Stopień aktywności cementu

Stopień aktywności cementu, ilość będącej do jego dyspozycji wody oraz temperatura i czas tężenia są podstawowymi parametrami, od których zależy stopień zaawansowania dojrzałości betonu, wyrażony wskaźnikiem wytrzymałości na ściskanie (program uprawnienia budowlane na komputer). Woda jest jednym z trzech podstawowych składników betonu, ale z uwagi na swoje właściwości - jednym z dwóch (obok cementu) składników odznaczających się aktywnością chemiczną i jedynym składnikiem o wyraźnie występującej aktywności fizycznej (zjawisko adsorpcyjnej wody półzwiązanej). Daje to wodzie rolę wyjątkową w tężejącym betonie, gdyż każda zmiana jej ilości wpływa na efekty wytrzymalościotwórcze spoiwa zastosowanego do betonu (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Początkowa ilość wody w masie betonowej, konieczna dla zapewnienia odpowiedniej urabialności, jest z reguły znacznie wyższa od ilości potrzebnej do uzyskania w stanie świeżym zaczynu bezporowatego, natomiast w stanie stwardniałym - pełnej hydratacji cementu. Wyjściowy wskaźnik wodocementowy ma przy obecnie spotykanych sposobach zagęszczania wartość rzędu 0,35-0,8 dla betonów z cementu portlandzkiego i hutniczego oraz 0,5-0,8 dla betonów z cementu glinowego. Jedynie przy bardzo efektywnych metodach zagęszczania mechanicznego (prasowanie, wibroprasowanie, utrząsanie, wirowanie) możliwe jest zejście do granicy a>0 = 0,30 (uprawnienia budowlane).

Ilość wody krystalizacyjnej przy pełnej hydratacji przeciętnego cementu portlandzkiego wynosi wg B. Bukowskiego. 10-16%, przeważnie ok. 15% ciężaru cementu. Natomiast ilość wody hydratacyjnej W/,, będącej sumą wody krystalizacyjnej i aktywnej wody półwiązanej, wynosi wg M. R. Chambaucl, w stosunku do ciężaru uwodnionego cementu C/„ w/, = W/,/C/, = 0,20 dla cementu portlandzkiego zwykłego, 0,25 dla cementu portlandzkiego szybko twardniejącego i 0,35 dla cementu glinowego. Według Rediego ilość wody chemicznie związanej, która nie da się wyparować w temperaturze 1104-130°C, wynosi dla przeciętnych cementów portlandzkich (program egzamin ustny).

Pielęgnacja betonu

Wynika, że po 28 dniach tężenia w normalnych warunkach ilości wody hydratacyjnej Wh są niewielkie i wynoszą, w stosunku do ciężaru cementu dla cementu portlandzkiego zwykłego, dla cementu portlandzkiego szybko twardniejącego, 9% dla cementu hutniczego i 20°/o dla cementu glinowego.

Według M. R. Chambaud wartości po 28 dniach tężenia są dla cementów francuskich trochę wyższe i wynoszą: 14°/o dla cementu portlandzkiego zwykłego, 21% dla cementu portlandzkiego szybko twardniejącego i 32% dla cementu glinowego (opinie o programie).
Praktycznie rzecz biorąc, do pełnej hydratacji cementu w warunkach budowlanych nigdy nie dochodzi. Według B. Bukowskiego stopień hydratacji h = C/i/C osiąga dla cementów zwykłych po 28 dniach twardnienia wielkość rzędu 50%, a w późniejszym wieku dochodzi do 70-80% i zależy głównie od stopnia miałkości cementu.

Dla cementów szybko twardniejących przy należytej pielęgnacji, stopień hydratacji h osiąga po 28 dniach twardnienia wartość ok. 83%. Można zatem stwierdzić jednoznacznie, że wyjściowy wskaźnik w betonach jest znacznie większy od wskaźnika o>, potrzebnego do uzyskania przez beton 28-dniowej wytrzymałości miarodajnej (segregator aktów prawnych).
Możliwość zmiany wskaźnika W/C betonu w trakcie procesu tężenia. Gdyby beton bezpośrednio po zarobieniu wodą był chroniony przed utratą wilgoci, wówczas możliwe byłoby utrzymanie wskaźnika W/C na poziomie wyjściowym.

W wyniku zjawiska kontrakcji, zachodzącego przy uwadnianiu cementu, każda jednostka objętości wody związanej przez cement ulega zmniejszeniu średnio o 25%. Powoduje to powstawanie w tężejącym zaczynie porów o średnicy 504-200 A, których ilość zależna jest od stopnia hydratacji cementu. Pory te umożliwiają nasycenie tężejącego betonu dodatkową porcją wody, tak że z biegiem czasu wyjściowy wskaźnik W„/C może być przy pielęgnacji wodnej betonu przekroczony (promocja 3 w 1).