Całkowita przestrzeń

Całkowita przestrzeń dostępna produktom hydratacji składa się z objętości suchego cementu oraz objętości wody dodanej do mieszanki (program uprawnienia budowlane na komputer). Można tu pominąć niewielką stratę wody wskutek wydzielania się mleczka cementowego na powierzchni w początku wiązania (bleeding) oraz skurcz zaczynu w stanie plastycznym. Wykazano, że ilość wody związanej chemicznie z C₃S i C₂S wynosi - w dużym przybliżeniu - odpowiednio 24 i 21% masy obu krzemianów. Liczby odpowiadające związkom C₃A oraz C₄AF wynoszą odpowiednio 40 i 37%.

Jak już stwierdzono uprzednio, liczby te nie są dokładne, a to dlatego, że nasza wiedza dotycząca stechiometrii produktów hydratacji cementu jest niewystarczająca, aby określić ilości wody związanej chemicznie. Bardziej wskazane jest zatem rozważanie ilości wody nieodparowy walnej, wyznaczonej metodą ustaloną w p. 1.10. Ilość tej wody wyznacza się w ściśle określonych warunkach i jest ona przyjmowana jako 230/0 masy nie zhydratyzowanego cementu (w przypadku cementu rodzaju wartość ta może spaść nawet do 18%) (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Ciężar właściwy produktów hydratacji cementu jest taki, że zajmują one objętość większą niż całkowita objętość cementu nie zhydratyzowanego, lecz mniejszą niż suma objętości suchego cementu oraz wody nieodparowywalnej, przy czym ta druga różnica wynosi 0,254 objętości wody nieodparowywalnej. Średnia wartość ciężaru właściwego produktów hydratacji (włącznie z porami w najbardziej gęstej strukturze) wynosi w stanie nasyconym 2,16 (uprawnienia budowlane).

Dla przykładu rozważmy hydratację 100 g cementu (program egzamin ustny). Jeśli przyjąć, że ciężar właściwy suchego cementu wynosi 3,15, to objętość całkowita cementu nie zhydratyzowanego wynosi 100/ /3,15 = 31,8 ml. Wody nieodparowywalnej jest - jak już wspomniano - ok. 23% masy cementu, tj. 23 ml. Produkty hydratacji w stanie stałym zajmują objętość równą sumie objętości nie zhydratyzowanego cementu i objętości wody zmniejszonej o 0,254 objętości wody nieodparowywalnej, tj. 31,8 + 0,23-100(1-0,254) = 48,9 ml (opinie o programie).

Silnie związana woda gelowa

Przyjęto, iż hydratacja przebiegała w zamkniętej probówce, bez ruchu wody do układu lub z niego. Zmiany objętościowe zaczynu cementowego „Zmniejszenie się objętości” o 5,9 ml odpowiada przestrzeni kapilar rozłożonych wewnątrz zhydratyzowanego zaczynu. Podane tu liczby są jedynie przybliżone, gdyby jednak całkowita ilość wody była niższa od 42 ml, byłoby jej zbyt mało do pełnej hydratacji gelu. Gel może się bowiem formować tylko wówczas, gdy dostateczna ilość wody jest dostępna, zarówno dla reakcji chemicznych, jak i dla wypełnienia tworzących się porów gelowych. Silnie związana woda gelowa nie może wnikać w głąb kapilar i nie może przyczynić się do hydratacji cementu jeszcze nie zhydratyzowanego (segregator aktów prawnych).

Gdy przebieg hydratacji w zamkniętej próbce dojdzie do takiego etapu, że ilość wody związanej staje się równa ok. połowie początkowej zawartości wody, dalsza hydratacja już nie nastąpi. Wynika stąd także, że pełna hydratacja zamkniętej próbki jest możliwa tylko wtedy, gdy ilość wody zarobowej jest równa przynajmniej podwójnej ilości wody niezbędnej do przebiegu reakcji chemicznej, tj. gdy mieszanka ma stosunek wodno-cementowy równy ok. 0,5 wagowo. W praktyce w podanym przykładzie hydratacja nie przebiegałaby do końca, ponieważ przerywa się ona w rzeczywistości jeszcze przed opróżnieniem kapilar. Stwierdzono, że hydratacja ulega znacznemu zwolnieniu, gdy ciśnienie pary wodnej spada poniżej 0,5 ciśnienia pary nasyconej (promocja 3 w 1).

Rozważmy teraz hydratację zaczynu pielęgnowanego pod wodą tak, że w wyniku hydratacji niektóre kapilary ulegną opróżnieniu i woda może wsiąkać z zewnątrz. Jak pokazano poprzednio, 100 g cementu (31,8 ml) będzie przy pełnej hydratacji zajmować 67,9 ml. Jeśli ma więc nie pozostać cement nie zhydratyzowany i mają nie powstać pory kapilarne, początkowa ilość wody w mieszaninie powinna w przybliżeniu wynosić (67,9 - 31,8) = 36,1 ml. Odpowiada to stosunkowi wodno-cementowemu równemu 1,14 objętościowo lub 0,36 wagowo. Na podstawie innych prac sugerowano odpowiednio wartości 1,2 i 0,38 [1.22].