Схватывание и твердение цемента представляют собой сложные физико-химические процессы. При схватывании цементное тесто постепенно теряет пластичность и загустевает, приобретая незначительную прочность. Развивающийся затем процесс твердения, т. е. превращение цементного теста в цементный камень, в благоприятных тепловлажностных условиях продолжается в течение многих лет. Образующиеся при этом структура и прочность в силу сцепления между отдельными частицами новообразований, а также этих новообразований с по-верхностями зерен заполнителей создают монолитное твердое тело.
При соприкосновении цемента с водой вначале происходит реакция между минералами клинкера и водой на поверхности частиц. Процесс взаимодействия воды с клинкерными минералами можно представить следующим образом. Все клинкерные минералы, какой бы малой растворимостью они ни обладали, тотчас же начинают растворяться в воде. В водном растворе происходит гидролиз (разложение) минералов и гидратация их (присоединение воды). Образующиеся гидратные соединения создают пересыщенные растворы, из которых эти соединения выделяются в тонкодисперсном, коллоидном состоянии. Именно этим обстоятельством объясняется пластичность цементного теста, имеющего щелочную реакцию вследствие появления гидролитически образующейся свободной извести.
Появление свободной извести в цементном тесте обусловливается гидролизом основного соединения — C3S, представляющего собой неустойчивую в водной среде систему. При гидролизе C3S образуется также коллоидный двухкальциевый гидросиликат. Это соединение вследствие чрезвычайно малой растворимости в воде и повышенной устойчивости подвергается гидролизу в очень малой степени, и свободной гидроокиси кальция почти совсем не образует. С3А в водном растворе гидролизуется с обратным присоединением первоначально выделившейся Са (ОН)2 и последующей гидратацией. C4AF в результате растворения, гидролиза и гидратации дает трехкальциевый гидроалюминат и гидроферрит кальция.
10 апреля 2012
