[Betonpraxis - Holcim] Angriff durch Sulfate

 

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Chemische Vorgänge beim Sulfatangriff

 

Sulfate in wässriger Lösung können erhärteten Beton angreifen. Sie reagieren mit dem Tricalciumaluminat des Zementsteins unter starker Volumenvergrößerung zu den Phasen Ettringit oder Thaumasit. Die Schädigung des Betongefüges durch diesen Prozess wird als Sulfattreiben bezeichnet.

 

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Schäden durch Sulfatangriffe

 

Der Sulfatangriff bedroht vor allem erdberührende Betonkonstruktionen und -bauteile. Im Untergrund vorhandene wasserlösliche, sulfatische Mineralien wie Gips und Anhydrit (Calciumsulfat) sind potentielle Sulfatquellen. Selbst weit entfernte Sulfatvorkommen können zu einer Gefährdung führen, da die Sulfate durch die Zirkulation unterirdischer Wässer zum Betonbauwerk gelangen können. Kanalbauten zur Ableitung von Abwässern aus Haushalten oder Industrie können durch Sulfatangriffe geschädigt werden, weil solche Abwässer oft gelöste Sulfate enthalten. Die Schädigung des Betons geht von einer Volumenvergrößerung aus, die zu einer starken Rissbildung führt (Abb.3.7.1). Allerdings gehen diese Vorgänge relativ langsam vor sich, sodass provisorische Bauten keinen besonderen Schutz erfordern.

 

 

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Vermeidungsmaßnahmen

 

Muss davon ausgegangen werden, dass der Beton mit gelösten oder im Boden vorkommenden Sulfaten im Kontakt stehen wird, sind folgende Vorsichtsmaßnahmen zu treffen:

• der eingebrachte Beton muss sehr dicht sein, d.h. eine niedrige Porosität haben

• der w/z-Wert des Frischbetons soll 0,50 nicht überschreiten

• ist anzunehmen, dass der Beton mit zirkulierendem Wasser mit einem Sulfatgehalt von mehr als 600mg SO4/l oder mit Erdschichten mit einem Sulfatgehalt von mehr als 3000mg SO4/kg in Kontakt stehen wird, soll gemäß DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 ein Zement mit hohem Sulfatwiderstand (HS gemäß Kap. 1.1) verwendet werden. Hier für kommen in Betracht:

• Portlandzemente der mit besonders niedrigem Gehalt an Tricalciumaluminat von C3A ≤ 3M.-% (Holcim-Sulfo)

• Hochofenzemente wie Holcim-Aqua mit einem Gehalt an Hüttensand von mindestens 66M.-%. DIN EN 206-1 und DIN 1045-2 berücksichtigen sulfathaltige Grundwässer und natürliche Böden unter der Expositionsklasse des chemischen Angriffs, XA1 bis XA3 (siehe Kap. 2.2). Erfolgt wegen des erhöhten Sulfatgehalts im Grundwasser oder Boden die Zuordnung zu den Expositionsklassen XA2 oder XA3, sind Zemente mit einem hohen Sulfatwiderstand gemäß DIN EN 197-1 zu verwenden.

 

 

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- neue Wörter - 

 

1. das Sulfat - 황산염
2. (고유) Ettringit - 에트린자이트 (칼슘 황산 알루미늄 광물)
3. (고유)  Thaumasit - 칼슘 규산염 광물의 일종
4. die Zirkulation - 순환, 유통
5. provisorisch - 일시적인, 임시의
6. annehmen - 받아들이다, 인수하다