Detailergebnis zu DOK-Nr. 49998
Die Sulfatreaktionen: Entstehungsbedingungen, Struktur und Ausbreitung sekundärer sulfathaltiger Mineralstoffe (Orig. franz.: Les réactions sulfatiques: Conditions de formation, structure et expansion des minéraux secondaires sulfatés)
| Autoren |
A. Le Roux S. Orsetti |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.3 Betonstraßen 15.3 Massivbrücken |
Bulletin des laboratoires des Ponts et Chaussées (2000) Nr. 225, S. 41-50, 9 B, zahlr. Q
Sulfatreaktionen in Betonbauwerken rufen Schäden hervor und verursachen Erhaltungskosten in erheblichem Umfang. Hiervon können sowohl der Beton in Ingenieurbauwerken als auch in Fahrbahndecken betroffen sein, ebenso die hydraulische Bindemittel enthaltenden Verfestigungsschichten auf Dämmen. Hieraus resultieren auch die Vorbehalte gegenüber einer Wiederverwendung von Abrissbeton mit undefinierten Inhaltsstoffen. Der Beitrag zeigt die primären Mineralien auf, die in der Mehrzahl derartige Schäden auslösen; dies sind insbesondere Kalkgips oder Sulfite, wie Pyrit. Die beiden wichtigsten sulfathaltigen Sekundärmineralien sind Ettringit (entstehend aus gipshaltigen Mineralien und Aluminaten) und Thaumasit (entstehend aus gipshaltigen Mineralien, Carbonaten und Calciumsilikaten). Diese beiden Stoffe werden besonders untersucht: Ettringit wurde erstmals 1874 in Ettringen nachgewiesen, später auch in Boisséjour (Frankreich) und in Scwat Hill (Irland). Es kommt in Reinform selten in der Natur vor, ist aber des Öfteren in Verbindungen mit Calcit und mit Gips anzutreffen. Thaumasit ist ein Carbo-Sulfo-Silikat und hat eine nadelartige Form mit einer Länge von 0,5 bis 1,5 mm. In der Natur trifft man es in verwitterten Basalten und Kalksteinen an und auch in Verbindung mit Chloriten, Calciten und Gipsarten. Ein Vergleich der kristallinen Strukturen von Ettringit und Thaumasit lässt die Auswirkungen auf Schäden erkennen; die Darstellung der chemischen Reaktionen zeigt in Form einer Gleichung die besondere Rolle von Sulfaten und Aluminaten auf. Die Ausbreitung der Sulfatreaktionen wird an dem Merkmal der Schaden verursachenden Volumenänderungen untersucht; die Volumenänderungen fallen entsprechend der jeweiligen Kristallisationsprozesse der Mineralstoffe unterschiedlich aus. Ein Überblick über die übrigen Arten sulfathaltiger Mineralstoffe beschließt den Beitrag.