Powierzchnia właściwa cementu pielęgnowanego

W związku ze strukturą porów warto zauważyć, że cement pielęgnowany w parze pod wysokim ciśnieniem (w autoklawie) ma powierzchnię właściwą równą jedynie ok. 7000 m²/kg. Wskazuje to na całkowicie różną wielkość cząstek produktów hydratacji przebiegającej w wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze. Pielęgnowanie pod parą powoduje, jak się zdaje, powstawanie materiału prawie całkowicie mikrokrystalicznego (program uprawnienia budowlane na komputer).

Powierzchnia właściwa cementu pielęgnowanego w warunkach naturalnych zależy od temperatury pielęgnacji i składu chemicznego cementu. Przypuszcza się, że stosunek powierzchni właściwej do masy wody nieodparowywalnej, która jest z kolei proporcjonalna do porowatości zhydratyzowanego zaczynu cementowego, jest proporcjonalny do sumy gdzie symbole w nawiasach dotyczą procentowej zawartości odpowiednich związków występujących w cemencie (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Różnice wartości mnożników w ostatnich trzech składnikach są niewielkie, co wskazuje na to, że powierzchnia właściwa zaczynu niewiele się zmienia wraz ze zmianami składu cementu. Nieco niższa wartość współczynnika przy C₃S wynika z faktu, że wytwarza on duże ilości mikrokrystalicznego Ca(OH)₂, który ma powierzchnię właściwą znacznie mniejszą niż gel (uprawnienia budowlane).

Proporcjonalność między ciężarem wody tworzącej monomolekulamą warstwę na powierzchni gelu i ciężarem nieodparowywalnej wody w zaczynie (dla danego cementu) oznacza, że w procesie hydratacji powstaje gel o niemal takiej samej powierzchni właściwej. Innymi słowy przez cały czas powstają cząstki o tej samej wielkości, a cząstki już istniejące nie ulegają powiększeniu. Nie jest tak jednak w przypadku cementów o wysokiej zawartości C₂S (program egzamin ustny).

Istnieją dwie klasyczne teorie tłumaczące zjawisko twardnienia lub wzrostu wytrzymałości betonu. Według teorii sformułowanej w 1882 r. przez Le Chateliera produkty hydratacji cementu mają niższą rozpuszczalność niż składniki pierwotne, w związku z czym hydraty wytrącają się z roztworu przesyconego. Wytrącona substancja pojawia się w postaci powiązanych, wydłużonych kryształów o wysokich właściwościach kohezyjnych i adhezyjnych (opinie o programie).

Utrata wody

Według teorii zaproponowanej przez W. Michaelisa w 1893 r. początkowa wytrzymałość jest przypisywana krystalicznym glinianom, siarczanoglinianom i wodorotlenkowi wapniowemu. Następnie woda nasycona wapnem atakuje krzemiany i tworzy zhydratyzowane krzemiany wapniowe, które jako prawie nierozpuszczalne formują się w galaretowatą masę. Masa ta wobec utraty wody stopniowo twardnieje (segregator aktów prawnych). Utrata wody następuje w wyniku zewnętrznego suszenia lub hydratacji wewnętrznych, nie zhydratyzowanych rdzeni ziaren cementu. W ten sposób pojawia się kohezja.

Zgodnie z nowoczesną wiedzą obie teorie zawierają elementy prawdziwe i w żadnym przypadku nie są sprzeczne. W szczególności chemicy zajmujący się koloidami stwierdzili, że wiele - jeśli nie większość - koloidów składa się z cząstek krystalicznych, które jednak będąc nadzwyczaj małych rozmiarów, mają olbrzymie pole powierzchni, w wyniku czego powstaje wrażenie, że właściwości ich są odmienne od właściwości zwykłych ciał stałych. W ten sposób zachowanie się koloidalne jest przede wszystkim raczej funkcją wielkości pola powierzchni, a nie nieregularności struktury wewnętrznej odpowiednich cząsteczek.

W przypadku cementu portlandzkiego przekonano się, że w wyniku zmieszania z dużą ilością wody wytwarza on w ciągu kilku godzin przesycony roztwór Ca(OH)₂, zawierający skupiska hydratu krzemianu wapniowego w stanie meta- stabilnym. Hydraty te wytrącają się gwałtownie zgodnie z teorią Le Chateliera (promocja 3 w 1). Następujące twardnienie może być spowodowane odciągnięciem ze zhydratyzowanego materiału wody, tak jak to postulował Michaelis. Dalsze prace doświadczalne wykazały, że hydraty krzemianu wapniowego występują w rzeczywistości w postaci nadzwyczaj małych (submikroskopowych), połączonych kryształtów, które z uwagi na rozmiary można by równie dobrze opisać jako gel.