Speciálkollégium. Dr. Fintor Krisztián Magyary Zoltán Posztdoktori Ösztöndíj TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 Nemzeti Kiválóság Program Szeged 2014

Hasonló dokumentumok
Speciálkollégium. Dr. Fintor Krisztián Magyary Zoltán Posztdoktori Ösztöndíj TÁMOP A/ Nemzeti Kiválóság Program Szeged 2014

Speciálkollégium. Dr. Fintor Krisztián Magyary Zoltán Posztdoktori Ösztöndíj TÁMOP A/ Nemzeti Kiválóság Program Szeged 2014

Ca(OH) 2 +CO 2 =CaCO 3 +H 2 O. CaCO 3 + hő =CaO+CO 2 ÉPÍTÉSI MÉSZ 1/2 ÉPÍTÉSI MÉSZ 2/2 A MÉSZ KÖRFOLYAMATA

6. A TALAJ KÉMIAI TULAJDONSÁGAI. Dr. Varga Csaba

Kémiai reakciók Műszaki kémia, Anyagtan I. 11. előadás

FÖLDMŰVELÉSTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Vadása-tó és előtározó

KÉMIA ÍRÁSBELI ÉRETTSÉGI- FELVÉTELI FELADATOK 2001

ELTE Kémiai Intézet ( kislexikonja a vörösiszap-katasztrófával kapcsolatos fogalmak magyarázatára október 18.

Környezeti elemek védelme II. Talajvédelem

REA-gipsz adagolással készült cementek reológiai és kötési tulajdonságai *

AMMÓNIA TARTALMÚ IPARI SZENNYVÍZ KEZELÉSE

VÍZKEZELÉS Kazántápvíz előkészítés ioncserés sómentesítéssel

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Kútvizsgálatok. Jákfalvi Sándor Geogold Kárpátia Kft.

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Szakmai ismeret A V Í Z

KÖRNYEZETVÉDELMI- VÍZGAZDÁLKODÁSI ALAPISMERETEK

A kémiai egyensúlyi rendszerek

5. A talaj szerves anyagai. Dr. Varga Csaba

TÁPANYAGGAZDÁLKODÁS. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

KŐZETEK ELŐKÉSZÍTÉSE A LEPUSZTULÁSRA. Aprózódás-mállás

O k t a t á si Hivatal

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁS LEVEGŐSZENNYEZÉS, A SZTRATOSZFÉRIKUS ÓZONRÉTEG ELVÉKONYODÁSA, GLOBÁLIS KLÍMAVÁLTOZÁS

PERNYEHASZNOSITAS A BETONGYÁRTÁSBAN

Kerámia, üveg és fém-kerámia implantátumok. BME Anyagtudomány és Technológia Tsz.

Cölöpözési technológiák

Elektrokémia. A nemesfém elemek és egymással képzett vegyületeik

Kerámia. A tégla története. A tégla története. Vályog. Természetes kövektől a mesterségesekig. Természetes kövektől a mesterségesekig

MŰANYAGOK ALKALMAZÁSA

Szikes talajok javítása. Tóth Tibor

Kuti Rajmund. A víz tűzoltói felhasználhatóságának lehetőségei, korlátai

Laboratóriumi technikus laboratóriumi technikus Drog és toxikológiai

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

MAGYAR RÉZPIACI KÖZPONT Budapest, Pf. 62 Telefon , Fax

A korrózió elleni védekezés módszerei. Megfelelő szerkezeti anyag alkalmazása

Környezettechnológia. Dr. Kardos Levente adjunktus Budapesti Corvinus Egyetem Talajtan és Vízgazdálkodás Tanszék

A XVII. VegyÉSZtorna I. fordulójának feladatai és megoldásai

KÖZLEKEDÉSI, HÍRKÖZLÉSI ÉS ENERGIAÜGYI MINISZTÉRIUM. Szóbeli vizsgatevékenység

Kémia OKTV 2005/2006. II. forduló. Az I. kategória feladatlapja

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály A változat

Talaj - talajvédelem

Kémia emelt szintű érettségi írásbeli vizsga ELEMZÉS (BARANYA) ÉS AJÁNLÁS KÉSZÍTETTE: NAGY MÁRIA

A talajok kémhatása. ph = -log [H + ] a talaj nedvesség tartalmának változásával. a talajoldat hígul vagy töményedik,

m n 3. Elem, vegyület, keverék, koncentráció, hígítás m M = n Mértékegysége: g / mol elem: azonos rendszámú atomokból épül fel

Puccolán hatású folyósító adalékszer betonok készítéséhez

Fejezet Tartalom Oldal. 15 Beton felújítás

A víz fizikai, kémiai tulajdonságai, felhasználhatóságának korlátai

A biomasszahamu, mint értékes melléktermék

KÉMIA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

feladatmegoldok rovata

Témavezető neve Földiné dr. Polyák lára.. A téma címe Komplex vízkezelés természetbarát anyagokkal A kutatás időtartama:

Lasselsberger-Knauf Kft. 44/2000. (XII.27.) EüM rendelet alapján A kiállítás kelte: /1. BA/8.2

BIZTONSÁGI ADATLAP. BIZTONSÁGI ADATLAP oldal : 1/8. Felülvizsgálat dátuma: Verzió: 4.0. REACH szabályozás 1907/2006/EK - 453/2010 szerint

BIZTONSÁGI ADATLAP. Elkészítés időpontja: november 13. Felülvizsgálat időpontja: - 1. AZ ANYAG/KÉSZÍTMÉNY ÉS A TÁRSASÁG/VÁLLALKOZÁS AZONOSÍTÁSA:

(3) (3) (3) (3) (2) (2) (2) (2) (4) (2) (2) (3) (4) (3) (4) (2) (3) (2) (2) (2)

44/2000. (XII.27.) EüM rendelet, az 1907/2006 EK /REACH / és az 1272/2008 EK / CLP/ rendelet előírásai alapján

ÉPÍTÉSTUDOMÁNYI INTÉZET JELENTÉSE. Cementmentes vakoló- és falazóhabarcsok alkalmazásának ipari bevezetése

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

Hídszerkezetek. A hidak legegyszerűbb formája a gerendatartós híd, amely hosszú, mindkét végén rögzített fa-, fém- vagy betongerendákból áll.

Szálerősítéses, finomszemcséjű, normál kötésidejű, állékony (tixotróp) betonjavító habarcs

Ultracolor Plus. 7 új. szin CG2WA

Kompromisszum. Levegőtisztaság-védelem. Lehetséges tisztítási módszerek. Légszennyezettség csökkentésére ismert alternatív lehetőségek

A víz kondicionálása. Dr. İsz János, BME EGR Tsz. Tajti Tivadar, LG Energia Kft Atomerımővek BME NTI

BIZTONSÁGI ADATLAP. Elkészítés időpontja: április 3. Felülvizsgálat időpontja: - Verziószám: 1

A taumazit-szulfátkorrózió (Monográfia és a szakirodalom kritikai elemzése)

Biztonsági adatlap. az 1907/2006/EK rendelet szerint. Bindemittel Typ 1_

Agrár-környezetvédelmi Modul Talajvédelem-talajremediáció. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Csermák Mihály: Kémia 8. Panoráma sorozat

Merre tart a betontechnológia fejlıdése? Új irányok és fejlesztések - hozzájárulás a környezetvédelemhez és a fenntartható fejlıdéshez -

KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁS. Vízszennyezés Vízszennyezés elleni védekezés. Összeállította: Dr. Simon László Nyíregyházi Főiskola

Jelentés a friss beton konzisztenciájának (folyósságának) mérésére vonatkozó vizsgálatokról

1. SZAKASZ: AZ ANYAG/KÉSZÍTMÉNY ÉS TÁRSASÁG AZONOSÍTÁSA

453/2010/EU rendelet előírásai alapján

SZERVETLEN KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

VÍZTISZTÍTÁS, ÜZEMELTETÉS

O k t a t á si Hivatal

KÉMIA TEMATIKUS ÉRTÉKELİ FELADATLAPOK. 9. osztály C változat

Építési és bontási hulladékok zárt rendszerű újrahasznosítása

Feladatok haladóknak

BIZTONSÁGI ADATLAP. Változat: 2.00

Különleges vezetőképes pasztába ágyazott, tiszta fogyó cink anód, új vagy felújítandó szerkezetek vasalatának katódos korrózióvédelmére

... A kerámiák égetéséről egyszerűen

A KÉSZÍTMÉNY NEVE: RADISTART STANDARD

Ipari padlók, autópálya és repülőtéri kifutópálya munkák javítása, amikor a felületet rövid időn belül használatba kívánják venni.

OTKA T Szakmai beszámoló. (Zárójelentés )

Biztonsági adatlap a 1907/2006/EK szerint

A bányászatban keletkező meddőanyagok hasznosításának lehetőségei. Prof.Dr.CSŐKE Barnabás, Dr.MUCSI Gábor

Hidrogén előállítása tejcukor folyamatos erjesztésével

ALKALMAZÁSI TERÜLET Olyan súlyosan sérült betonszerkezetek javítása, amelyek nagyon folyós habarcsot igényelnek.

1.3 Forgalmazó cég neve, címe: BITIMPEX Kft Budapest, Építész u Tel.:36 (1)

29. Sztöchiometriai feladatok

BIZTONSÁGI ADATLAP. 2. A VESZÉLY AZONOSÍTÁSA Besorolás a gyártó, az EU, valamint a 44/2000. (XII.27.) EüM rendelet szerint: C

REOLÓGIA, A KÖLCSÖNHATÁSOK ÖSSZESSÉGE

BIZTONSÁGI ADATLAP a 453/2010/EU rendelet szerint Adatlap kelte: Változat szám: 5/Hu Oldal: 1 / 10

Sav bázis egyensúlyok vizes oldatban

ÉPÍTŐANYAG VÁLASZTÁS HATÁSA AZ ÉPÜLETEK TŰZÁLLÓSÁGÁRA

Fejezet Tartalom Oldal. 15 Beton felújítás 315

Átírás:

Speciálkollégium Dr. Fintor Krisztián Magyary Zoltán Posztdoktori Ösztöndíj TÁMOP 4.2.4.A/2-11-1-2012-0001 Nemzeti Kiválóság Program Szeged 2014

A beton szulfát korróziója (sulfate attack) A portland cement alapú beton műtárgyak szulfátion (SO 4 2- ) tartalmú fluidumok hatására jelentős károsodást szenvedhetnek. A felszín alatti vizek gyakran tartalmaznak szulfátionokat lényeges koncentrációban, így a beton létesítmények alapjai gyakran vannak kitéve ilyen típusú korróziónak.

A beton szulfát korróziója A szulfátionok behatolása a betonba térfogat növekedést és repedezettséget idéz elő ezáltal jelentősen csökkenti a beton élettartamát. A jelenséget már a 19. szd (1890-es évek) óta ismerik. Candlot és Michaelis közölt róla először tudományos cikkeket ( cement bacillus ). Azóta számos formáját ismerték fel. 1. a hagyományos formája ettringit és/vagy gipsz képződéssel jár, és elsősorban a trikalcium aluminátot (C 3 A), a Ca, Al hidrátokat (C-A-H), és a Ca(OH) 2 -t támadja meg. 2. a fizikai formája a szulfát tartalmú sók a beton felszínén vagy ahhoz közeli kristályosodásával áll kapcsolatban. Elsősorban a Ca(OH) 2 -t támadja meg. 3. a késleltetett ettringit képződés elsősorban a C-A-H és a monoszulfát hidrát fázisokat támadja meg. 4. AFm fázisok képződésésvel járó szulfát korrózió, elsősorban a C-A-H fázisokat támadja meg.

A beton szulfát korróziója Szulfát korrózió Kioldásos szulfát korrózió A Ca tartalmú fázisok főleg a portlandit kioldásával jár Expanzív szulfát korrózió Külső szulfát korrózió Belső szulfát korrózió

External sulfate attack (ESA) Permeabilitás: kapillásris pórusok (nagy w/c arány, gyenge megkötés) makro üregek (kis w/c arány, friss beton elégtelen kompakciója) mikrorepedések (ciklikus hűtés/fűtés és száradás/nedvesedés) Szulfátos környezet: felszín alatti víz talaj Víz jelenléte: nedves környezet

External sulfate attack (ESA) A külső forrásból táplálkozó szulfátkorrózió okozta károsodás alapvetően három kémiai mechanizmushoz köthető: 1 Portlandit és C-S-H gélek szulfát hatásra bekövetkező átalakulása: Na 2 SO 4 + Ca(OH) 2 + 2H 2 O 2NaOH + CaSO 4 *2H 2 O MgSO 4 + Ca(OH) 2 + 2H 2 O Mg(OH) 2 + CaSO 4 *2H 2 O K 2 SO 4 + Ca(OH) 2 + 2H 2 O 2KOH + CaSO 4 *2H 2 O 3MgSO 4 + Ca 3 (SiO 3 OH) 2 *2H 2 O + 8H 2 O 3CaSO 4 *2H 2 O + 3Mg(OH) 2 + H 2 Si 2 O 5 (aq) Ezek az átalakulások térfogat növekedést (expansion) és leválást (spalling) is okoznak, azonban a legfontosabb tulajdonságuk, hogy csökkentik a cement pép adhézióját és szilárdságát. Ez utóbbiak a C-S-H fázisok Catartalmának csökkenéséhez és ezáltal a cement kötő tulajdonságainak gyengüléséhez vezetnek.

External sulfate attack (ESA) 2 Ca, Al- hidrátok és monoszulfát hidrátok szulfátos átalakulása: Ca 4 Al 2 O 6 (SO 4 )*14H 2 O + 2SO 4 2- + 18 H 2 O Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 (OH) 12 *26H 2 O Ca 4 Al 2 (OH) 12 + 2CaSO 4 *2H 2 O + SO 4 2- + 20H 2 O Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 (OH) 12 *26H 2 O Ez a folyamat elsősorban a repedéseket és a fellazulások okozó késleltetett ettringit képződésnél jelentős. Valamennyi szulfát só (Na, K, Mg) okozhat ilyen jelenséget CaSO 4 is részt vehet a folyamatban. 3 CO 3 2- jelenlétében a szulfátionok C-S-H és portlandit fázisokat alakítanak át thaumazittá: 0,5 C 3 S 2 H 8 + 1,5CH + Ŝ + Ĉ + 9,5H C 3 SŜĈH 15 A taumazitos átalakulás a legsúlyosabb szilárdsági és adhéziós csökkenést okozza a beton szulfátos korróziója során. A C-S-H fázisok rohamos fogyasztása egy képlékeny masszává alakítja a szilárd betont. Bármely típusú szulfát só hatására végbemehet, humid klímán <15 C hőmérsékleten

Thaumazitos szulfát korrózió (TSA) A thaumazitot 1880-ban Nordeskiöld fedezte fel Ca 3 Si(CO 3 )(SO 4 )(OH) 6 *12H 2 O Szerkezetében nagyon hasonlít az ettringitre. A Si oktaéderes koordinációjú, az Al-ot Si, míg a SO 4 2- -ionokat részben CO 3 2- helyettesíti a kristályrácsban. A thaumazit vékony megnyúlt pálcika alakú prizmás kristályokból álló halmazokat alkot A kristályok hossza 50-200 µm-t is elérheti, míg keresztmetszetük a 0,5-2 µm tartományban mozog.

Thaumazitos szulfát korrózió (TSA) A thaumazit képződéséhez Ca-szilikát forrásra (C-S-H fázisok), szulfátokra, karbonátokra és jelentős nedvesség tartalomra van szükség. A thaumazit jóval stabilabb alacsonyabb hőmérsékleteken mert az kedvez a Si oktaéderes koordinációjának. Néha magasabb hőmérsékleteken is képződik, és ha egyszer már kialakult akkor akár 30 C-on is képes átalakulás nélkül megőrződni. Thaumasit portlandit jelenlétében és annak hiányában is képes képződni, habár többnyire a beton szerkezetek kilúgozott felszínhez közeli régióiban fordul előgyakran. Elsősorban az alkalikus környezet (ph 12,5) kedvez a képződésének, míg a kilúgozás során beálló alacsonyabb kémhatás (ph 8) a gipsz képződést serkenti. A legújabb kutatások kimutatták, hogy ha a thaumazit kialakult, akkor az képes alacsonyabb ph-n (ph: 6-8) is stabilan megőrződni.

Thaumazitos szulfát korrózió (TSA) Thaumazit képződhet közvetlenül C-S-H gélből: Ca 3 Si 2 O 6 (OH) 2 *2H 2 O + 2CaSO 4 *2H 2 O + 2CaCO 3 + 24H 2 O Ca 3 Si(OH) 6 (CO 3 )(SO 4 )*12H 2 O + Ca(OH) 2 A másik lehetséges reakció amikor ettringitből és C-S-H ból képződik ez az ún. Woodfordite út : Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 (OH) 12 *26H 2 O + Ca 3 Si 2 O 6 (OH) 2 *2H 2 O + 2CaCO 3 + 4H 2 O Ca 3 Si(OH) 6 (CO 3 )(SO 4 )*12H 2 O + CaSO 4 *2H 2 O + 2Al(OH) 3 + 4Ca(OH) 2 A thaumazit képes képződni gipszből, portlanditból, C-S-H-ból, kalcitból és vízből alacsony >3g/l SO 4 2- koncentráció mellett. Az ettringit mintegy alapul szolgál a thaumazit nukleációjához, a Woodfordite út nagyon alacsony 2 C alatt megy végbe nagyon hosszú idő alatt.

Thaumazitos szulfát korrózió (TSA) 1. zóna: nincs jellegzetes mikrorepedés hálózat, csupán tűs thaumazit illetve ettringit kristályokkal kitöltött üregek. 2. zóna: káros thaumazitosodás jelenik meg vékony mikrorepedés hálózat formájában amit thaumazit kristályok töltenek ki kevés kalcittal. A repedések a beton felszínnel közel párhuzamosak. 3. zóna: vastag repedéshálózat tömeges megjelenésű thaumazit kristályokkal kitöltve. Az aggregátum szemcsék felszínét vékony thaumazit kéreg vonja be. 4. zóna: teljesen kifejlődött TSA, átalakulatlan beton szigetecskékkel, az alapanyag porló fehér masszává alakult

Thaumazitos szulfát korrózió (TSA)

Thaumazitos szulfát korrózió (TSA) A thaumazitosodás romboló hatása abban áll hogy, egyrészt a C-S-H fázisokat lecseréli, de velük ellentétben nem funkcionál kötőanyagként, másrészt nagyobb moltérfogata van a helyettesített fázisoknál ezért feszítő hatása van a betonszerkezetre. Ásványfázis Képződési szabadentalpia (Δ f G 0 ) [kj/mol] Moláris térfogat (V 0 ) [cm 3 /mol] portlandit -897,01 33 alit -3382,3 89 Jennit (C-S-H) -2480,81 78 Tobermorit (C-S-H) -1744,36 59 mono-carbo aluminát -7337,50 262 mono-szulfo aluminát -7778,5 309 ettringit -15205,94 707 thaumazit -15128,46 663 gipsz -1797,76 75

Transzport mechanizmusok Víz telített körülmények diffúziós transzport A cement péphez képest szinte minden környezet savas, következésképpen az alkáliák (Na +, K +, OH - ) nagyon gyorsan kimosódnak a pórusfluidumból, amit Ca(OH) 2 beoldódása követ. A Ca kimosódást a C-S-H fázisok dekalcifikációja követi, ez együttesen a ph erős csökkenéséhez vezet. ph<10 esetén az ettringit és a monoszulfát instabillá válik.

Transzport mechanizmusok Si Ca S Ca S Ca+Mg

Transzport mechanizmusok Nedvesedés és kiszáradás ciklikus váltakozása adszorpciós transzport mechanizmusok: Az időjárási viszonyokkal áll kapcsolatban. Nedves idő víz telítődés, Száraz idő kiszáradó beton pórusrendszer, oldott sók kicsapódnak. A sók közül a Na 2 SO 4 a legfontosabb: vízmentes formája a tenardit (Na 2 SO 4 ), kristályvizes formája a mirabilit (Na 2 SO 4 * 10H 2 O). Na + + SO 4 2- párolgás Na 2 SO 4 * 10H 2 O Na 2 SO 4 * 10H 2 O nedvesedés/száradás Na 2 SO 4 Egységnyi anyagmennyiségű mirabilit lényegesen nagyobb térfogatot tölt ki mint ugyanannyi tenardit. A két fázis folyamatos átkristályosodása feszítő hatást vált ki a beton pórusrendszerében, ami mikrorepedések kialakulásához és a beton kohéziójának jelentős gyengüléséhez vezet.

Transzport mechanizmusok Sókivirágzás Efflorescence: a felszín alatti víz beszivárgása a beton mikrokapillárisaiba majd kicsapódása a beton pórusrendszereiben illetve a felszínén. A kapilláris emelkedés és a párolgás van versenyben a folyamat során Egy bizonyos magasságban (h S ) a két folyamat egyensúlyba kerül egymással A betonon átdiffundáló fluidum túltelítetté válik és amikor a h S magasságot eléri oldott anyag tartalma kikristályosodik. Ha a kristályosodás a beton felszínén következik be az a sókivirágzás (salétromosodás), ha a betonon belül (sublorescence) akkor az szétfeszítheti a betont.

Transzport mechanizmusok Kivirágzás, salétromosodás

Transzport mechanizmusok A w/c arány hatása: A cement pép kapilláris porozitását a víz/cement arány határozza meg. A szulfátos beton degradáció kezdetéig kijelölhető egy biztonsági régió ~ 0,45 w/c aránynál. Ez alapján úgy tűnik hogy a degradációig eltelt idő és a w/c arány átmeneti függvény kapcsolatban állnak egymással. A 0,45 w/c arány perkolációs küszöb értéknek is tekinthető. >0,45 advektív transzport <0,45 diffúzió domináns transzport

Belső szulfát korrózió Internal sulfate attack (ISA) A belső szulfát korrózió (internal sulfate attack ISA) egy viszonylag újonnan felfedezett jelenség (1980) a vasbeton talpfák vizsgálata során fedezték fel. Korai ettringit képződés (early ettringite formation EEF): órák alatt megy végbe még a megkötési szakasz előtt/alatt, nem okoz semmilyen károsodást Ca 3 Al 2 O 6 + 3(CaSO 4 * 2H 2 O) + 26H 2 O Ca 6 Al 2 [(OH) 12 (SO 4 ) 3 ] *26 H 2 O Az ettringit későbbi (több hónap vagy évvel később) képződéséhez kapcsolódó heterogén térfogat növekedés viszont komoly károsodásokat okozhat a betonban, mivel mikro repedéseket és felületi leválásokat idéz elő a betonműtárgyakban. Ennek a típusú ettringit képződésnek mind a külső mind a belső forrásból származó szulfát korrózió esetében van jelentősége.

Belső szulfát korrózió Internal sulfate attack (ISA) Mikrorepedezettség: Termális és száradási zsugorodás okozta deformáció Magas hőmérsékletű gőz érlelés Alkáli-szilika reakciók Szerviz körülmények között bekövetkezett igénybevétel Késői szulfát felszabadulás: Kén gazdag klinker fázis Gipsz tartalmú aggregátumok Ettringit termális bomlása Szulfát felszabadulás C-S-H fázisokból

Belső szulfát korrózió Késleltetett ettringit képződés (DEF) Késleltetett ettringit képződés (delayed ettringite formation DEF) Két fő mechanizmust lehet elkülöníteni: 1. az ettringit hőbomlása majd újraképződése víz telített környezetben szobahőmérsékleten 2. szulfát felszabadulás és beoldódás a mikrorepedések pórusfluidumába, majd ettringit képződés Az ettringit hőbomlási mechanizmusa: Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 (OH) 12 26H 2 O Ca 4 Al 2 O 6 (SO 4 ) 14H 2 O + 2CaSO 4 *2H 2 O + 16H 2 O A hidrotermás körülmények között érlelt betonok (pl. gőz érlelés) esetében a monoszulfáttá és gipsszé bomlott ettringit lassú (hónapok, évek) folyamat során visszaalakul és jelentős térfogat növekedést okoz.

Belső szulfát korrózió Késleltetett ettringit képződés (DEF) Szulfát felszabadulási mechanizmus: három lényeges alapeleme van Mikrorepedezettség Késői szulfát felszabadulás Jelentős vízkitettség Mikrorepedezettség: a jelenség legfontosabb okai a következők Magas hőmérsékleten végzett érlelés Durva aggregátumok körüli repedéseket okozó ASR Ciklikus időjárási hatások (melegedés/hűlés; vizesedés/száradás; fagyás/olvadás) Dinamikus üzemi terhelés Plasztikus zsugorodás Aggregátum szemcsék magas belső porozitása Cement-aggregátum közötti átmeneti zónák Lokális stressz felhalmozódás előfeszített szerkezetekben

Belső szulfát korrózió Késleltetett ettringit képződés (DEF) Késői szulfát felszabadulás: A modern klinkergyártó kemencékben használt kén gazdag tüzelőanyagból akár >2,5 wt% kén is kerülhet a cementbe, főleg lassan oldódó szulfátok formájában. Ezt az EEF nem de a DEF fel tudja használni. Akkor tud a folyamat igazán hatékony lenni ha üregek illetve mikro repedések vannak a betonban. A kemence tüzelő anyagán kívül potenciális szulfát források még: Gipsz tartalmú vagy azzal szennyezett aggregátumok Az EEF során képződött ettringit hőbomlása során felszabadult szulfát A C-S-H fázisokon magas hőmérsékleten (pl.: gőz érlelés) adszorbeálódott kén lassú felszabadulása Vízkitettség hatása: A víz transzport közegként szolgál az ettringit alkotóinak (SO 4 2-, AlOH 4-, Ca 2+ ) mobilizálásában Sokkal inkább a váltakozó nedves száraz periódusok növelik az ettringit képződését mint a folyamatos víztelítettség

Belső szulfát korrózió Késleltetett ettringit képződés (DEF) Mikroszövet:

Belső szulfát korrózió Késleltetett ettringit képződés (DEF) A gőz érlelés és a szulfáttartalom hatása

Szulfátállóság növelő adalékanyagok Szálló hamu hatása:

Szulfátállóság növelő adalékanyagok Kohósalak hatása:

Szulfátállóság növelő adalékanyagok Kohósalak + Al 2 O 3 hatása: