عوارض حمله سولفات ها به بتن آرمه

بتنی که توسط سولفات ها مورد حمله قرار گرفته، دارای ظاهری سفیدرنگ است. معمولا" خرابی در اثر حمله سولفات ها به بتن از لبه ها و گوشه ها شروع شده و با ترک خوردن و تجزیه بتن ادامه می یابد. دلیل بروز این علائم آن است که حمله سولفات ها باعث تشکیل سولفات کلسیم ( گچ) و سولفوآلومینات کلسیم ( اترینگایت) می شود. هر دوی این محصولات نسبت به ترکیباتی که جایگزین آنها شده اند، دارای حجم بیشتری بوده و باعث انبساط و ریختن بتن سخت شده می شوند.

دلیل این واکنش ها در اثر حمله سولفات ها به بتن وجود عنصر C3A ( سه کلسیم آلومینات) در ترکیب اصلی سیمان مصرفی در بتن است. در پروسه تولید سیمان مقداری گچ به کلینکر سیمان اضافه می شود تا از گیرش آنی که در نتیجه هیدراتاسیون C3A ایجاد است، جلوگیری شود. گچ به سرعت با C3A واکنش انجام داده و اترینگایت ( سولفو آلومینات کلسیم) بی ضرری را ایجاد می کند. زیرا در این مرحله بتن تولیدی هنوز در حالت نیمه خمیری است و می تواند افزایش حجم را در خود جای دهد.

نوعی از محلول های سولفاتی، آب های زیرزمینی داخل بعضی رس ها هستند که حاوی سولفات های سدیم، کلسیم و منیزیم هستند. این سولفات ها با Ca(OH)2 و C3A هیدراته شده، و در اثر حمله سولفات ها به بتن واکنش انجام داده و به ترتیب گچ و اترینگایت تشکیل می دهند.

سولفات منیزیم دارای تأثیر مخرب بیشتری نسبت به سولفات های دیگر است زیرا به تجزیه شدن سیلیکات های کلسیم ( C2S و C3S) هیدراته شده و همچنین Ca(OH)2 و C3A هیدراته شده منتهی می شود. سپس در اثر حمله سولفات ها به بتن سیلیکات منیزیم هیدراته شده که دارای هیچ خاصیت چسبندگی نیست، تشکیل می شود.مقدار تأثیر حمله سولفات ها به بتن به غلظت آنها و نفوذپذیری بتن بستگی دارد. اگر بتن خیلی نفوذپذیر باشد، آب به راحتی در داخل آن نفوذ کرده و Ca(OH)2 شسته خواهد شد.

تبخیر در سطح بتن رسوبات کربنات کلسیم را که از واکنش Ca(OH)2 با دی اکسید کربن تشکیل شده، باقی می گذارد. این رسوب در اثر حمله سولفات ها به بتن با ظاهری سفید رنگ به نام سفیدک شناخته می شود. معمولا" سفیدک بی ضرر است. هر چند شستشوی زیاد Ca(OH)2 تخلخل را افزایش خواهد داد، طوری که بتن به طور مستمر ضعیف تر و در مقابل حملات شیمیایی سولفات ها به بتن مستعدتر می شود. تبلور نمک های دیگر هم باعث سفیدک می شود.