Ettringiitti ja ohuthietutkimus

Ettringiitti on sementin varhainen hydrataatiotuote, jota syntyy ja jota on aina kaikissa portlandsementtisideaineisissa betoneissa. Tämä tuntuu unohtuvan liian usein ohuthietutkijoilta. Myöskään sitä ei aina tiedosteta, että ettringiitin syntyvaihetta ei ohuthietutkimuksella voi määrittää: taustalla voi myös olla esimerkiksi sulfaatti- tai sulfidikorroosio.

Jokainen, joka on lukenut betonirakenteiden kuntotutkimusraportteja, on törmännyt sanaan ettringiitti ja törmääminen on useimmiten ollut negatiivista, sillä ettringiitti on useimmiten liitetty betonin vaurioitumiseen tai riskiin vaurioitua. Totuus ettringiitistä ja sen merkityksestä ja esiintymisestä betonissa ei kuitenkaan ole näin synkkä, vaan ettringiitillä on oma tärkeä osansa sementin reaktioissa.

Jotta voi ymmärtää ettringiittiä pitää ymmärtää sementti ja sen reaktiot

Portlandsementti koostuu klinkkeristä, jonka komponentit ovat silikaattifaasit aliitti (C3S) ja beliitti (C2S) sekä trikalsiumaluminaatti (C3A) ja ferriitti (C4AF).

Kun klinkkeri jauhetaan hienoksi, siihen lisätään kalsiumsulfaattia (kipsiä) sitoutumisajan säätämiseksi ja seosaineita haluttujen ominaisuuksien aikaansaamiseksi. Näin onkin koossa kaikki, mitä tarvitaan ettringiitin muodostumiseen.

Betonia valmistettaessa sementin C3A reagoisi nopeasti veden kanssa muodostaen aluminaattihydraatteja, mikä johtaisi massan nopeaan sitoutumiseen (jäykistymiseen), ellei sementtiin olisi lisätty kipsiä, jolloin alkuvaiheessa hydratoituvan C3A:n osuus on merkittävästi pienempi ja betoni pysyy työstettävänä tarvittavan ajan.

Kalsiumsulfaatin (CaSO₄·2H₂O) ja C3A:n (3CaO·Al₂O₃) välisessä reaktiossa muodostuu ettringiittiä: 3CaOAl₂O₃3CaSO₄26-32H₂O. Plastisessa muodossa olevassa sementtipastassa ettringiitin muodostumisella ei ole merkitystä kovettuneen betonin ominaisuuksiin, kaikki kiteytymät ”mahtuvat” plastiseen matriisiin. Toisin sanoen tässä vaiheessa syntyvä primääri ettringiitti on varhainen hydrataatiotuote, jota syntyy ja jota on aina kaikissa portlandsementtisideaineisissa betoneissa.

Kovettuneessa betonissa oleva primääri ettringiitti on raekooltaan niin pientä, että sitä ei ohuthietutkimuksella voi sementtikiven (sementtipastan) sisältä nähdä. Havaitseminen ja toteaminen vaatii elektronimikroskooppitutkimusta (SEM) tai esim. röntgenanalyysiä (XRD). Yleensä tiivistys- ja suojahuokosissa olevat ettringiittikiteytymät ovat sementtikivestä liuennutta ja uudelleenkiteytynyttä alkuvaiheen primääriä ettringiittiä.

Lue artikkeli Betoni-lehdessä:

2/2026