Carbonatatie is een
scheikundige reactie van gebluste kalk
(calciumhydroxide, calciumhydraat) met koolzuurgas en waarbij kalk (calciumcarbonaat) wordt
gevormd:
Ca(OH)2 + CO2
==> CaCO3 + H2O.
Deze laatstgevormde kalk is onoplosbaar en kan zelfs in bepaalde
omstandigheden helpen bij het herstel van beton (zelfherstellend
materiaal) omdat bij een haarscheurtje in het beton het
calciumhydraat uit het beton met het koolzuurgas uit de buitenlucht kan
reageren en "vaste kalk" vormt waardoor het beton onder het
haarscheurtje van de buitenlucht wordt afgesloten.
Carbonatie
is de algemene term voor het reageren van CO2 met water
(hydroxide) waardoor de omgeving zuurder wordt.
Carbonatatie is de specifieke term van de reactie bij bv. beton of
kalksteen. Voor de bouw is belangrijk dat carbonatatie voor beton nadelig kan
zijn:
- het calciumhydroxide Ca(OH)2 beschermt door zijn basische karakter
(zuurgraad
pH van 12,5) de wapening tegen corroderen (roesten); de zuurgraad moet
bij voorkeur hoog blijven (zeer basisch) -
door voegen of scheuren in beton en door het poreuze
en permeabele
karakter van beton kan CO2
uit de lucht het poriewater in het beton binnendringen
- door carbonatatie (Ca(OH)2 + CO2
==> CaCO3 + H2O) wordt het calciumhydroxide dus omgezet in
calciumcarbonaat CaCO3 waardoor de pH van het beton verlaagd wordt
- de pH daalt soms tot onder de 9 waardoor corrosie van de
wapening optreedt en betonrot
kan ontstaan
- de mate waarin CO2 het beton binnendringt, is mede afhankelijk van
de betonkwaliteit en de betondekking.
Normaliter zal de porositeit en de permeabiliteit afnemen naarmate de
hoeveelheid door carbonatatie aangemaakte kalksteen toeneemt (de
ragfijne openingen worden door de kalkafzetting gedicht) waardoor
verder binnendringen van CO2 bemoeilijkt wordt.
De carbonatatiediepte is de diepte tot waar het koolzuur is
door het materiaal is opgenomen.
Omdat het corroderen van de wapening een elektro-chemisch proces
is, is het mogelijk niet al te zeer aangetast beton via realkalisatie
(Ervas) weer te beschermen; zie ook afbeelding rechts (klik).
Afbeeldingen o.m. Cement
en Beton en Technisch
Weekblad.
Zie verder bij kathodische
bescherming, uitbloeiing, afstandhouder.
Verg. hydratatie waarbij bv.
cement met water reageert.
Tbv. zoeken: chemische reactie, alkalische karakter, alkalisch,
alkaliteit, basisch, atmosfeer, zuurtegraad (onjuiste benaming),
porositeit, permeabiliteit, kalkafzetting, kalkuitslag. Eng. carbonatation resp. carbonation
