal szennyezett levegő hatásának kitett, csőverte betonokban, illetve a hőmérséklet növekedésének hatására nem növekszik, hanem csökken a taumazit képződésének valószínűsége. Tizenöt fok alatt érzi a legjobban magát. A taumazit létrejöttével csökken a habarcs vagy beton szilárdsága. A cikk ismerteti a taumazit kialakulásának jellemzőit, a kedvező körülményeket, felhívja a figyelmet a teendőkre. Kulcsszavak: szulfátkorrózió, ettringit, rizikófaktorok, beton károsodása Bevezetés Néhány évvel ezelőtt még azt sem tudtuk, hogy eszik-e, vagy isszák, de napjainkban - hogy manapság nem túl divatos szerzőket idézzek - „Kísértet járja be Európát” [1], a taumazit kísértete. Először akkor hallottam erről a vegyületről, amikor a Népstadion betonkárosodásáról tartottam előadást [2]. A hallgató­ságban ugyanis ott ült napjaink egyik legismertebb cementkémikusa, Stark professzor, s amikor elkezdtem sorolni a jobb sorsa érdemes létesítmény különböző nyavalyáit, közbevágott: „Ugye, talált benne tauma­­zitot is? „Nem”! - feleltem nem túl meggyőzően, s rögtön elhatároztam, utánanézek, mi fán terem ez a csodabogár. Nemsokára kedvenc szakfolyóiratomban, az „International Cement Lime and Gipsum”-ban (korábban „Zement Kalk Gips”) terjedelmes cikk jelent meg a témáról [3]. Ezután bőségesen áradt az információ, melyet áttekintve az eredményt szeretném megosztani Önökkel. Taumazit, a „meglepő” ásvány Bizonyára meglepődött Nordenskiold, amikor 1878-ban egy különös összetételű új ásványt fedezett fel. Legalábbis erre enged következtetni, hogy az újszülött a keresztségben a görög 0aupa^etv= taumazein = meglepődni ige után a taumazit nevet kapta [3]. Ennél jobban csak az amerikai Er­in és Stark lepődött meg, amikor 1965- ben egy ólombánya szellőzőkürtőjének tönkrement habarcsanyagában megtalálta az eddig csak a termé­szetben előforduló ásványt [4]. Négy évvel később Angliában pedig hűvös őszi időben ugyanez a vegyület alig két hónap leforgása alatt tette tönkre a lakóházak válaszfalait a mészkőadalékos kőművescement habarcs és a gipszvakolat érintkezésénél. [5] [6] [7] A kilenc­venes évektől kezdik el a jelenséget „taumazit szulfát rohamnak” (a továbbiakban átvéve a nemzetközileg használt angol rövidítést: TSA) nevezni, amikor szintén Angliában lakóházak betonalapjait támadja meg ez a rejtélyes kór [7]. A leglátványosabb támadást a glauchesteri autó­sztráda hidak szenvedték el. Itt a vasbeton oszlopok talaj­szint alatti részén jelentkezett a tömeges károso­dás. A helyzet komolyságához illően a kormány „Taumazit Szakértő Csoportot” [4] szervezett, amely 1999-ben hozta nyilvánosságra jelentését, és tett javas­latokat a szükséges óvintézkedésekre. Mindenek előtt tisztázták, hogyan jön létre ez az összetett vegyület, a taumazit. A TSA kémiája Hozzávalók: kalcium-szilikát, -szulfát, -karbonát, -aluminát és hideg víz. Képződése leggyakrabban a következő kémiai reakció szerint megy végbe: 3Ca0-2Si0y3H20 + (kalcium-szilikát-hidrát) + 3Ca0-Al203-3CaS04 •32H20 +2CaCOs + 4H20 -► (ettringit) -> 2(CaCOyCaO■ Si02• CaS04 •15H20) + (taumazit) + CaS04 •2H20 +2Al(OH)3 +3Ca(OH)2 (gipsz). A taumazit tehát nevéhez méltóan meglep bennün­ket, ugyanis megszületésénél a legfontosabb cement­alkotók szolgálatait veszi igénybe. A TSA mechanikája E kémiai folyamatok eredménye a következő: • a kalcium-aluminát-hidrátokból (CSH) és a szulfá­tokból képződő ettringit hatására bekövetkezik a jól ismert szulfátkorrózió és szilárdságcsökkenés; • a maradék szilárdság pedig azért csökken tovább, mert az ettringit és a (primer vagy szekunder) kal­cium-karbonát „becsomagolja” a szilárdsághordozó CSH-kat és hidraulikusan értéktelen vegyületet, taumazitot képez. A következőkben tekintsük át, mikor kell számolni e folyamat veszélyeivel. * A Techno-Wate Kft. VI. Nemzetközi Vasbetonszerkezet­javítási Konferenciáján (2004. november) elhangzott előadás szerkesztett változata 3

Next