Hydratace cementu

Hydratace portlandského cementu jsou chemické děje probíhající při tuhnutí a tvrdnutí cementového mléka, malty, kaše či betonu. Po smísení s vodou dochází k hydrataci původně bezvodých minerálů za vzniku hydratačních produktů.

Seznam chemických reakcí

Reakce alitu s vodou

2(3CaO. SiO₂) + 6H₂O → 3CaO. 2SiO₂. 3H₂O + 3Ca(OH)₂

Reakce belitu s vodou

2(2CaO. SiO₂) + 4H₂O → 3CaO. 2SiO₂. 3H₂O + Ca(OH)₂

Reakce trikalcium aluminátu

3CaO. Al₂O₃ + 3(CaSO₄. 2H₂O) + 26H₂O → 3CaO. Al₂O₃. 3CaSO₄. 32H₂O

Princip zpomalení hydratačních reakcí, ettringit

Jde zejména o reakci trikalcium aluminátu (C3A), který s vodou reaguje velmi rychle. Ke zpomalení reakce se do slínku přidává sádrovec, který reaguje s trikalcium aluminátem za vzniku ettringitu, který na povrchu zrn vytváří ochrannou vrstvu, tím zpomaluje tuhnutí cementu. Ettringit reaguje na monosulfát.

3CaO. Al₂O₃ + 3(CaSO₄. 2H₂O) + 26H₂O → 3CaO. Al₂O₃. 3CaSO₄. 32H₂O

Hydratace se rovněž zpomaluje s klesající teplotou.

Hydratační teplo cementu, způsoby ovlivnění jeho vývinu

Hydratační reakce cementu jsou provázeny vývinem tepla. V zásadě lze říci: čím kvalitnější cement, tím je hydratační teplo vyšší.

Hydratační tepla slínkových materiálů:

-C3A 867 J/g

-C3S 502 J/g

-C4AF 419 J/g

-ß-C2S 260 J/g

Vývin tepla lze zejména ovlivnit snížením obsahu C3A (snížení hydratačního tepla) v cementu a přídavkem příměsi (struska, popílky).