Dwie igły

Trzecim składnikiem, który może powodować pęcznienie, jak siarczan wapniowy. W tym przypadku następuje tworzenie się siarczanoglinianu wapniowego. Jak już wspomniano, zhydratyzowany siarczan wapniowy, tj. gips, jest dodawany do klinkieru cementowego w celu zapobieżenia wiązaniu fałszywemu, jednak jeśli ilość gipsu będzie większa niż może reagować z C₃A podczas wiązania, wyniknie stąd niestałość objętości w postaci powolnego pęcznienie (program uprawnienia budowlane na komputer). Z tej przyczyny norma BS 12: 1958 bardzo ściśle ogranicza ilość gipsu, jaką wolno dodać do klinkieru.

Ze względu na możliwość pęcznienia wymagania te są przyjęte z zapasem na korzyść bezpieczeństwa. Niestałość objętości objawia się dopiero po upływie miesięcy lub lat, istotna jest więc możliwość zbadania tej cechy w sposób przyspieszony. W normie BS 12: 1958 opisano próbę opracowaną przez Le Chateliera (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Przyrząd Le Chateliera składa się z małego cylindra mosiężnego, rozciętego wzdłuż tworzącej. Dwie igły z zaostrzonymi końcami są przymocowane do cylindra po obu stronach rozcięcia. W ten sposób spowodowane pęcznieniem zaczynu poszerzanie się szczeliny ulega znacznemu powiększeniu i może być łatwo zmierzone. Cylinder umieszcza się na płycie szklanej, wypełnia zaczynem cementowym o konsystencji normowej i nakrywa inną płytą szklaną. Cały zestaw jest następnie zanurzany do wody o temperaturze 18-20°C na 24 h. Po tym okresie mierzy się rozchylenie igieł, a następnie z powrotem umieszcza zestaw w wodzie, którą w przeciągu 30 min doprowadza się do stanu wrzenia (uprawnienia budowlane).

Zmiana objętości napowietrzonego cementu

Po godzinnym gotowaniu zestaw wyjmuje się z wody, studzi i ponownie mierzy się rozchylenie igieł. Wzrost rozchylenia jest miarą niestałości cementu i dla cementów portlandzkich jest on ograniczony do 10 mm. Jeśli pęcznienie przekracza tę wartość, dalszą próbę przeprowadza się po rozsypaniu cementu i 7-dniowym napowietrzaniu. W tym czasie część wapna może ulec hydratacji lub nawet karbonizacji, przy czym może również wystąpić jego fizyczny rozkład (program egzamin ustny). Po okresie 7 dni próba Le Chateliera zostaje powtórzona, a zmiana objętości napowietrzonego cementu nie może przekroczyć 5 mm. Cement, który nie przejdzie pozytywnie przynajmniej jednej z tych prób, nie powinien być stosowany.

Próba Le Chateliera wykrywa jedynie niestałość objętości spowodowaną obecnością wolnego wapna. W surowcach do produkcji cementu stosowanych w Anglii rzadko spotyka się większe ilości tlenku magnezowego, natomiast występuje on w innych krajach (opinie o programie). Na przykład w USA stałość objętości cementu jest badana w próbach autoklawowych, wykrywających zarówno obecność wolnego tlenku magnezowego, jak i wolnego wapna. W badaniu opisanym w normie ASTM C 151-71 pręt z czystego cementu o przekroju kwadratowym 25×25 mm i długości bazy pomiarowej 250 mm jest pielęgnowany przez 24 h w wilgotnym powietrzu. Potem pręt umieszczany jest w autoklawie (pod wysokim ciśnieniem pary), którego temperatura zostaje w czasie 1 h podniesiona do 216°C, przy ciśnieniu pary 2 ±0,07 MN/m², i utrzymywana tak w czasie 3 h (segregator aktów prawnych). Wydłużenie pręta spowodowane autoklawizacją nie może przekraczać 0,5%. Wysokie ciśnienie pary przyspiesza hydratację zarówno tlenku magnezowego, jak i wapna.

Na wyniki prób wykonywanych w autoklawach wpływ mają składniki powodujące pęcznienie, a także C₃A i inne przyczyny. Próby takie dają zatem jedynie ogólną wskazówkę, że w praktyce można będzie spotkać się z długotrwałym powiększaniem się objętości (promocja 3 w 1). Nie istnieje próba wykrywająca niestałość objętościową związaną z nadmiarem siarczanu wapniowego. Zawartość tę można jednak łatwo określić za pomocą analizy chemicznej. Mechaniczna wytrzymałość stwardniałego cementu jest tą cechą, która najbardziej dotyczy jego zastosowań konstrukcyjnych.