4.4 : Wytrzymałość i ciepło hydratacji

Hydracja cementu to reakcja egzotermiczna, podczas której wytwarzane jest ciepło w miarę wiązania cementu z wodą. To ciepło hydratacji ma kluczowe znaczenie dla rozwoju wytrzymałości cementu. Tempo wytwarzania tego ciepła, wpływa na wzrost temperatury, przy czym większość ciepła jest uwalniana na wczesnym etapie procesu hydratacji, połowa w ciągu pierwszych trzech dni i około 75% w ciągu pierwszego tygodnia.

Ciepło hydratacji dla każdego związku cementowego jest znaczące; na przykład glinian trójwapniowy (C_3A) i krzemian trójwapniowy (C_3S) przyczyniają się najbardziej do tego procesu. Tabela 1 podsumowuje ciepło hydratacji dla związków cementowych, takich jak C_3S, C_2S, C_2A i C_4A. Dostosowanie proporcji tych związków może kontrolować szybkość i całkowitą ilość ciepła uwalnianego podczas hydratacji cementu.

Tabela 1. Ciepło hydratacji związków cementowych

Na rozwój wytrzymałości uwodnionego cementu wpływają przede wszystkim związki krzemianu trójwapniowego (C_3S) i krzemianu dwuwapniowego (C_3S). C_3S znacząco przyczynia się do wytrzymałości w ciągu pierwszych czterech tygodni po hydratacji, podczas gdy C_2S odgrywa ważniejszą rolę w długoterminowym wzroście wytrzymałości, zwłaszcza po pierwszym roku. Po roku oba związki, rozpatrywane w stosunku wagowym, przyczyniają się w równym stopniu do ogólnej wytrzymałości cementu.