Το σκυρόδεμα, που συχνά αποκαλούμε «μπετόν», φαίνεται συμπαγές. Στην πραγματικότητα, όμως, έχει μικροσκοπικούς πόρους μέσα από τους οποίους μπορούν να περάσουν αέρια και υγρασία. Έτσι, το περιβάλλον επηρεάζει ένα κτίριο ακόμη κι όταν δεν υπάρχουν ορατές βλάβες.
Μία από αυτές τις αργές μεταβολές είναι η ενανθράκωση.
Τι είναι η ενανθράκωση και πώς γίνεται;
Το διοξείδιο του άνθρακα, το γνωστό CO₂ που υπάρχει στον αέρα, εισχωρεί στους πόρους του σκυροδέματος. Με την παρουσία υγρασίας αντιδρά με συστατικά του και μειώνει σταδιακά την αλκαλικότητά του — μια χημική ιδιότητα που βοηθά να προστατεύονται τα σίδερα στο εσωτερικό του.
Η διαδικασία ξεκινά από την επιφάνεια και προχωρά προς τα μέσα. Το βάθος στο οποίο έχει φτάσει ονομάζεται βάθος ενανθράκωσης.
Γιατί μας ενδιαφέρει;
Μέσα στις κολόνες, στα δοκάρια και στις πλάκες υπάρχει ο χαλύβδινος οπλισμός: τα σίδερα που συνεργάζονται με το σκυρόδεμα για να αντέχει το κτίριο στα φορτία και στους σεισμούς.
Το σκυρόδεμα τα προστατεύει τόσο ως φυσικό κάλυμμα όσο και χημικά. Όταν η ενανθράκωση φτάσει στο βάθος των σιδήρων, η χημική προστασία μπορεί να χαθεί. Τότε, εφόσον υπάρχει αρκετή υγρασία και οξυγόνο, ο οπλισμός μπορεί να αρχίσει να σκουριάζει.
Η σκουριά καταλαμβάνει περισσότερο χώρο από τον αρχικό χάλυβα. Αυτό μπορεί να προκαλέσει ρωγμές και αποκολλήσεις του σκυροδέματος, ενώ η διάβρωση μειώνει σταδιακά τη διατομή των σιδήρων και μπορεί να επηρεάσει την αντοχή της κατασκευής.
Η ενανθράκωση δεν σημαίνει από μόνη της ότι ένα κτίριο είναι επικίνδυνο. Είναι όμως ένας μηχανισμός που χρειάζεται να λαμβάνεται υπόψη στον έλεγχο και στη συντήρησή του.
Τι επηρεάζει την εξέλιξή της;
Η ταχύτητα διαφέρει από κατασκευή σε κατασκευή. Επηρεάζεται κυρίως από:
- Την ποιότητα του σκυροδέματος: όσο ευκολότερα περνούν αέρια μέσα του, τόσο ευκολότερα εισχωρεί το CO₂.
- Την υγρασία: η διαδικασία ευνοείται σε ενδιάμεσα επίπεδα υγρασίας.
- Τη συγκέντρωση CO₂ και τις συνθήκες έκθεσης.
- Τις ρωγμές και την προστασία της επιφάνειας, που επηρεάζουν την είσοδο αέρα και νερού.
Σημασία έχει επίσης πόσο σκυρόδεμα καλύπτει τα σίδερα — η λεγόμενη επικάλυψη. Όσο μικρότερη είναι, τόσο μικρότερη απόσταση χρειάζεται να διανύσει η ενανθράκωση για να φτάσει στον οπλισμό.
Πώς αντιμετωπίζεται;
Η πρόληψη ξεκινά από την κατασκευή: κατάλληλο σκυρόδεμα, σωστή τοποθέτηση και συμπύκνωση, επαρκής επικάλυψη και σωστή συντήρηση τις πρώτες ημέρες μετά τη σκυροδέτηση.
Στα υπάρχοντα κτίρια, η συντήρηση, η αντιμετώπιση ρωγμών και οι κατάλληλες προστατευτικές επιστρώσεις μπορούν να περιορίσουν την είσοδο CO₂.
Αν έχει ήδη εμφανιστεί διάβρωση, ένα απλό βάψιμο δεν αρκεί. Χρειάζεται έλεγχος από μηχανικό και κατάλληλη επισκευή του σκυροδέματος και του οπλισμού, ανάλογα με την έκταση της βλάβης.
Πώς μπορούμε να εκτιμήσουμε την εξέλιξή της;
Με υπολογιστικά μοντέλα μπορούμε να εκτιμήσουμε πώς μεταβάλλεται το βάθος ενανθράκωσης με τον χρόνο και πώς το επηρεάζουν διαφορετικές συνθήκες.
Στο εργαλείο εκτίμησης ενανθράκωσης μπορείς να εξερευνήσεις αυτή την εξέλιξη. Η εκτίμηση βοηθά στην κατανόηση του φαινομένου· ο έλεγχος ενός πραγματικού κτιρίου χρειάζεται και επιτόπιες μετρήσεις.
Σε επόμενα άρθρα θα δούμε πώς μετριέται η ενανθράκωση στο πεδίο, πώς υπολογίζεται και τι εξετάζουμε όταν πλησιάζει στον οπλισμό.