4.3 : ترطيب الأسمنت

ترطيب الأسمنت هو تفاعل كيميائي بين جزيئات الأسمنت والماء. تحدث هذه العملية في المقام الأول من خلال آليتين: التحلل المباشر والكيمياء الطبوغرافية. في عملية التحلل المباشر، تذوب المركبات اللامائية في مكوناتها، وتتكون الهيدرات في المحلول، ثم تترسب من المحلول المشبع. تتضمن العملية الطبوغرافية تفاعلات الحالة الصلبة على سطح جزيئات الأسمنت. تهيمن عملية المحلول المباشر على العملية الطبوغرافية في مراحل الترطيب المبكرة.

تترطب الألومينات بسرعة، وتتفاعل على الفور مع الماء لإطلاق حرارة كبيرة. يضاف الجبس لإبطاء هذا التفاعل عن طريق إطلاق أيونات الكبريتات التي تقلل من قابلية ذوبان الألومينات، وبالتالي التحكم في معدل التصلب. منتجات ترطيب الألومينات هي هيدرات ألومينات الكالسيوم وهيدرات ألومينوفيريت الكالسيوم. تترطب سيليكات الكالسيوم لتكوين سيليكات الكالسيوم الهيدراتية (C-S-H) وهيدروكسيد الكالسيوم، مع ترطيب C_3S بشكل أسرع من C_2S. يؤدي الترطيب الكامل لسيليكات ثلاثي الكالسيوم (C_3S) إلى 61% من سيليكات الكالسيوم الهيدراتية (C-S-H) و39% من هيدروكسيد الكالسيوم، بينما يؤدي ترطيب سيليكات ثنائي الكالسيوم (C_2S) إلى 82% من C-S-H و18% من هيدروكسيد الكالسيوم. يعد C-S-H أمرًا بالغ الأهمية لقوة الأسمنت، وبالتالي فإن زيادة محتوى C_2S نسبة إلى C_3S يمكن أن يعزز القوة القصوى للخرسانة.