Werkstoffe des Bauwesens Dauerhaftigkeit von Beton

men vorwiegend aus wässrigen Lösungen (Grundwasser, Abwasser, Moorwasser u.ä.). Als
weitere Sulfatquellen zu nennen sind u.a. Ziegel (können lösliche Sulfate enthalten) oder Sulfidgehalte
in der Gesteinskörnung (z. B. Pyrit FeS 2 ), welcher durch allmähliche Oxidation in
Sulfat übergeht.
Sulfatlösungen dringen infolge ihres hohen Benetzungsvermögens schnell und tief in den Beton
ein. Bei einem zu erwarteten Sulfatangriff auf Mörtel oder Beton sollten HS-Zemente
verwendet werden. Allerdings kann bei einem Kontakt dieser Mörtel mit Gips Thaumasit
CaO · SiO 2 · CaSO 4 · CaCO 3 · 14,5H 2 O gebildet werden. Auch Kalke mit hydraulischen Anteilen
können infolge ihres C 3 A-Gehalts durch Sulfattreiben geschädigt werden.
In Wasser gelöste Sulfate, die in den Beton eindringen, reagieren dort mit den Aluminathydraten
des erhärteten Zementes und bilden zunächst Ettringit, welcher durch sein großes
Volumen beim Kristallwachstum einen starken Druck auf die Porenwandungen ausübt und
dadurch Zugspannungen und Spaltrisse im Beton verursacht. Auch in den Rissen bilden sich
Ettringitkristalle, die durch ihr Wachstum die Spaltrisse aufweiten. Dadurch kann die Ettringitfront
weiter in den Beton eindringen und die Zerstörung fortsetzen. Die treibende Wirkung
von angreifenden Magnesiumsulfatlösungen ist wesentlich stärker als bei Alkalisulfaten, da
neben Ettringit zusätzlich Magnesiumhydroxid (Brucit) gebildet wird und beide Verbindungen
treibend wirken.
Bild 25: Sulfatangriff auf Beton
Die Geschwindigkeit des Treibvorganges hängt vom Sulfatgehalt der angreifenden Lösung,
der Menge an reaktionsfähigem Aluminat sowie vom verfügbaren Zementsteinporenraum
(w/z-Wert) ab. Eisenreiche Zemente (hoher C 4 AF-Gehalt) weisen gegenüber Sulfatangriff
einen wesentlich höheren Widerstand auf als aluminiumreiche Zemente. Der dabei gebildete
Eisenettringit wirkt jedoch nicht treibend.
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