4.3 : Hidratación del cemento

La hidratación del cemento es una reacción química entre las partículas de cemento y el agua. Este proceso se produce principalmente a través de dos mecanismos: a través de la solución y proceso topoquímico. En el proceso a través de la solución, los compuestos anhidros se disuelven en sus constituyentes, los hidratos se forman en la solución y luego precipitan de la solución sobresaturada. El proceso topoquímico implica reacciones en estado sólido en la superficie de las partículas de cemento. El proceso a través de la solución domina el proceso topoquímico en las primeras etapas de hidratación.

Los aluminatos se hidratan rápidamente y reaccionan inmediatamente con el agua para liberar una cantidad significativa de calor. Se agrega yeso para ralentizar esta reacción liberando iones de sulfato que reducen la solubilidad de los aluminatos, controlando así la velocidad de fraguado. Los productos de hidratación de los aluminatos son el hidrato de aluminato de calcio y el hidrato de aluminoferrita de calcio. Los silicatos de calcio se hidratan para formar hidrato de silicato de calcio (C-S-H) e hidróxido de calcio, y el C_3S se hidrata más rápido que el C_2S. La hidratación completa del silicato tricálcico (C_3S) da como resultado un 61 % de silicato de calcio hidratado (C-S-H) y un 39 % de hidróxido de calcio, mientras que la hidratación del silicato dicálcico (C2S) da como resultado un 82 % de C-S-H y un 18 % de hidróxido de calcio. El C-S-H es crucial para la resistencia del cemento, por lo tanto, aumentar el contenido de C_2S en relación con el de C_3S puede mejorar la resistencia máxima del hormigón.