4.4 : Resistenza e calore di idratazione

L'idratazione del cemento è una reazione esotermica in cui il calore viene generato quando il cemento si idrata. Questo calore di idratazione è fondamentale per lo sviluppo della resistenza del cemento. La velocità con cui questo calore viene generato influisce sull'aumento della temperatura, con la maggior parte del calore rilasciato all'inizio del processo di idratazione, metà entro i primi tre giorni e circa il 75% entro la prima settimana.

Il calore di idratazione per ogni composto di cemento è significativo; ad esempio, l'alluminato tricalcico (C_3A) e il silicato tricalcico (C_3S) contribuiscono maggiormente a questo processo. La Tabella 1 riassume il calore di idratazione per composti di cemento come C_3S, C_2S, C_2A e C_4A. Regolando le proporzioni di questi composti è possibile gestire la velocità e la quantità totale di calore rilasciato durante l'idratazione del cemento.

Tabella 1. Calore di idratazione per composti di cemento

Lo sviluppo della resistenza del cemento idratato è influenzato principalmente dai composti silicato tricalcico (C_3S) e silicato bicalcico (C_3S). C_3S contribuisce in modo significativo alla resistenza durante le prime quattro settimane dopo l'idratazione, mentre C_2S svolge un ruolo più cruciale nei guadagni di resistenza a lungo termine, specialmente dopo il primo anno. Dopo un anno, entrambi i composti, se considerati su base massa per massa, contribuiscono in egual modo alla resistenza complessiva del cemento.