Sulfattreiben

Beim treibend wirkenden chemischen Angriff von Sulfaten ist zwischen Gipstreiben und Ettringittreiben zu unterscheiden.
Betone sind nach DIN EN 206-1/DIN 1045-2 ab Expositionsklasse XA2 (Sulfatgehalt des auf das Bauwerk einwirkenden Wassers mehr als 600 mg/l) als Beton mit hohem Sulfatwiderstand herzustellen.
Entscheidend für den Sulfatwiderstand des Zementsteins im Beton sind die chemische Sulfatempfindlichkeit der hydratisierten und noch nicht hydratisierten Bestandteile des Zements sowie die Fähigkeit des Zementsteins, die Diffusion der Sulfationen zu behindern. Dafür sind Betone hoher Dichtigkeit (und damit hoher Festigkeit) erforderlich.
Beton ab Expositionsklasse XA2 ist mit SR-Zement herzustellen. Bei einem Sulfatgehalt des angreifenden Wassers bis 1500 mg je Liter darf anstelle von SR-Zement eine Mischung von Zement und Flugasche verwendet werden. Für die für diesen Fall einzusetzenden Zemente gelten gemäß DIN EN 206-1/DIN 1045-2 einige Randbedingungen. Beton, der Meerwasser widerstehen soll, erfordert trotz des hohen Sulfatgehalts dieses Wassers keinen SR-Zement.

Prüfverfahren
Der Sulfatwiderstand eines Zementsteins wird in Deutschland üblicherweise mit dem SVA-Schnellprüfverfahren bestimmt. Dabei werden Flachprismen mit den Abmessungen 10 mm x 40 mm x 160 mm in einer in ihrer Konzentration stark überhöhten, nicht den natürlichen Gegebenheiten entsprechenden Lösung aus Natriumsulfat NaSO₄ über einen Zeitraum von 91d gelagert. Anschließend werden die durch Sulfattreiben entstehenden Dehnungen gemessen.
Andere Verfahren beurteilen den Sulfatwiderstand über die Gefügestörung nach Lagerung in einer Sulfatlösung. Dazu wird nach der Lagerung die Biegezugfestigkeit bzw. Zugfestigkeit bestimmt und mit der von gleichlang in Wasser gelagerten Mörtelprismen verglichen.
Die Praxis zeigt, dass Mörtel mit Zementen, die in der Praxis einen hohen Sulfatwiderstand aufweisen, nicht immer in diesen Prüfverfahren die Kriterien für einen hohen Sulfatwiderstand erfüllen. Es werden derzeit modifizierte Prüfverfahren entwickelt, bei denen nach der Lagerung in der Sulfatlösung zusätzlich zur Dehnung der dynamische Elastizitätsmodul als Indikator für die Gefügestörung bestimmt wird.

Literatur

• Curbach, Manfred: Sulfatangriff auf Beton - Neue Erkenntnisse und Schlussfolgerungen. In: beton 5-2012, S. 180
• Bellmann, Frank: Zur Bildung des Minerals Thaumasit beim Sulfatangriff auf Beton. In: beton 5-2006,
• Lipus, Klaus; Puntke, Stefan: Sulfatwiderstand unterschiedlich zusammengesetzter Betone. In: beton 2-2003 und beton 3-2003
• Schießl, Peter: Sulfatangriff auf Beton: Empfehlungen. In: beton 5-2003
• Mulenga, Davies Mwila: Zum Sulfatangriff auf Beton und Mörtel einschließlich der Thaumasitbildung. In: beton 11-2002
• Wischers, Gerd / Sprung, Siegbert: Verbesserung des Sulfatwiderstands von Beton durch Zusatz von Steinkohlenflugasche. In beton 1-1990, S. 17, und beton 2-1990, S. 62