Wat is ettringiet?

Ettringiet is een naaldvormig calciumsulfaataluminaat-mineraal dat in cement en beton voorkomt. Onder normale omstandigheden vormt ettringiet zich tijdens de eerste uren na het mengen — daar is niets mis mee. Problematisch wordt het wanneer ettringiet zich later vormt of opnieuw kristalliseert: dan veroorzaakt het uitzetting, scheuren en aantasting van het beton.

Wat is ettringiet chemisch?

De chemische formule: Ca₆Al₂(SO₄)₃(OH)₁₂·26H₂O

Ettringiet kristalliseert in fijne, naaldvormige tot zuilvormige kristallen die veel ruimte innemen in het beton. Het mineraal is genoemd naar de Duitse vindplaats Ettringen.

Primaire en secundaire ettringietvorming

Type Wanneer Effect
Primaire ettringiet Bij het hydrateren van cement, kort na mengen Gewenst, helpt verharding
Secundaire ettringiet Later, na verharding, door externe sulfaat-aanvoer Schadelijk, uitzetting
DEF (delayed ettringite formation) Pas na maanden of jaren Zeer schadelijk

Hoe ontstaat secundaire ettringiet?

Voor schadelijke ettringietvorming zijn meestal aanwezig:

  1. Sulfaat — uit grond, grondwater, zeewater of industriële uitstoot
  2. Vocht — water als transportmedium
  3. Aluminaat-rijk cement — bepaalde cementtypen
  4. Verhoogde temperatuur — bij prefab door warm uitharden

Zonder vocht ontstaat geen ettringiet. Daarom zijn droge constructies relatief veilig.

Gevolgen

De vorming van secundaire ettringiet leidt tot:

  • Volume-uitzetting — naalden duwen het beton uit elkaar
  • Microscheuren — eerst onzichtbaar, later open scheuren
  • Afspatten van oppervlak — bij vorst-dooi-cycli
  • Sterkteverlies — beton wordt brokkelig
  • Onomkeerbare schade — herstel meestal niet mogelijk

Sulfaataanval is een belangrijke vorm van betonschade in agressieve milieus.

Preventie

De manier om ettringiet-schade te voorkomen:

  • Juiste cementkeuze — HS-cement (sulfaatresistent) bij sulfaathoudende omgeving
  • Lage water-cementfactor — dichter beton, minder doordringbaar
  • Pozzolanen — vliegas, hoogovenslak (CEM III) verminderen risico
  • Beperkte temperatuur tijdens uitharding — voorkomt DEF
  • Beschermlagen — coatings tegen sulfaatcontact
  • Goed drainerend ontwerp — voorkomt vochtopstapeling

Beoordeling in praktijk

Bij beton in:

  • Riolering — H₂S oxideert naar H₂SO₄ → ettringietrisico
  • Zeewater — sulfaat aanwezig
  • Industriële omgevingen — kunstmest, chemicaliën
  • Grondwater met gips — bepaalde regionen

…wordt altijd HS-cement of een laag-aluminaat-cement voorgeschreven.

Gerelateerde termen

  • Beton
  • Portlandcement
  • Hoogovencement
  • Betonrot
  • Sulfaataanval

Meer weten over bouwkundige termen? Bekijk onze kennisbank op fredsbouwtekeningen.nl.