Примеси в бетоне привели к разрушению тысяч домов в Ирландии

В Ирландии продолжают расследовать причины разрушения жилых домов, построенных из бетонных блоков местного производства. В некоторых зданиях уже через несколько лет после строительства на стенах начали появляться трещины, а в отдельных домах повреждения затронули несущие конструкции. Более 2000 семей подали иск к производителю бетонных блоков, а по оценкам общественных организаций, число потенциально затронутых домов может достигать 20 тысяч.

Первоначально основной причиной считалось повышенное содержание слюды в сырье для производства бетонных блоков. Однако результаты последних исследований показывают, что существенный вклад в развитие повреждений может вносить присутствие сульфидов железа — прежде всего пирротина (Fe₁₋ₓS) и в меньшей степени пирита (FeS₂).

При проникновении в бетон воды и кислорода эти минералы постепенно окисляются. Образующиеся при этом сульфат-ионы реагируют с продуктами гидратации цемента, в результате чего формируются вторичные минералы — гипс (CaSO₄·2H₂O) и эттрингит (Ca₆Al₂(SO₄)₃(OH)₁₂·26H₂O). Их образование сопровождается увеличением объёма твёрдой фазы, из-за чего внутри бетона возникают внутренние напряжения. Со временем это приводит к появлению микротрещин, которые постепенно разрастаются и снижают прочность материала.

Особенность процесса заключается в том, что он развивается медленно. После строительства здание может в течение нескольких лет выглядеть полностью исправным, однако химические реакции внутри бетонных блоков продолжаются. Когда внутренние напряжения достигают критического уровня, на стенах появляются трещины, а при дальнейшем развитии процесса начинают разрушаться отдельные элементы конструкции.

Полученные результаты уже повлияли на подход к оценке повреждённых зданий в Ирландии. Если раньше основное внимание уделяли содержанию слюды в бетоне, то сегодня всё больше исследований связывают масштаб разрушений с окислением сульфидов железа и последующей внутренней сульфатной коррозией.