Masy żelowe

Utajona w grubych niezhydratyzowanych ziarnach cementu potencjalna możliwość wytwarzania twardniejących mas żelowych bywa w pewnych przypadkach wyzwolona i prowadzi do zjawiska technicznie pożytecznego. Chodzi tu o proces tzw. samozaleczania pęknięć betonu (program uprawnienia budowlane na komputer).

Powstające z różnych przyczyn rysy i pęknięcia betonu rozłamują stwardniały żel cementowy, obnażają pewną ilość grubych, niezhydratyzowanych ziarn cementu, a penetrująca w głąb pęknięć kondensująca się z atmosfery bądź wsysana woda reaguje ze starymi, nie wykorzystanymi ziarnami cementu. Powstające przy tym w postaci żelu produkty hydratacji uszczelniają i zaklejają rysy i szczeliny, przywracając betonowi jego pierwotną monolityczność i ciągłość (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Wytrzymałość stwardniałego zaczynu cementowego (sztucznego kamienia) także w znacznym stopniu zależy od współczynnika W/C (uprawnienia budowlane).

Istotnym elementem decydującym o wytrzymałości jest oczywiście żel cementowy. Wiadomo jednak, iż żel nie wypełnia całej objętości kształtki sporządzonej z zaczynu cementowego; znaczną część tej objętości zajmują pory kapilarne, tj. przestrzenie nie wypełnione żelem. Wiemy, że sumaryczna objętość tych przestrzeni i ich udział w całej objętości kształtki, czyli porowatość kapilarna, zależy od W/C. Jest więc rzeczą oczywistą, że beton sporządzony przy użyciu zwiększonej ilości wody zarobowej musi mieć wytrzymałość niższą od wykonanego przy przyjęciu małych wartości współczynnika W/C.

POWERS, odchodząc od analizowania klasycznych krzywych w układzie wytrzymałość - czas twardnienia, zaproponował nową funkcję X przedstawiającą stosunek objętości żelu do objętości całej dostępnej dla powstającego żelu przestrzeni. Powiązał on wytrzymałość ze stężeniem stałych produktów hydratacji w dostępnej dla nich przestrzeni. Powers stwierdził doświadczalnie, że wytrzymałość na ściskanie jest proporcjonalna do trzeciej potęgi X, tzn. R = KX3. Wartość liczbowa współczynnika proporcjonalności K zależy od właściwości cementu i od metody badania wytrzymałości (program egzamin ustny). Wartość ta orientacyjnie wynosi od 196 do 235 MPa i obrazuje właściwą wytrzymałość żelu przy X = 1.

Minerały klinkierowe

Powers i jego naśladowcy zwrócili uwagę na możliwość stosowania różnych wariantów powyższych rachunków, do których można także wprowadzić objętość powietrza wchłoniętego przez zaczyn przy jego mieszaniu bądź wessanego w wyniku kontrakcji. Można także za podstawę rachunku przyjąć objętość wody nieodparowywalnej zakładając, że jest ona proporcjonalna do objętości żelu.

Zdaniem niektórych autorów tę nową koncepcję oceny jakości cementu traktować trzeba jako znaczny postęp, umożliwiający bezwzględne porównywanie jakości różnych cementów w oparciu o naukową metodę badawczą, oderwaną od ustaleń empirycznych (opinie o programie).
Metoda ta ma niewątpliwie cechy dość daleko posuniętego uogólnienia, umożliwia bowiem jednoznaczną ocenę wytrzymałości cementu bez uwzględnienia funkcji czasu, a tylko na podstawie stopnia hydratacji cementu i wartości współczynnika W/C.

Bardzo istotnym elementem proponowanego przez Powersa rachunku jest stopień hydratacji cementu a, wiadomo jednak, że brak jest naukowej metody ilościowego oznaczenia tego czynnika, który jak dotąd określany jest różnymi arbitralnie ustalanymi metodami, dającymi różne wyniki (segregator aktów prawnych).
Powszechnie obowiązująca zależność szybkości reakcji chemicznych od temperatury ma także pełne zastosowanie w odniesieniu do współdziałania minerałów klinkierowych z wodą zarobową. Twardnienie cementu ulega przy wzroście temperatury znacznemu przyspieszeniu. Pielęgnacja twardniejącego betonu w podwyższonych temperaturach umożliwia w ciągu niewielu godzin uzyskiwanie wytrzymałości na tyle dużych, że można je traktować już jako wytrzymałości robocze, umożliwiające obciążanie elementów betonowych siłami przewidzianymi w projekcie budowli.

Obróbka cieplna twardniejącego betonu daje bardzo korzystny efekt w postaci szybkiego uzyskiwania wytrzymałości roboczych, ale wytrzymałości te nie osiągają jednak tak wysokich wartości, jakie wykazuje beton dojrzewający w normalnych warunkach temperaturowych (promocja 3 w 1)..