Smeaton, en 1756, al contruir el Faro de Eddystone en Inglaterra, fué el primero en verificar que el concreto era atacable por los suelos y aguas sulfatadas.
En 1812 el francés Vicat realizó investigaciones sobre el proceso de ataque, y tanto Le Chatelier en 1887, como Feret en 1890, presentaron conclusiones de las investigaciones realizadas en Francia.
En 1887 el alemán Michaelis señala la presencia de lo que denomina un "bacilo del cemento" el cual posteriormente fué identificado por Nitzsche como etringita mineral, compuesto de ecuación similar a la del producto descrito por Candlot en 1890 como 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O.
Posteriormente, en el siglo XX, la Portland Cement Association de los Estados Unidos señala la existencia de un segundo compuesto, de ecuación 3CaO.Al2O3.CaSO4.12H2O, al cual se identifica como "sulfato pobre" para diferenciarlo de la etringita, conocida como sal doble rica en sulfatos.
Miller y Manson han efectuado un amplio estudio en especímenes de concreto expuestos a suelos con soluciones al 1% de sulfato de sodio o sulfato de magnesio; aguas naturales con 5% de sales solubles, de las cuales las dos terceras partes eran sulfato de magnesio y una cuarta parte sulfato de sodio, siendo el resto diversos tipos de sales en cantidades menores; y soluciones puras a nivel de laboratorio. Las principales conclusiones de este estudio son:
(a) Existe una correlación entre la mayor resistencia del concreto al ataque por sulfatos y los menores contenidos de aluminato tricálcico; encontrándose una alta resistencia en cementos portland cuyo contenido de C3A no es mayor de 5.5%. Se considera 7% de C3A como un buen límite entre los cementos de alta y baja resistencia a los sulfatos.
(b) La influencia del contenido de cemento en el concreto (relacionado directamente con la relación agua-material cementante) es altamente significativa. Para las mezclas más ricas el ataque es lento y se observa una pequeña diferencia en la resistencia entre los diversos tipos de cementos; para las mezclas medias y pobres, el ataque es mucho más rápido y se observa importantes diferencias referidas a la composición del cemento, especialmente el contenido de C3A.
(c) Se ha determinado que no hay una diferencia muy importante en la resistencia a los sulfatos de los cementos Tipo I y Tipo III provenientes de la misma fuente, a pesar de la mayor fineza de los Tipo III. No se ha encontrado que la mayor fineza del cemento tenga influencia importante en la resistencia a los sulfatos. Este aspecto no es importante en el Perú donde no se fabrica ni se vende los cementos Tipo III de la Norma ASTM C 150.
(d) La resistencia a los sulfatos de los cementos portland puzolánicos varía en un rango tan amplio como el observado para los cementos portland. No debe dejarse de considerar el diferente comportamiento de las diversas adiciones puzolánicas. (e) Pocos de los aditivos ensayados proporcionan una mejora
significativa en la resistencia a los sulfatos; la mayoría no tienen efecto; y algunos pueden ser dañinos. Siempre debe estudiarse y cumplirse cuidadosamente las recomendaciones del fabricante. (f) El aire incorporado no tiene efectos sobre la resistencia a los
sulfatos cuando se emplea en la mezcla cemento Tipo I; pero muestra resultados ligeramente mejores con el empleo de cementos Tipo II. Algunos estudios indican que el aire incorporado mejora el comportamiento de casi todos los especímenes expuestos a ciclos de secado y humedecimiento en suelos sulfatados. El contenido no debe ser mayor que el generalmente empleado para procesos de congelación.
(h) Los especímenes curados al vapor a temperaturas entre 100C y 175C son altamente resistentes al ataque por sulfato. El incremento en la resistencia es mayor para aquellos cementos con un contenido de C3A relativamente alto.
(i) Los elementos de concreto presentes en suelos que contienen MgS04, así como Na2S04, son menos atacados que aquellos que están en suelos que contienen principalmente Na2S04, debiéndose principalmente a las diferencias en la naturaleza del depósito de sal, que resulta de la evaporación, sobre los elementos de concreto.
(j) El tiempo de curado es importante; cuanto mayor es la formación de gel, el número de poros capilares disminuye, así como la posibilidad de absorción de aguas agresivas.
4.5.- EL CEMENTO Y LA RESISTENCIA A LOS SULFATOS
Como el ataque por sulfatos involucra la formación de sulfoaluminato a partir del aluminato tricálcico hidratado, puede lograrse un significativo incremento en la resistencia al ataque mediante el empleo de cementos con una cantidad limitada de C3A, considerándose que lo más recomendable es que ésta no sea mayor del 5% en el análisis químico de acuerdo a las fórmulas de Bogue.
El contenido crítico de sulfato, como SO4, por encima del cual las soluciones de sulfato son consideradas agresivas al concreto ha sido determinado por diversos investigadores en rangos entre 150 y más de 10000 ppm. Este amplio rango es debido a diferencias en los cementos empleados, la calidad de los especímenes de ensayo, el tipo de sulfato actuante, y el procedimiento de ensayo. El criterio más utilizado en el Peru es el detallado en las Normas ACI 201.2R y NTP-E.O60 (modificada), las cuales recomiendan:
(a) En exposición moderada, entre 150 y 1500 ppm como sulfato en agua, ó de 0.10 á 0.20% en peso como sulfato presente en el suelo como SO4, el empleo de cemento Tipo II(con el límite opcional de un máximo del 8% de C3A), Tipo IS(MS), Tipo IP(MS), Tipo IS-A(MS), Tipo IP-A(MS), Tipo MS, con una relación agua- cementante máxima de 0.50 o una resistencia mínima a la compresión de 280 kg/cm2. También puede emplearse una mezcla de cemento Portland que cumpla con los requisitos de las Normas ASTM C 150 ó la C 1157 con cenizas o puzolanas naturales que cumplan la Norma ASTM C 618, microsílice que cumpla la Norma ASTM C 1240, o escorias que cumplan la Norma ASTM C 989, y que cumplan los requerimientos indicados cuando son ensayadas de acuerdo con la Norma ASTM C 1012. Cualquier ceniza, puzolana natural, microsílice, o escoria empleada deberá haber sido previamente calificada, con una expansión menor o igual al 0.10% a los 6 meses.
(b) En exposición severa, entre 1500 y 10000 ppm como sulfato en agua, ó 0.20 á 2% en peso como sulfato presente en el suelo como SO4, el empleo de cemento Tipo V con el límite opcional