DSC07808

159

Rezultaty ataku siarczanowego obejmują nie tylko rozrywającą ekspansję i spękania, ale także spadek wytrzymałości betonu wskutek zmniejszenia się sił kohezji w zhydratyzowanym zaczynie cementowym oraz osłabienie adhezji pomiędzy zaczynem i cząsteczkami kruszywa. Beton zaatakowany przez siarczany przyjmuje charakterystyczną białą barwę. Zniszczenie rozpoczyna się zazwyczaj na krawędziach i w narożach, po czym następuje postępujące pękanie i odpryskiwanie materiału, które redukują beton do stanu kruchego lub nawet miękkiego.

Poza stężeniem siarczanów, intensywność, z jaką atakowany jest beton, zależy również od szybkości, z jaką uzupełniane jest stężenie jonów SO ²“ w agresywnych roztworach pozostających w bezpośrednim kontakcie z betonem. Tak więc przy ocenie zagrożenia atakiem siarczanowym konieczna jest znajomość ruchu roztworów, np. wód gruntowych. Intensywność tego ataku będzie największa, gdy beton wystawiony jest z jednej strony na ciśnienie wody zawierającej siarczany. Podobnie, przemienne nasączenie i wysuszanie prowadzi do szybszego niszczenia betonu. Gdy jednak beton jest całkowicie zakryty gruntem, bez przepływu wody gruntowej, wówczas warunki będą znacznie łagodniejsze, a szybkość korozji mniejsza.

W doborze środków mających na celu zwiększenie odporności betonu na agresję siarczanową możliwe są dwa rozwiązania. Pierwsze polega na minimalizacji zawartości C₃A w cemencie, czyli na stosowaniu cementu siarczanoodpomego. Drugie-na obniżeniu zawartości Ca(OH), w zhydratyzowanym zaczynie cementowym przez stosowanie cementów mieszanych, zawierających żużel wielkopiecowy lub pucolanę.

Dodatek pucolany również wpływa korzystnie, a jej efekt jest dwojaki. Po pierwsze reaguje z Ca(OH)₂, a więc wodorotlenek wapnia przestaje być dostępny dla reakcji z siarczanami. Po drugie - taka sama w porównaniu z cementem portlandzkim ilość cementu mieszanego powoduje wytworzenie mniejszej ilości Ca(OH). Odporność siarczanową betonu obniżają wapienne popioły lotne.

Dodatek pyłu krzemionkowego do betonu jest korzystny ze względu na ograniczenie przepuszczalności, jednak badania agresji siarczanowej przeprowadzone na zaprawach o tej samej szczelności wykazały, iż tworzywa z krzemionką charakteryzowały się niższą trwałością w porównaniu z zaprawami z cementu o niskim C₃A bez dodatku pyłu.

7.3.3.5. Korozja betonu narażonego na agresję chlorkową

Badania korozji zaczynów cementowych w roztworach chlorków o dużym stężeniu wykazały, iż proces korozji zaczynu rozpoczyna się od skurczu, który jest wynikiem zagęszczania żelu CSH pod wpływem ciśnienia osmotycznego, co powoduje powstanie mikrospękań będących drogami szybkiej dyfuzji chlorków do wnętrza zaczynu. Chlor występuje w spoiwie w trzech fazach: ekspansywnym zasadowym chlorku wapnia (Ca(OH)₂ • CaClj • H₂0), soli Friedela (C₃A • CaC^ • IOHjO) oraz ettringicie (C₃A • ^CaClj • CaSOJ • 3211^0).