Sulfatangriff ist ein chemischer Zersetzungsprozess, bei dem Sulfationen (SO₄²⁻) aus externen Quellen wie Boden, Grundwasser oder Meerwasser in die Betonmatrix eindringen und mit Zementhydratationsprodukten reagieren. Diese Reaktionen bilden expansive kristalline Verbindungen, hauptsächlich Ettringit (3CaO·Al₂O₃·3CaSO₄·32H₂O) und Gips (CaSO₄·2H₂O), die innere Zugspannungen erzeugen. Das Ergebnis ist fortschreitende Rissbildung, netzförmige Rissmuster, Oberflächenerweichung, Abplatzen, Festigkeitsverlust und schließlich strukturelle Zersetzung.
Sulfatangriff teilt sich in zwei Hauptkategorien: externer und interner Sulfatangriff. Beim externen Sulfatangriff wandern Sulfationen aus der Umgebung durch Poren in das Betoninnere. Beim internen Sulfatangriff stammen die Sulfatquellen aus verunreinigten Gesteinskörnungen oder überschüssigem Gips im Zement selbst.
Die typischsten Schadbilder sind Netzrisse auf der Betonoberfläche, Oberflächenerweichung, Abplatzen von Betonschichten und weiße Ausblühungen (kristalline Ablagerungen).
Sulfatangriff tritt bevorzugt in ariden und semiariden Regionen mit salzhaltigen Böden, in Küstenbauwerken, in Fundamenten mit Grundwasserexposition und in Industrieumgebungen auf.
Der Schutz vor Sulfatangriff erfolgt durch die Wahl sulfatbeständiger Zemente mit niedrigem Gehalt an Tricalciumaluminat (C₃A), dem Hauptreaktionspartner für Sulfationen. Hochofenzemente mit Hüttensand eignen sich für sulfatreiche Umgebungen. Weitere Schutzmaßnahmen umfassen Zusatzstoffe wie Silikastaub oder Flugasche, die das Porengefüge verdichten, sowie Oberflächenversiegelungen zur Reduzierung der Sulfatdiffusion.
Bestehende Sulfatschäden erfordern oft großflächigen Betonabtrag bis zur intakten Zone und Sanierung mit sulfatbeständigen Mörteln. Eine detaillierte Schadensanalyse durch Materialprüfung ist notwendig.
