Чтобы сделать бетонную смесь, цемент представляет собой связующее, смешанное с заполнителем и добавленной водой. В результате получается свежий бетон, который еще мягкий и податливый. Для схватывания требуется около 24 часов. При этом происходит гидратация: цементное тесто превращается в камень. Но что именно происходит в бетоне?

Влажная, вязкая консистенция свежего рабочего материала имеет огромное преимущество. Только таким образом он достигает своей уникальной гибкости, что делает возможным строительство необычных форм. Долгий период, в течение которого можно обрабатывать свежезамешанный бетон, объясняется тем, что затвердевание представляет собой относительно медленный химический процесс.

Увлажнение

Решающим фактором здесь является реакция. Поэтому совершенно неправильно говорить, что бетон «сохнет». Это было бы так, если бы жидкость выбрасывалась в окружающую среду. Но бетон затвердевает именно потому, что вода присутствует, а не потому, что она уходит. Удивительно, но молекулы H 2 O реагируют с цементом, образуя твердые вещества.

В смешанные известняк и глину, обычно добавляют кварцевый песок и железную руду. Сырье измельчают и обжигают при температуре от 1400 до 1500 °C. В результате получаются твердые и очень плотные глобулы. Клинкеры смешивают с такими добавками, как доменный шлак, зола-унос, известняк и гипс, после чего все снова измельчают.

Заполнители, остаются неизменными и не участвуют в химической реакции. Но цементное тесто меняет свою консистенцию и становится твердым камнем. Тот факт, что добавки и примеси обычно добавляют в бетонные смеси на практике для достижения определенных желаемых свойств, не имеет отношения к основному принципу твердения.

Формирование кристаллов CSH

При контакте всех ингредиентов гидролиз происходит почти мгновенно — это и приводит к первоначальному затвердеванию. Но после этого спонтанная реакция вначале дает сбои. Клинкерные поверхности не разрушаются, по крайней мере, через час после добавления воды и начала фактического процесса затвердевания.

В зависимости от типа используемого цемента образуются различные кристаллы гидратов. В случае портландцемента, который содержит большое количество силиката кальция, это в первую очередь гидрат силиката кальция (CSH). Вначале эти кристаллы все еще очень маленькие, и только примерно через 4 часа образуются более крупные соединения CSH, которые все в большей степени способны перекрывать промежутки между частицами. Образуются длинноволокнистые игольчатые структуры.

Очень важно, чтобы все пропорции компонентов были правильными для высоких характеристик бетонной смеси. При этом необходимо учитывать соотношение между массой воды затворения и цемента. Он должен быть между 0,3 и 0,6. Ноль перед запятой означает, что «хорошая» бетонная смесь содержит больше цемента, чем воды.