Wiązanie cementu

Trudności związane ze znalezieniem wspólnego języka, który umożliwiłby porozumienie między chemikiem badaczem cementu a konstruktorem budowli betonowych (program uprawnienia budowlane na komputer). Już od dawna właściwości cementu określane przez badanie zaprawy wyraża się za pomocą wskaźników, z którymi inżynier budowlany jest dobrze zapoznany, ale niezależnie od tych badań chemia cementu sięga do zróżnicowanych narzędzi nowoczesnej nauki stosując analizę rentgenostrukturalną, termiczną analizę różnicową, mikroskopię elektronową i pomiary z dziedziny chemii koloidów i fizyki kapilar.

Innymi słowy, chemia cementu zaczyna się posługiwać coraz rozleglejszymi metodami badań i pojęciami, z którymi badacz betonu, inżynier budowlany powinien być również dogłębnie zapoznany. Tak pokrewne i skazane na stałą bliską współpracę dziedziny, jak fizykochemia cementu i nauka o betonie nie mogą stracić między sobą kontaktu (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Wiadomo, że reakcje poszczególnych ogólnych faz cementu z wodą, których sumaryczny przebieg nazywa się hydratacją cementu, rozpoczynają się natychmiast po zetknięciu cementu z wodą. Jednak pierwszy, wstępny etap hydratacji cementu nie prowadzi do widocznych zmian konsystencji świeżo utworzonego zaczynu; dopiero po pewnym czasie rozpoczyna się gęstnienie, czyli wiązanie zaczynu - następuje początek wiązania.

W miarę upływu czasu wiązanie postępuje dalej, co uzewnętrznia się przez coraz znaczniejsze gęstnienie zaczynu, prowadzące w ostatecznym wyniku do zamiany plastycznego zaczynu na ciało stałe - sztuczny kamień. Następuje więc ostatecznie koniec wiązania - umownie wydzielonego początkowego okresu twardnienia, a proces twardnienia, czyli narastania wytrzymałości związanego zaczynu postępuje dalej (uprawnienia budowlane).

Przebieg wiązania cementu charakteryzuje się przedstawionymi wyżej dwoma pojęciami: początkiem i końcem wiązania, które ilościowo obrazuje się wyrażonymi w godzinach i minutach okresami czasu, jakie upłynęły od chwili zarobienia zaczynu odpowiednio do początku i do końca wiązania. Trzeba podkreślić, że arbitralnie i w sposób umowny ustalono stopień zgęstnienia badanego zaczynu i nazwano go początkiem i końcem wiązania (program egzamin ustny).

Czas wiązania cementu

Stosowana w praktyce metoda oznaczania początku i końca wiązania nie jest więc obiektywną metodą naukową. Używany do tego celu penetrometr zaproponowany został przed przeszło 100 laty przez francuskiego badacza i w nie zmienionej postaci stosowany jest z powodzeniem do dziś w większości krajów pod nazwą igły Vicata. Jedynie niektóre kraje anglosaskie posługują się odmiennym penetrometrem Gillmore’a, ale przepisy normowe tych krajów przewidują na ogół możliwość równoległego oznaczania warunków wiązania za pomocą obu typów penetrometrów (opinie o programie).

Czas wiązania cementu ma podstawowe znaczenie dla praktyki przemysłowej. Duże, uprzemysłowione place budowy, a także nowoczesne wytwórnie elementów prefabrykowanych mają centralne wytwórnie mieszanki betonowej, z których transportuje się ją nieraz na znaczne odległości do miejsc ułożenia w deskowaniach bądź formach. Operacje te wymagają nieraz dłuższego okresu czasu, w ciągu którego mieszanka betonowa powinna zachować swoją pierwotną konsystencję. Wymagania norm różnych krajów odnośnie do warunków wiązania różnią się między sobą (segregator aktów prawnych).

Co do początku wiązania niektóre normy stanowią, że cement nie może zacząć wiązać przed upływem 40 min od chwili sporządzenia zaczynu, inne zaś stawiają termin 1 h, a nawet 1,5 h. Również w odniesieniu do końca wiązania wymagania normowe różnych krajów bywają odmienne; postanowienia w tym zakresie zawierają się w granicach od 8 do 12 h.
Podstawowe czynniki wywierające decydujący wpływ na wiązanie cementu - to jego skład chemiczny i stopień zmielenia (promocja 3 w 1).

Duża szybkość reakcji hydratacji występującego w klinkierze portlandzkim glinianu wapniowego CSA powoduje, że sproszkowany klinkier portlandzki po zarobieniu wodą wiąże bardzo szybko i z tej przyczyny nie może znaleźć praktycznego zastosowania jako materiał wiążący. Trzeba więc zahamować powstawanie obfitych objętościowo mas żelowych uwodnionego glinianu wapniowego.