Beton ima izvanrednu izdržljivost zbog čega je i među najupotrebljivijim konstrukcijskim materijalima u svijetu.
Međutim, dizajn i priroda konstrukcije, ograničenja materijala i izloženost oštrim uslovima može dovesti do oštećenja na betonu. To može utjecati na izgled, strukturu i funkcionalnost konstrukcije. Nekoliko faktora poput hemijskih napada, preopterećenja i udara, karbonizacija, suho i vlažno vrijeme, i požar mogu imati znatnog utjecaja na beton, tj. oštetiti ga.
Evo 6 glavnih uzroka oštećenja na betonu.
Karbonizacija
Karbonizacija se dešava kada se ugljen-dioksid probije u beton kroz mikro-pukotine i pore, reaguje s hidroksidima poput kalcij-hidroksida, i stvori kalcij-karbonat. Proizvod te reakcije smanjuje pH betona s 13 na 8. Smanjenje alkalnosti ispoljava ugrađene čelične šipke koroziji, ali karbonizacija ne povećava stopu korozije na čeličnim šipkama.
Karbonizacija betona je spor proces. Ako je kvaliteta betona dobra karbonizacija će zahvatati otprilike 1mm godišnje. S druge strane, ako je beton loše kvalitete (tj. loši/slabi sastojci, slaba jačina, kratak period stvrdnjavanja, visok omjer vode i cementa i velika propusnost) povećava se stopa karbonizacije.
Relativna vlažnost betona je još jedan faktor koji kontroliše stopu karbonizacije. Ako je relativna vlažnost betona između 50-75% ona doseže svoj maksimum. Međutim, ako je vlažnost manja od 25% onda je karbonizacija zanemariva.
Karbonizacija također utječe na betonske konstrukcije koje su direktno izložene kišama, do kojih ne dopire sunčeva svjetlost, i ako imaju manje betonske pokrove.
Korozija armature
Korozija armature je vodeći uzrok oštećenja betona. Dešava se kad je pH vrijednost smanjena na 10 ili manje, a do unutrašnjosti dopru hloridni joni, kisik i vlaga. Zbog toga zapremina hrđe postaje veća od čelične, to dalje stvara naprezanje okolnog betona nakon čega on puca, delaminira ili se raspada.
Korozija armature se može znatno smanjiti korištenjem betona koji je nepropustljiv i ne puca, što će metalnim šipkama dati adekvatnu zaštitu.
Hemijski napadi
Sulfati natrijuma, kalija, kalcijuma ili magnezijuma koji su se otopili u tlu, morskoj vodi ili podzemnim vodama mogu probiti beton, reagovati s hidriranim sastojcima i uzrokovati širenje što pravi oštećenja na betonu. Pored toga, unutarnji napad sulfata proizvodi materijal koji upija vodu i uzrokuje znatno oticanje i pucanje.
Ovaj oblik hemijskog napada je pogoršan u suhim ili vlažnim uslovima koji se smjenjuju. Najbolje mjere opreza ili sprječavanja napada sulfata je korištenje niskog omjera vode i cementa, i cementa koji ima ograničenu količinu trikalcijevih aluminata.
Napad kiseline oslabljuje vezivo s površine, dok reakcija alkalija i agregata stvara ekspanzivan proizvod.
Tretman zaštite površine betona može pomoći kod izbjegavanja napada kiseline. Pored toga, adekvatno stvrdnut beton s niskom propusnosti može smanjiti stopu hemijskih napada.
Preopterećenje i udari
Opterećenje betona teškim teretom uzrokuje mikro-pukotine i pukotine. Pored toga, do preopterećenja može doći zbog promjena u procesu gradnje bez odgovarajuće konstrukcijske nadogradnje, zbog nenamjernog preopterećenja i neuobičajenih pojava poput zemljotresa.
Rano uklanjanje oplate, skladištenje materijala ili teška oprema može uzrokovati preopterećenje na nekim aspektima strukture. Na primjer, udarna oprema može dovesti do ekstenzivnog mikro-pucanja.
Požar
Ako je beton izložen ekstremnoj vrućini gubi većinu svoje kompresivne snage, fleksibilnosti i elastičnosti. Beton koji ima visok omjer agregata i cementa ima smanjenu kompresivnu snagu, i što je manji omjer vode i cementa manji je gubitak elastičnosti. Voda koja je zarobljena u betonu može uzrokovati odcjepljenje.
Previše vode
Ako je u mješavini prevelika količina vode ona istjeruje cement na površinu. Zbog toga površina betona postaje suha prije nego što se počne s betoniranjem, zbog čega dolazi do skupljanja, pukotina, nakupljanja finih čestica na površini, i smanjenja kompresivne snage.