AFt phases
એએફટી તબક્કાઓ કેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ ફેરાઇટ ટ્રાઇસબ્સ્ટિટ્યુટેડ, અથવા કેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ ટ્રાઇસબ્સ્ટિટ્યુટેડ, કોંક્રિટમાં હાઇડ્રેટેડ (અથવા કઠણ) સિમેન્ટ પેસ્ટ (એચસીપી) માં હાજર તબક્કાઓનો સંદર્ભ આપે છે. સિમેન્ટ હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનોમાં એ. એફ. એમ. અને એ. એફ. ટી. તબક્કાઓ કેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ્સ વિવિધ પ્રકારના એનાયનો સાથે સંયોજનમાં જટિલ ક્ષાર બનાવી શકે છે. કેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ્સની બે શ્રેણીઓ સિમેન્ટ રસાયણશાસ્ત્રમાં જાણીતી છેઃ એ. એફ. એમ. અને એ. એફ. ટી. તબક્કાઓ, અનુક્રમે મોનો-અથવા ટ્રાઇ-અવેજીમાં આપેલ દ્વિવેલન્ટ એનાયન X (દા. ત. ,, અથવા જેમ કે દ્વૈત અશુદ્ધતા હોસ્ટિંગ.), અથવા મોનોવેલન્ટ આયનના બે એકમો સાથે, દા. ત. ,, અથવા મોનોવેલન્ટ અશુદ્ધતાને હોસ્ટ કરવી જેમ કે, અથવા.). તેમના સામાન્ય સૂત્રો અનુક્રમે છેઃ જેમાં એન, હાઇડ્રેટમાં હાજર પાણીના અણુઓની સંખ્યા, એ. એફ. એમ. તબક્કાઓ માટે 10 થી 12 ની રેન્જમાં હોય છે, અને એ. એફ. ટી. તબક્કાઓ માટે લગભગ 32 હોય છે. એએફટી તબક્કાઓ એ સિમેન્ટ ક્લિંકરના મહત્વપૂર્ણ હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનો છે. ફેરિક આયન () દ્વારા એલ્યુમિનિયમ આયન () ના સંભવિત અવેજીને ધ્યાનમાં લેતી વખતે તેઓ સામાન્ય સૂત્ર સાથે સ્ફટિકીય હાઇડ્રેટ્સ છે. તેઓ ત્યારે રચાય છે જ્યારે ટ્રાઇકલસિયમ એલ્યુમિનેટ (, એ પણ નોંધવામાં આવ્યું છે) ઓગળેલા કેલ્શિયમ મીઠું () સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે. તે સૌથી સામાન્ય છે, પરંતુ તે અનુક્રમે સલ્ફોએલ્યુમિનેટ અથવા કાર્બોએલ્યુમિનેટને પણ જન્મ આપી શકે છે. ટ્રાઇ-સલ્ફોએલ્યુમિનેટ મુખ્ય અને સૌથી જાણીતો એ. એફ. ટી. તબક્કો એટ્રિંજાઇટ છે, જે એક કુદરતી ખનિજ તરીકે પણ અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેને સૌપ્રથમ 1874 માં જર્મનીના એટ્રિંજર બેલરબર્ગ જ્વાળામુખી, એટ્રિંજેન, રાઇનલેન્ડ-ફાલ્ઝ નજીકની ઘટના માટે વર્ણવવામાં આવ્યું હતું. ઈટ્રિંગાઇટને ફ્રેન્ચ રસાયણશાસ્ત્રી (1858-1922) ના અગ્રણી કાર્યના સન્માનમાં 'કેન્ડલોટ સોલ્ટ' તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જેમણે સિમેન્ટ હાઇડ્રેશનનો અભ્યાસ કર્યો હતો અને કેલ્શિયમ સલ્ફો-એલ્યુમિનેટની શોધ કરી હતી. હેનરી લુઇસ લે ચેટેલિયરે પણ કેન્ડલોટની શોધ પછી સિમેન્ટ હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનોની તપાસ કરતી વખતે એએફટી તબક્કાઓને ઓળખી કાઢ્યા હતા. 1930-1940 વર્ષોમાં, જોન્સ દ્વારા 25°C પરની પદ્ધતિનો વિગતવાર અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. કોંક્રિટ રસાયણશાસ્ત્રમાં, એટ્રિંગાઇટ એ સામાન્ય સૂત્રનું હેક્સાકાલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ ટ્રાઇસલ્ફેટ હાઇડ્રેટ છે, અથવા, સિમેન્ટ રસાયણશાસ્ત્રી સંકેતલિપીમાં C6A3H32 તરીકે પણ સંક્ષિપ્ત છે. પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટમાં હાજર કેલ્શિયમ સલ્ફેટ સાથે ટ્રાઇકલસિયમ એલ્યુમિનેટ () ની પ્રતિક્રિયાના પરિણામે હાઇડ્રેટેડ પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ સિસ્ટમમાં એટ્રિંગાઇટ રચાય છે. એ. એફ. ટી. તબક્કાઓ અથવા () ના સૌથી અગ્રણી પ્રતિનિધિ એટ્રિંગાઇટને કેલ્શિયમ ઓક્સાઇડ, એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ અને સલ્ફેટની સ્ટોઇકિઓમેટ્રિક માત્રામાં પ્રતિક્રિયા કરીને જલીય દ્રાવણમાં સીધા સંશ્લેષણ પણ કરી શકાય છે. સિમેન્ટ પ્રણાલીમાં, એટ્રિંગાઇટની હાજરી કેલ્શિયમ સલ્ફેટ અને ટ્રાઇ-કેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ () ના ગુણોત્તર પર આધાર રાખે છે; જ્યારે આ ગુણોત્તર ઓછો હોય છે, ત્યારે પ્રારંભિક હાઇડ્રેશન દરમિયાન એટ્રિંગાઇટ રચાય છે અને પછી અનુરૂપ કેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ મોનોસલ્ફેટ (એ. એફ. એમ. તબક્કો અથવા ()) માં રૂપાંતરિત થાય છે. જ્યારે ગુણોત્તર મધ્યવર્તી હોય છે, ત્યારે એટ્રિંગાઇટનો માત્ર એક ભાગ એ. એફ. એમ. માં રૂપાંતરિત થાય છે અને બંને સહઅસ્તિત્વ ધરાવે છે, જ્યારે એટ્રિંગાઇટ ઉચ્ચ ગુણોત્તર પર એ. એફ. એમ. માં રૂપાંતરિત થવાની શક્યતા નથી. ટ્રાઇ-કાર્બો-એલ્યુમિનેટ જોન્સ (1938) એ એ. એફ. ટી. અને એ. એફ. એમ. કેલ્શિયમ કાર્બો-એલ્યુમિનેટ હાઇડ્રેટ તબક્કાઓના અસ્તિત્વ અને કેટલીક ઓપ્ટિકલ લાક્ષણિકતાઓનો અહેવાલ આપ્યો. ફેલ્ડમેન એટ અલ. (1965) એ દર્શાવ્યું છે કે હાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયાને ઉમેરાઓ દ્વારા દબાવી શકાય છે અને આ મુખ્યત્વે અનાજની સપાટી પર કેલ્શિયમ કાર્બોએલ્યુમિનેટની રચનાને કારણે છે. આ પદ્ધતિ કોંક્રિટના ત્વરિત સેટિંગને રોકવા માટે તેના મિલિંગ દરમિયાન સિમેન્ટ ક્લિંકરમાં ઉમેરવામાં આવેલા વધુ દ્રાવ્ય જિપ્સમ દ્વારા છોડવામાં આવતા સલ્ફેટ આયન જેવી જ છે. કાર્લસન અને બર્મન (1960) અને ક્લાઈગર (1990) અનુસાર, કાર્બોનેટ-એ. એફ. એમ., મોનોકાર્બોનેટ અને હેમિકાર્બોનેટ, કાર્બોનેટ-એ. એફ. ટી., ટ્રાઇકાર્બોએલ્યુમિનેટ કરતાં વધુ સ્થિર છે. લોથેનબાખ અને વિન્નેફેલ્ડ (2006) થર્મોડાયનેમિક ગણતરીઓ એ પણ સૂચવે છે કે કેલ્સાઇટની થોડી માત્રાની હાજરીમાં, કેલ્શિયમ એલ્યુમિનેટ મોનોકાર્બોનેટ (એ. એફ. એમ.) અન્ય હાઇડ્રેટ્સ, સી-એસ-એચ, પોર્ટલેન્ડાઇટ અને એટ્રિંગાઇટ સાથે સામાન્ય પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટના મુખ્ય સામાન્ય હાઇડ્રેશન ઉત્પાદનોમાં હાજર છે. ટ્રાઇકાર્બોએલ્યુમિનેટ (C6A3H32) એ એટ્રિંગાઇટ (C6A3H32) ની સમકક્ષ કાર્બોનેટ છે. તે એક સમરૂપ માળખું ધરાવે છે અને પાણીના હાઇડ્રેશન અણુઓની સંખ્યા સમાન છેઃ 32. અનુરૂપ મોનોકાર્બોએલ્યુમિનેટ (C4AH11) પણ ઓછું હાઇડ્રેટેડ છેઃ મોનોસલ્ફોએલ્યુમિનેટ માટે 12 ની જગ્યાએ 11 પાણીના અણુઓ. ક્લિંકર હાઇડ્રેશન દરમિયાનની પ્રતિક્રિયા સિમેન્ટ ક્લિંકરના ચાર મુખ્ય તબક્કાઓ (એલાઇટઃ, બેલાઇટઃ,, અને ટેટ્રાકેલ્સિયમ એલ્યુમિનો ફેરાઇટઃ) વચ્ચે, ટ્રાઇકેલ્સિયમ એલ્યુમિનેટ (:), સૌથી વધુ પ્રતિક્રિયાશીલ તબક્કો છે અને તેની હાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયા પણ સૌથી વધુ એક્ઝોથર્મિક છે. જો હાઇડ્રેશન દરને નિયંત્રિત કરવા અને ધીમું કરવા માટે કંઈ કરવામાં ન આવે, તો કોંક્રિટને સરળતાથી ફ્લેશ સેટિંગને આધિન કરી શકાય છે, ખાસ કરીને જો ઉનાળા દરમિયાન આજુબાજુનું તાપમાન ઊંચું હોય. આ જ કારણ છે કે સિમેન્ટના ઉત્પાદન માટે ગ્રાઇન્ડીંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન ક્લિંકરમાં જિપ્સમ (: દ્રાવ્યતા) નો એક નાનો ઉમેરો કરવામાં આવે છે. કોંક્રિટના નિર્માણ દરમિયાન, જિપ્સમ પાણીના સંપર્કમાં ઓગળી જાય છે, મુક્ત થાય છે અને દ્રાવણમાં આયન બને છે. આ આયનો હાઇડ્રેટિંગ અનાજની સપાટી પર હાજર એલ્યુમિનેટ આયનો સાથે પ્રતિક્રિયા આપે છે, જે નીચેની પ્રતિક્રિયા અનુસાર ઓછા દ્રાવ્ય એટ્રિંગાઇટનું પાતળું અભેદ્ય આવરણ બનાવે છેઃ પરિણામે, કણોની સપાટી થોડી નિષ્ક્રિયતામાંથી પસાર થાય છે, ઓછી સુલભ બને છે અને હાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયા ધીમી પડે છે. ઓછી સ્પષ્ટ હોવા છતાં, ઓછી દ્રાવ્ય કેલ્શિયમ કાર્બોનેટ () ની હાજરીમાં પણ સમાન અસર મેળવી શકાય છે. એ. એફ. ટી.-સલ્ફેટનું રૂપાંતર એ. એફ. એમ.-સલ્ફેટ સલ્ફેટ આયનોના બાહ્ય સ્રોતની ગેરહાજરીમાં, એટ્રિંગાઇટ (એ. એફ. ટી.) નું એ. એફ. એમ. માં અને તેનાથી ઊલટું રૂપાંતર કોંક્રિટના છિદ્રોના પાણીમાં તાપમાન અને પી. એચ. ની સ્થિતિ (આયનોમાં સાંદ્રતા) બંને પર આધાર રાખે છે. વિવિધ પદ્ધતિઓ સહ-અસ્તિત્વ ધરાવી શકે છે અને આ પરિવર્તનને સમજાવી શકે છે. પ્રથમ પદ્ધતિ તાપમાન અને પી. એચ. ના કાર્ય તરીકે દરેક તબક્કાની સંબંધિત થર્મોડાયનેમિક સ્થિરતા (દ્રાવ્યતાઃ વિસર્જન-વરસાદ પ્રતિક્રિયાઓ) પર સીધી આધાર રાખી શકે છે. અન્ય પદ્ધતિ સી-એસ-એચ તબક્કાઓ પર સલ્ફેટ એનાયનોના શોષણ પર આધારિત હોઈ શકે છે. તાપમાન અને પી. એચ. સાથે સી. એસ. એચ. નું શોષણ વધે છે. ઉચ્ચ T અથવા ઉચ્ચ pH પર, આ સોર્પશનને કારણે, કોંક્રિટના છિદ્રોના પાણી સલ્ફેટ એનાયનોમાં ક્ષીણ થાય છે અને એ. એફ. ટી. (એટ્રિંગાઇટ) ના સંદર્ભમાં એ. એફ. એમ. પ્રાધાન્યમાં રચાય છે. જ્યારે T, અથવા pH, ગોઠવણી અને સખ્તાઇ પછી કોંક્રિટના ઠંડકને કારણે ઘટે છે, અથવા પાણી દ્વારા કોંક્રિટ માળખાના લીચિંગને કારણે (ડૂબી ગયેલા કોંક્રિટ ઘટક, જેમ કે પુલનો ઢગલો), સલ્ફેટ આયનો શારીરિક રીતે સી-એસ-એચ પર શોષાય છે કોંક્રિટના છિદ્રોના પાણીમાં મુક્ત થાય છે (શોષણ પ્રક્રિયા) અને એ. એફ. ટી. (એટ્રિંગાઇટ) ની ધીમી સ્ફટિક વૃદ્ધિ માટે ઉપલબ્ધ બને છે. સાહિત્યમાં અન્ય પદ્ધતિઓ પણ પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી છે, જેમ કે ક્લિંકર દ્વારા સલ્ફેટ આયનોના ધીમા અને વિલંબિત પ્રકાશન. આયર્ન (II) સલ્ફાઇડ્સનું ઓક્સિડેશન, જેમ કે પાયરાઇટ (), અથવા પાયરોટાઇટ (ફે (1-x) એસ), કેટલીકવાર બાંધકામના એકત્રીકરણમાં હાજર હોય છે, તે કોંક્રિટમાં સલ્ફેટના વધારાના આંતરિક સ્ત્રોતને પણ રજૂ કરી શકે છે. એક પદ્ધતિ જરૂરી નથી કે અન્યને બાકાત રાખે કારણ કે બધા સહ-અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે. જો બાહ્ય સલ્ફેટ હુમલાઓ (ઇ. એસ. એ.) પ્રમાણમાં જાણીતા હોય, તો આંતરિક સલ્ફેટ હુમલા (આઇ. એસ. એ.) (વિલંબિત એટ્રિંગાઇટ રચના, ડી. ઇ. એફ.) માટે કોંક્રિટની અંદર કામ કરતી મુખ્ય પદ્ધતિના સંબંધિત મહત્વ પર કોઈ સર્વસંમતિ નથી અને પ્રશ્ન હજુ પણ ચર્ચાસ્પદ છે. તાપમાનની અસર 65 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઓછા તાપમાન પર, એટ્રિંગાઇટ (એ. એફ. ટી.) એ. એફ. એમ. કરતા ઓછું દ્રાવ્ય હોય છે અને તેથી એટ્રિંગાઇટ વિશેષાધિકૃત રીતે અવક્ષેપિત થાય છે. 65 ડિગ્રી સેલ્સિયસની આસપાસ, એટ્રિંગાઇટ અને એએફએમની દ્રાવ્યતા સમાન છે (હકીકતમાં, તે કોંક્રિટના છિદ્રોના પાણીના પીએચ મૂલ્ય પર પણ આધાર રાખે છે, જેમ કે આગામી વિભાગમાં વધુ સમજાવવામાં આવ્યું છે). 65 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઉપર, એટ્રિંગાઇટ એ. એફ. એમ. કરતાં વધુ દ્રાવ્ય છે અને ઓછા દ્રાવ્ય એ. એફ. એમ. તબક્કા પ્રાધાન્યમાં અવક્ષેપિત થાય છે. જો ઉનાળામાં ગરમ હવામાન દ્વારા કોંક્રિટ રેડવામાં આવે છે, અથવા કોંક્રિટ ઘટક અથવા માળખું વિશાળ છે અને તેનું આંતરિક તાપમાન 65 ° સે કરતાં વધી જાય છે, તો એટ્રિંગાઇટ રચાતું નથી, પરંતુ માત્ર એએફએમ. જ્યારે કોંક્રિટ સેટ થાય છે અને સખત થાય છે, ત્યારે તે આસપાસના તાપમાનમાં ઠંડુ થાય છે. મહિનાઓ દરમિયાન, અથવા વર્ષો દરમિયાન, તેના સ્થાપન પછી, કોંક્રિટ ખનિજ તબક્કાઓના પરિવર્તન અને વોલ્યુમેટ્રિક ફેરફારો સાથે ધીમી રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓને આધિન છે. આસપાસના તાપમાન પર પાછા, એ. એફ. એમ. એટ્રિંજાઇટ કરતાં વધુ દ્રાવ્ય બને છે અને ધીમે ધીમે ઓગળી જાય છે જ્યારે એટ્રિંજાઇટ ધીમે ધીમે સ્ફટિકીકરણ કરે છે. આ ધીમી રૂપાંતરણ પ્રતિક્રિયાને વિલંબિત એટ્રિંગાઇટ રચના (DEF) ના નામ હેઠળ ઓળખવામાં આવે છે અને તેને યોજનાકીય રીતે આ રીતે વ્યક્ત કરી શકાય છેઃ (વિલંબિત એટ્રિંગાઇટ રચનાઃ DEF પ્રતિક્રિયા) એટ્રિંગાઇટ એ. એફ. એમ. તબક્કા કરતાં વધુ કદ ધરાવે છે અને એસિક્યુલર સોયના સ્વરૂપ હેઠળ સ્ફટિકીકરણ કરે છે. આ પ્રતિક્રિયા વિસ્તૃત છે અને એકવાર તેઓ વધતી જતી એટ્રિંગાઇટ સ્ફટિકોથી સંપૂર્ણપણે ભરાઈ જાય પછી નાના કોંક્રિટ છિદ્રોમાં વિશાળ સ્ફટિકીકરણ દબાણનું કારણ બની શકે છે. પરિણામે, કઠણ સિમેન્ટ પેસ્ટ (એચ. સી. પી.) એક મહત્વપૂર્ણ તાણમાં જમા થાય છે અને કોંક્રિટ મેટ્રિક્સના આંતરિક વિસ્તરણને કારણે તિરાડ પડવાનું શરૂ કરે છે. જ્યારે કોંક્રિટ સખ્તાઇ પહેલાં પ્લાસ્ટિકની સ્થિતિમાં હોય ત્યારે શરૂઆતમાં રચાયેલી પ્રાથમિક એટ્રિંગાઇટથી વિપરીત, કઠણ કોંક્રિટમાં થતી DEF પ્રતિક્રિયા કોંક્રિટ માળખા અને ઘટકો માટે ખૂબ જ હાનિકારક હોઈ શકે છે, જે સંભવિત રીતે તેમની માળખાકીય અખંડિતતા અને સ્થિરતા સાથે સમાધાન કરે છે. આખરે, DEF કોંક્રિટ માળખાઓના વિનાશનું કારણ બની શકે છે. પી. એચ. ની અસર ઉચ્ચ પી. એચ. પર, ઓગળેલા એલ્યુમિનેટ્સ અને કેલ્શિયમ આયનોની હાજરીમાં, એટ્રિન્ગાઇટને એ. એફ. એમ.-સલ્ફેટમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છેઃ ઉચ્ચ પી. એચ. પર એ. એફ. ટી. નું એ. એફ. એમ. માં રૂપાંતર યોજનાબદ્ધ રીતે સારાંશિત કરી શકાય છેઃ જ્યારે ઉચ્ચ આલ્કલી સામગ્રી (એન. એ. ઓ. એચ./કે. ઓ. એચ., તરીકે વ્યક્ત) સાથે કોંક્રિટ પાણી દ્વારા લીચ કરવામાં આવે ત્યારે વિપરીત પ્રતિક્રિયા પણ થઈ શકે છેઃ એ. એફ. એમ. એ. એફ. ટી. અથવા એટ્રિન્ગાઇટમાં પાછું રૂપાંતરિત થાય છે. કોંક્રિટના છિદ્રોમાં એટ્રિંગાઇટની નાની સોયની ધીમી સ્ફટિક વૃદ્ધિ કોંક્રિટ મેટ્રિક્સની અંદર એક મહત્વપૂર્ણ સ્ફટિકીકરણ દબાણ લાવી શકે છે. આ પ્રતિક્રિયા વિસ્તૃત છે અને કોંક્રિટ માળખા અને ઘટકો માટે ખૂબ જ નુકસાનકારક હોઈ શકે છે. સતત પાણીમાં ડૂબી રહેલા વિશાળ કોંક્રિટ માળખામાં ડીઇએફનું જોખમ ઘટાડવા માટે અને આલ્કલી લીચિંગ (પુલના થાંભલાઓ, તાળાઓ, સ્લુઇસ, ડેમ) ને આધિન, તેથી ઓછી સામગ્રી પણ પસંદ કરેલ સલ્ફેટ પ્રતિરોધક (એસઆર) સિમેન્ટ માટે ઇચ્છનીય લાક્ષણિકતા છે. કોંક્રિટના આંતરિક અને બાહ્ય સલ્ફેટ હુમલાઓ કઠણ સિમેન્ટની પેસ્ટમાં એટ્રિંગાઇટની રચના એ આંતરિક વિસ્તૃત રાસાયણિક પ્રતિક્રિયા છે જે કોંક્રિટના ગંભીર અધઃપતન તરફ દોરી શકે છે. બે મુખ્ય શાસ્ત્રીય સ્વરૂપો આંતરિક સલ્ફેટ હુમલો (ISA) છે, જેને વિલંબિત એટ્રિંગાઇટ રચના (DEF) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, જે અગાઉ વર્ણવવામાં આવ્યું છે, અને બાહ્ય સલ્ફેટ હુમલો (ESA) જ્યારે કોંક્રિટ સલ્ફેટના બાહ્ય સ્ત્રોત, જેમ કે ઓગળેલા સલ્ફેટ, જે ક્યારેક જમીન અથવા જળભૃતમાં સીધા હાજર હોય છે, અથવા પાયરાઇટ ઓક્સિડેશન દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે (એસિડ ખાણ ડ્રેનેજ જુઓ). ઇ. એસ. એ. માં, અથવા જ્યારે પાયરાઇટ ઓક્સિડેશન પણ કેટલીકવાર દૂષિત એકત્રીકરણમાં સામેલ હોય છે, ત્યારે એટ્રિંગાઇટ સ્ફટિકીકરણ ઉપરાંત, અંતિમ અધોગતિના તબક્કામાં ઘણું જિપ્સમ () પણ બની શકે છે. ઇ. એસ. એ. નું ઓછું સામાન્ય, પરંતુ ખૂબ જ ગંભીર સ્વરૂપ એ સલ્ફેટ એટેક (ટી. એસ. એ.) નું થૌમાસિટિક સ્વરૂપ છે જ્યારે કોંક્રિટ કાર્બોનેટ, આયનો અથવા સલ્ફેટની સહવર્તી હાજરીમાં સલ્ફેટના બાહ્ય સ્રોતના સંપર્કમાં આવે છે. તે પ્રાધાન્યમાં ખોદકામ કાર્યો દ્વારા હવાના ઓક્સિજનના સંપર્કમાં આવેલી માટીની રચનાઓમાં જોવા મળે છે અને જેમાં પિરાઇટનું ઓક્સિડાઇઝેશન કરવામાં આવ્યું છે. પાયરાઇટ ઓક્સિડેશન દ્વારા ઉત્પાદિત સલ્ફ્યુરિક એસિડ () પણ આસપાસના માટીમાં અથવા સીધા કોંક્રિટના એકત્રીકરણમાં હાજર કાર્બોનેટને ઓગળી જાય છે, જે આ ખૂબ જ હાનિકારક રોગવિજ્ઞાન માટે જરૂરી બે મુખ્ય ઘટકોને મુક્ત કરે છે. પરંપરાગત ઇ. એસ. એ. થી વિપરીત, એટ્રિંગાઇટ સોય તરીકે કોઈ વિસ્તૃત તબક્કો રચાતો નથી, પરંતુ થૌમાસાઇટ (), જે કેલ્શિયમ સિલિકેટ હાઇડ્રેટ્સ (સી-એસ-એચ, કઠણ સિમેન્ટ પેસ્ટનું "ગુંદર") નો વપરાશ કરે છે, જે આખરે સિમેન્ટ પેસ્ટના વિઘટન તરફ દોરી જાય છે. સૌથી ગંભીર કિસ્સાઓમાં, કોંક્રિટથી પીડાતા ટી. એસ. એ. ને સરળ પાવડોથી અથવા હાથથી પણ ખોદી શકાય છે. થોમાસાઇટ એટ્રિંજાઇટ (એ. એફ. ટી.) સાથે સતત ઘન-દ્રાવણ શ્રેણી બનાવે છે. ખરેખર, તેની રાસાયણિક રચનાની અભિવ્યક્તિ અન્યમાં વધુ સરળતાથી જોઇ શકાય છે, પરંતુ તેની સમકક્ષ, તેની સ્ફટિક જાળી એટ્રિંગાઇટની સાથે આઇસોસ્ટ્રક્ચરલ છે અને અસામાન્ય રીતે હેક્સાકોર્ડિનેટેડ સિલિકેટ આયન ઓક્ટાહેડ્રલ સ્થિતિમાં એલ્યુમિનેટ આયનોનું સ્થાન લઈ શકે છે, જ્યાં સુધી અન્ય આયન વિદ્યુત ચાર્જમાં તફાવતની ભરપાઈ કરે. જો કે, એટ્રિનગાઇટ (એ. એફ. ટી.) ની ગેરહાજરીમાં થોમસાઇટ એકલા નીચા તાપમાને વિકસી શકે છે, આમ સલ્ફેટ-પ્રતિરોધક સિમેન્ટ (એસ. આર. 0 સિમેન્ટ વિના) માં પણ, એટ્રિનગાઇટ (એ. એફ. ટી.) ની હાજરી થોમસાઇટ સ્ફટિકીકરણ માટે સ્કેફોલ્ડ (ટેમ્પલેટ, ચેપરોન) તરીકે કામ કરે છે અને તેથી હેટેરો-એપિટેક્સ દ્વારા તેની રચનાની તરફેણ કરે છે. સલ્ફેટના હુમલાઓનું નિવારણ એટ્રિંગાઇટની રચનામાં વિલંબને ઘટાડવા અને આદર્શ રીતે ટાળવા માટે (DEF; સમાનાર્થીઃ આંતરિક સલ્ફેટ હુમલો, ISA), કેટલીક સાવચેતીઓ લઈ શકાય છેઃ કોંક્રિટની અંદર મહત્તમ તાપમાન 65 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી ઓછું જાળવી રાખવું, પરંતુ આ નિર્ણાયક થ્રેશોલ્ડ તાપમાન કોંક્રિટના છિદ્રોના પાણીના pH પર પણ આધાર રાખે છે, તેથી 60 ડિગ્રી સેલ્સિયસથી વધુ ન રહેવાની સલાહ આપવામાં આવે છે. બરછટ ગ્રેન્યુલોમેટ્રી કદ સાથે ઓછી ગરમીવાળી પોર્ટલેન્ડ સિમેન્ટ, અથવા વધુ સારી, બ્લાસ્ટ ફર્નેસ સ્લેગ્સ (બી. એફ. એસ.) માં ઉચ્ચ સામગ્રી સાથે યોગ્ય ધાતુયુક્ત સિમેન્ટની પસંદગી, અને તેથી પોર્ટલેન્ડ ક્લિંકરમાં ઓછી સામગ્રી, તાપમાનને પૂરતા પ્રમાણમાં ઓછું રાખવાનો એક માર્ગ હોઈ શકે છે. મેટલર્જિક સિમેન્ટ્સ સુપ્ત હાઇડ્રોલિક બાઈન્ડર અને ધીમી સેટિંગ સિમેન્ટ્સ છે. તેમને ઓછી ગરમી ઉત્પન્ન કરવાનો અને લાંબા સમય સુધી તેમના ગરમીના ઉત્પાદનને ફેલાવવાનો બેવડો ફાયદો છે. જો ઉનાળામાં આજુબાજુનું તાપમાન ખૂબ ઊંચું હોય, તો કોઈ કોંક્રિટ કાસ્ટિંગની મંજૂરી નથી, અથવા ખાસ સાવચેતી રાખવાની જરૂર છે જેમ કે રણની સ્થિતિમાં બરફ અને ઠંડા એકત્રીકરણ સાથે કોંક્રિટ બનાવવું. ઓછી આલ્કલી સામગ્રી (<0.60 ડબલ્યુટી) ધરાવતી સિમેન્ટ પસંદ કરી રહ્યા છીએ. % યુરોપિયન સિમેન્ટ ધોરણ EN 197 અનુસાર). ઓછી સામગ્રી <3 ડબલ્યુ. ટી. સાથે સલ્ફેટ-પ્રતિરોધક (એસ. આર.) સિમેન્ટ પસંદ કરવી. % યુરોપિયન સિમેન્ટ ધોરણ EN 197 અનુસાર), અથવા સૌથી ઓછી શક્ય સામગ્રી સાથે (આદર્શ રીતે 0 ડબલ્યુટી. %). મોટા કોંક્રિટ માળખાઓ માટે કે જેમના કોરનું તાપમાન સિમેન્ટ સેટિંગ અને સખ્તાઇ દરમિયાન 65 ડિગ્રી સેલ્સિયસ કરતાં વધી જશે અને વધુમાં તે પાણીની નીચે ડૂબી જશે અથવા આલ્કલી લીચિંગના સંપર્કમાં આવશે, વિલંબિત એટ્રિંગાઇટ રચનાને ટાળવા અથવા ઘટાડવાનો એકમાત્ર અસરકારક ઉકેલ એ છે કે સિમેન્ટ ક્લિંકરમાં ટ્રીકલ્સિયમ એલ્યુમિનેટ તબક્કાને દૂર કરવો, અથવા તેની સામગ્રીમાં ભારે ઘટાડો કરવો. સાથે સાથે, તે ખૂબ જ એક્ઝોથર્મિક હાઇડ્રેશન પ્રતિક્રિયાને કારણે સિમેન્ટ ફ્લેશ સેટિંગના જોખમને ટાળવા માટે તેના ગ્રાઇન્ડીંગ દરમિયાન ક્લિંકરમાં ઉમેરવામાં આવેલા જિપ્સમની માત્રાને મર્યાદિત કરવાનું પણ શક્ય બનાવશે. સિમેન્ટમાં હાજર મુખ્ય ગુનેગાર તબક્કાને દૂર કરીને DEFના મૂળ કારણને દૂર કરવું એ DEF (ISA) થી સંપૂર્ણપણે છુટકારો મેળવવાનો એકમાત્ર રસ્તો છે. આ જ સાવચેતી પરંપરાગત બાહ્ય સલ્ફેટ હુમલા (ઇ. એસ. એ.) ના નિવારણ માટે પણ લાગુ પડે છે જ્યારે કોંક્રિટ પાણીની હાજરીમાં સલ્ફેટના બાહ્ય સ્ત્રોત સાથે સંપર્કમાં આવે છે. જો કે, આ સાવચેતી થૌમાસાઇટ (ટી. એસ. એ.) ની રચનાના જોખમને સંપૂર્ણપણે દૂર કરવા માટે અપૂરતી છે કારણ કે આ પછીનું હજુ પણ સલ્ફેટ-પ્રતિરોધક સિમેન્ટથી બનેલા કોંક્રિટમાં વિકસી શકે છે, જોકે વધુ મુશ્કેલ છે. છેવટે, અંતિમ ઉપાય તરીકે, પરંતુ ડૂબી ગયેલા કોંક્રિટ માળખાઓ માટે પડકારજનક, જ્યારે કોંક્રિટ માટે હાનિકારક વિસ્તૃત આંતરિક પ્રતિક્રિયાઓના વિકાસને રોકવા માટે શક્ય હોય, ત્યારે હંમેશા પાણી સાથે કોંક્રિટનો સંપર્ક ઘટાડવાની સલાહ આપવામાં આવે છે. સંદર્ભો વધુ વાંચન બ્રાઉન, પી. ડબલ્યુ. ; ટેલર, એચ. એફ. ડબલ્યુ. (1999). બાહ્ય સલ્ફેટ હુમલામાં એટ્રિંગાઇટની ભૂમિકા. સલ્ફેટ એટેક મિકેનિઝમ્સ, મટિરીયલ્સ સાયન્સ ઓફ કોંક્રિટ. આમેર. સિરામિક સોસાયટી, ઓહિયો, 73-97. બાહ્ય કડીઓ એલ્યુમિનિયમ સંયોજનો સિમેન્ટ કોંક્રિટ હાઇડ્રેટ્સ આયર્ન સંયોજનો આયર્ન (III) સંયોજનો સિલિકેટ્સ સલ્ફેટ ખનિજો સલ્ફેટ્સ