Stos okruchowy

Niewątpliwie ta ostatnia droga prowadzi najbliżej celu, jednak nie rozwiązuje wszystkich problemów. Uchwycenie niektórych właściwości betonu drogą bezpośrednich pomiarów jest prawie niemożliwe do wykonania (program uprawnienia budowlane na komputer). Jedynym rozwiązaniem wydaje się określenie wzorami matematycznymi współzależności różnych cech, dających się uchwycić doświadczalnie i skonstruowanie takiego modelu ciała, który spełniałby ustalone już właściwości i na którym można by było odczytać zależności nie dające się ustalić na ciele rzeczywistym.

Jasny obraz własności fizycznych betonu może dać tylko rozpatrzenie jego struktury wewnętrznej. Jest ona złożona.
Podstawowymi składnikami betonu są:
- stos okruchowy złożony z ziarn kruszywa,
- ziarna nieuwodnionego cementu; spełniają one w betonie tę samą rolę co kruszywa z tym, że w sprzyjających warunkach mogą ulegać dalszemu przekrystalizowaniu się,
- zaczyn cementowy złożony z drobnych kryształków i koloidów powstałych w wyniku procesu wiązania i twardnienia cementu,
- woda, którą możemy podzielić na hydratacyjną, związaną trwale ze składnikami zaczynu cementowego, adsorbcyjną, trzymaną siłami kohezji przez kryształki zaczynu oraz kapilarną i wolną, wypełniającą włoskowate i duże pory betonu (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

Stos okruchowy składa się z brył wielokryształowych, przy czym kryształy wchodzące w skład ziarn kruszywa, jak i nie hydrolizowanych ziarn cementu posiadają różne sieci krystaliczne. Niemniej jony w poszczególnych kryształach, jak i kryształy między sobą, są powiązane głównie siłami walencyjnymi, co sprawia, że wytrzymałość stosu okruchowego w zwykłych betonach jest większa od wytrzymałości pozostałych składników. Zaczyn cementowy jest sam w sobie ciałem bardzo skomplikowanym. Jony i drobiny chemiczne tworzą elementarne komórki sieciowe, które wiążą się albo w ziarna koloidów, układające się w sposób nieuporządkowany i stąd czyniące wrażenie ciała bezpostaciowego, albo wchodzą w skład kryształów (uprawnienia budowlane).

Obecność ciał

Obecność ciał o tak różnym charakterze i wielkości pozwala wyróżnić w zaczynie następujące fazy:
- krystaliczną,
- koloidalną,
- koagulacyjną,
- roztworu nasyconego,
- swobodnej wody,
- próżni powietrznych (program egzamin ustny).

Fazy te powstają po zarobieniu cementu wodą w okresie wiązania i twardnienia. Okres wiązania jest okresem rozpuszczania lub hydrolizy najłatwiej rozpuszczalnych lub hydrolizujących połączeń. Wskutek małej ilości wody następuje szybko duże przesycenie roztworu. Ilość wody niezwiązanej wskutek hydratacji składników cementu maleje, lepkość roztworu rośnie, ruch jonów staje się coraz bardziej utrudniony (opinie o programie). Najpierw występuje krystalizacja produktów hydrolizy cementu. Kryształki osiągają rozmiary większe od form koloidalnych. Prócz krzemianów krystalizuje również Ca(OH)2. Równocześnie jednak ten sam związek tworzy charakterystyczne kuliste ziarna koloidalne.

Małe ilości wody i stosunkowo niska temperatura powodują powstawanie coraz liczniejszych form koloidalnych, a nawet powstałe już kryształy przechodzą w koloidalne micele.
Budowa micelarna przechodzi z czasem w koloidalne gele połączeń uwodnionych, sklejonych siłami przyczepności (adhezji), a następnie w gele o więźbie przestrzennej.

Siłami wiążącymi są tu głównie siły polaryzacji, kilkunastokrotnie mniejsze od sił walencyjnych, jednak poważnie rzutujące na wytrzymałościowe własności zaczynu. Utwory krystaliczne mają właściwość układania się w łańcuchy, łączące poszczególne ziarna stosu okruchowego i nierozpuszczone resztki ziarn cementu (segregator aktów prawnych). Przestrzenie między łańcuchami wypełniają koloidy lub pozostają one jako pustki lub soczewki wodne. Najlepiej strukturę zaczynu oddaje model Freudenthala. Ciekawe pod tym względem są też zdjęcia wykonane na mikroskopie elektronowym.

Są betony, w których nie powstają łańcuchy krystaliczne, a lepiszcze stanowią same koloidy. Betony te są dużo słabsze. Łańcuchy kryształów powiązane siłami walencyjnymi łączą się z kryształami stosu okruchowego i tworzy się jakby jeden duży kryształ (promocja 3 w 1). Fakt ten pozwala na traktowanie betonu jako ciała jednorodnego, na którym to założeniu oparto zresztą całą teorię żelbetu.