Zum Sulfatangriff auf Beton und Moertel einschliesslich der Thaumasitbildung: Investigation of Sulfate Attack on Concrete and Mortars with Emphasis on Thaumasite Formation

Dieses europaweit oft zitiertes Buch von Dr. Davies M. Mulenga befasst sich mit den Größen und Einflüssen, die für die Dauerhaftigkeit von Beton und die Vermeidung von Betonschaeden infolge des Sulfatangriffs von Bedeutung sind. Bei modernen Bauwerken im Tiefbau und Hochbau, wie Autobahnen, Stollen, Brücken, Kläranlagen und Fundamentplatten sowie bei Verfuellung von Erdwaermesonden, die oft Sulfatangriffen ausgesetzt sind, müssen die verwendeten Baustoffe eine hohe Sulfatbeständigkeit aufweisen. Ein Sulfatangriff auf Beton und Mörtel kann zur Gefügeschädigung im Zementstein führen und dadurch die Zerstörung des gesamten Bauwerks verursachen. Der Zerstörungsgrad variiert in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen und der Einwirkungsdauer und kann bis zum Zersetzen des Betons zu einer plastischen Masse reichen. Um diese Betonzerstörung zu vermeiden, werden in der Betonpraxis entsprechende Zemente mit erhöhter Sulfatbeständigkeit eingesetzt oder puzzolanische Zusätze verwendet. Verschiedene Schadensfälle zeigen jedoch, daß trotz der Verwendung hochsulfatbeständiger Zemente eine Zerstörung des Betons in sulfatangreifenden Wässern und Böden unter bestimmten Bedingungen nicht auszuschließen ist. Neben der bekannten Schädigung des Betons durch die Neubildung sulfathaltiger Treibminerale wie Gips oder Ettringit (Zementbazillus) stellt auch die Bildung des ettringitähnlichen, komplex aufgebauten Calciumsilikat-Carbonat-Sulfat-Hydrates "Thaumasit" ein besonderes Problem dar. Die Entstehung des Thaumasits sowie seine Rolle im Mechanismus des Sulfatangriffs auf Beton aus Portlandzementen, Portlandkalksteinzementen ohne oder mit Kalksteinzuschlägen ist noch nicht geklärt. Dabei ist besonders der Einfluß der Temperatur sowie der Sulfatkonzentration auf die Art und Morphologie der entstehenden, schädigenden Phasen noch weitgehend unklar. Zur Aufklärung dieser Tatsachen bedarf es sowohl der Modifizierung vorhandener Prüfverfahren als auch der Entwicklung eines neuen, praxisnahen Prüfverfahrens zur Charakterisierung des Sulfatwiderstandes von Beton und Mörtel. In der vorliegenden Arbeit soll überprüft werden, ob Thaumasit nach wenigen Tagen einer Sulfateinwirkung auf Beton und Mörtel entstehen kann. Dabei spielt die Frage, unter welchen Bedingungen Thaumasit gebildet wird und welchen Einfluß der Zusatz von Flugaschen oder Kalksteinmehl hat, eine besondere Rolle. Es soll untersucht werden, wo unter dem Aspekt der Reaktionsfähigkeit und der Sulfatbeständigkeit bei äußerem Sulfatangriff die Grenze des Einsatzes von Steinkohlen- bzw. Braunkohlenflugasche in Kombination mit Portlandzement, HS-Zement und Portlandkalksteinzement liegt. In diesem Zusammenhang soll überprüft werden, ob die Richtlinie des DafStb zur Verwendung von Flugaschen nach DIN EN 450 im Betonbau, die für die Herstellung von Beton aus normalen Portlandzementen einen Flugascheanteil im Bindemittel von mindestens 20 % vorsieht, auch in Bezug auf die Thaumasitbildung ausreichende Sicherheit gewährleistet. Außerdem soll die Wahrscheinlichkeit einer Thaumasitbildung infolge eines äußeren Sulfatangriffs auf Beton mit Kalkstein bzw. Dolomit als Zuschlag näher untersucht werden. Parallel dazu wird versucht, ein neues, praxisnahes Prüfverfahren zur Charakterisierung der Sulfatbeständigkeit von Beton zu entwickeln. Erfahren Sie heute ob Ihr Stahlbetonbau widerstandfaehig ist gegen Zementbazillus, Betonkrebs und Thaumasit-Betonschaeden.