Korozja budowlanych materiałów ceramicznych

Definicja

• Ceramika budowlana, wyroby ceramiczne

wykorzystywane w budownictwie, wypalane z
mieszanki, której gł. składnik stanowi glina.
Rozróżnia się ceramikę budowlaną o czerepach
porowatym (temperatura wypalania 800-900°C,
porowatość 5-20%) i spieczonym (temperatura
wypalania powyżej 1100°C, porowatość poniżej
5%). Ze względu na przeznaczenie ceramikę
budowlaną dzieli się na konstrukcyjną (cegły,
pustaki, dachówki, rury, kształtki kanalizacyjne
itp.), wykończeniową i dekoracyjną (płytki ścienne
i posadzkowe) oraz sanitarną (m.in. umywalki,
miski ustępowe, pisuary).

http://portalwiedzy.onet.pl/4701,,,,ceramika_budowlana,haslo.html

www.akademia.marwlo.cad.pl/Mat_wyklad/...05/Cer_bud_klas1_1.do

• ceramika czerwona, produkowana z niskotopliwych glin

żelazistych i wapnistych z surowcami schudzającymi;
temperatura wypalania jest rzędu 900ºC, a po wypaleniu
otrzymuje się porowate wyroby o zabarwieniu od
kremowego do ciemnoczerwonego;

• ceramika czerwona poryzowana otrzymywana przez

dodanie do gliny składników łatwo palnych, jak np. trociny
czy mączka drzewna, które w czasie wypalania wyrobu
ulegają utlenieniu, pozostawiając mikropory zwiększające
termoizolacyjność wyrobu;

• klinkier, otrzymywany zwykle z gliny jednego gatunku lub

mieszanin glin z dodatkami schudzającymi; po spieczeniu
w temperaturze 1150-1250ºC uzyskuje się wyroby o
bardzo małej nasiąkliwości i dużej wytrzymałości;

Ze względu na skład

surowców wyróżnia się:

Ze względu na skład

surowców wyróżnia się:

• kamionka, wytwarzana z glin kamionkowych z dodatkiem

materiałów schudzających i topników, po spieczeniu w
temperaturze 1160-1300ºC otrzymuje się wyroby o dużej
wytrzymałości, barwy od ciemnoczerwonej do brązowej, które są
zwykle szkliwione;

• ceramika ogniotrwała, otrzymywana z glin ogniotrwałych z

dodatkiem surowców mineralnych; w zależności od rodzaju
dodatków otrzymuje się wyroby szamotowe, krzemionkowe,
magnezytowe i inne; wyroby te odznaczają się wysoką
ogniotrwałością, a temperatura topnienia przekracza zwykle
1580ºC;

• fajans, produkowany z biało wypalających się glin w temperaturze

ok. 1350ºC, z domieszką skaleni lub kwarcu; wyroby fajansowe są
szkliwione;

• porcelana, wytwarzana z kaolinu, kwarcu i skaleni; po spieczeniu

czerep w kolorze białym charakteryzuje się zwartością i dużą
odpornością mechaniczną; wyroby porcelanowe są szkliwione;

• porcelit, otrzymywany z mas ceramicznych zawierających

materiały ilaste, kwarc i węglan wapnia; wyroby te są zwykle
szkliwione.

Rodzaje korozji

• Korozja wyrobów ceramiki budowlanej

spowodowana brakiem mrozoodporności
(zawilgocenie murów)

• Korozja i wady wyrobów spowodowane

składnikami węglanowymi, a także osady
węglanowe (Lime Run)

• Korozja spowodowana domieszkami związków

siarki w procesie produkcji

• Wykwity
• Inne osady (krzemianowe)
• Plamy (wanad, mangan i z innych źródeł)

Z Tokarski - Korozja ceramicznych materiałów budowlanych

Brak mrozoodporności

• Zawilgocenie elementów przegrody budowlanej

(np. ściana, strop, krata) wpływa niekorzystnie na
izolację cieplną, a nadmiar wilgoci w strefie
zamarzania muru może powodować korozję
wskutek zmian objętości wody przechodzącej w
lód.

• Powstają wtedy duże naprężenia mechaniczne

niszczące strukturę samych wyrobów ceramiki
bud., jak również zaprawy i zaprawy muru.

• Wpływ na te procesy mają między innymi warunki

klimatyczne panujące w danym regionie w okresie
zimowym.

Z. Tokarski - Korozja ceramicznych materiałów

budowlanych

Przemarzanie

• Czynnikiem powodującym najwięcej zagrożeń dla

obiektów budowlanych jest woda wszechobecna w
sąsiedztwie każdej budowli, występująca w
postaci opadów deszczu, śniegu, mgły, wody
gruntowej itp.

• Jednym z wielu miejsc wnikania wody do obiektu

są fundamenty

• Głębokość strefy przemarzania, licząc od poziomu

terenu, sięga ok. 1 m, a nawet poniżej tej granicy.

• Fundamenty są więc elementem budynku

narażonym na przemarzanie i to przemarzanie w
środowisku wilgotnym

http://www.bzg.pl/node/188

Wahania temperatury

• Dla procesów korozji wyrobów ceramiki

budowlanej mają bardzo duże znaczenie również
wahania temperatury

• Proces jest tym intensywniejszy, im więcej jest

cyklów zamrażania i odmrażania wody zawartej w
porach i kapilarach wyrobów.

http://www.bzg.pl/node/188

Składniki Węglanowe

• Najczęściej spotykanym składnikiem węglanowym

w surowcach ilastych jest węglan wapniowy
CaCO

• Często w surowcach ilastych spotyka się

domieszki innych węglanów magnezowego lub
żelazowego

• Występują w postaci pylastej lub ziarn i okruchów
• Powodują one w postaci pylastej zwiększenie

porowatości względnej wyrobów, a zatem
obniżenie mrozoodporności

• Zawężają interwał pomiędzy temperaturą

spiekania i topnienia surowców.

• Co ciekawe tlenek wapniowy na ogół nie obniża

wytrzymałości mechanicznej

Z. Tokarski - Korozja ceramicznych materiałów

budowlanych

Osady węglanowe

• Tak zwane zacieki
• Źródło związków wapnia mogą być zaprawy,

podkład, lub inne materiały budowlane

• Do powstania tego typu korozji potrzebna jest

duża ilość przepływającej wody oraz czas
(podobnie jak stalaktyty w jaskiniach)

http://www.ashireporter.org/HomeInspection/Articles/Br
ick-Stains-Identification-Prevention/1127

Składniki siarczanowe

• Niekorzystny wpływ siarczanów (takich jak CaSO4

– ogólnie anhydryt) zawartych w surowcach
podstawowych ujawnia się wyraźnie w procesie
przerobu masy, suszenia i wypalania wyrobów
ceramicznych.

• Gliny i iły są trudniejsze do przerobu na masę

roboczą wskutek tworzenia się z wodą zarobową
roztworów działających koagulująca na cząsteczki
substancji ilastej.

Ryzyko

• Największe ryzyko zniszczenia materiału jest

spowodowane alkaicznymi tlenkami metali, pod
wpływem wilgoci mogą przechodzić w łatwo
rozpuszczalne sole Na2SO4, Na2Co3.

• Może to powodować wysolenie cegieł, pogarsza

wygląd i późniejsze zniszczenie

• Potencjalnymi źródłami problemu w procesie

produkcji może być każdy składnik: glina, dodatki,
woda a także składniki paliwa w piecu

http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10717-005-0104-3#page-1

Rozpuszczalne sole

• Rozpuszczalne sole siarczanowe obecne w

ceramicznych materiałach mogą powodować
szkodliwe zmiany

• Mogą to być: występowanie na powierzchni

wykwitów i nalotów krystalicznych, łuszczenie się
wyrobów oraz w niektórych wypadkach zupełne
zniszczenie struktury materiału.

• Procesy te mogą występować jedynie przy udziale

wilgoci (w fazie ciekłej)

Z. Tokarski - Korozja ceramicznych materiałów

budowlanych

Wykwity siarczanowe

• Analiza chemiczna wykwitów solnych w obszarze

kaliforni okazało, że były to siarczany sodu i
potasu (Na3S04 oraz K2S04)

http://www.masonryworktools.com/howtocleanbrick.html

Osady wanadu i

magnezu

• Powstają w wyniku kontaktu muru z kwasami (solny)

• Zielone i żółte plamy to sole wanadu z domieszkami

• Szare i ciemne plamy to nierozpuszczalne sole magnezu,
ale rozpuszczalne w kwasach

http://www.ashireporter.org/HomeInspection/Articl
es/Brick-Stains-Identification-Prevention/1127

Prewencja

• Izolacja cegieł od ziemi
• Używanie niebarwiących pokryw ochronnych
• Nie używanie wysoko skoncentrowanego kwasu

solnego, roztworów kwasów do czyszczenia

• Przestrzeganie zaleceń producenta co do

czyszczenia cegły

• Korozja biologiczna, a ściślej mikrobiologiczna, od

dawna występuje w budownictwie i jest
spowodowana rozwojem na powierzchni
materiałów budowlanych różnego rodzaju
mikroorganizmów,

• Możemy do nich zaliczyć glony (powodujące nalot

zielony), grzyby pleśniowe (nalot szaro-czarny)
lub porosty, powstające z symbiotycznego
rozrostu glonów i grzybów (nalot zielono-czarny).

• Zjawisko to nie tylko pogarsza estetykę fasad, ale

również po pewnym czasie doprowadza do
uszkodzeń mechanicznych.

Osady organiczne

Document Outline