4.4 : Прочность и теплота гидратации

Гидратация цемента — это экзотермическая реакция, в которой тепло выделяется при гидратации цемента. Это тепло гидратации имеет критическое значение для развития прочности цемента. Скорость, с которой выделяется тепло, влияет на повышение температуры, при этом большая часть тепла выделяется на ранних этапах процесса гидратации, половина — в течение первых трех дней, и около 75% — в течение первой недели.

Теплота гидратации для каждого цементного соединения имеет важное значение; например, трикальцийалюминат (C_3A) и трикальцийсиликат (C_3S) вносят наибольший вклад в этот процесс. В таблице 1 приведены значения теплоты гидратации для цементных соединений, таких как C_3S, C_2S, C_2A и C_4A. Регулировка пропорций этих соединений может управлять скоростью и общим количеством тепла, выделяемого при гидратации цемента.

Таблица 1. Теплота гидратации для цементных составов

На развитие прочности гидратированного цемента в первую очередь влияют соединения трикальцийсиликата (C_3S) и дикальцийсиликата (C_2S). C_3S вносит значительный вклад в прочность в течение первых четырех недель после гидратации, в то время как C_2S играет более важную роль в долгосрочном приросте прочности, особенно после первого года. Через год оба соединения, если рассматривать их по массе, вносят одинаковый вклад в общую прочность цемента.