Чистое цементное тесто действует подобно клею, поэтому чем плотнее тесто, тем сильнее проявляются его вяжущие свойства, и наоборот: чем больше воды взято на данный объем цемента, тем слабее получается бетон.
Минимальное количество воды, требующееся для полной гидратации цемента, равно от 1/4 до 1/5 веса цемента, то есть от 0,2 до 0,25 л воды на 1 кг цемента. Однако при таком количестве воды цементное тесто оказывается настолько вязким, что с ним трудно работать. Кроме того, в реакцию с цементом в смеси вступает не вся вода, а только около половины ее, так что для полной гидратации требуется водоцементное отношение, равное 0,4. Но даже при таком количестве воды тесто в большинстве случаев получается слишком вязким, хотя его можно использовать для некоторых работ.
Практически приходится терять некоторую долю прочости, чтобы получить удобоукладываемый в опалубку бетон. «Удобообрабатываемый бетон» получается при водоцементном отношении от 0,45 до 0,75 л воды на 1 кг цемента.
В начальный период формирования структуры цементное камня цементное тесто представляет собой концентрированную суспензию (пасту). Она состоит из цементных зерен, окруженных водой затворения. Чем больше начальное водоцементное соотношение, тем при равных условиях толще водные прослойки, окружающие цементные зерна. Вода затворения в цементном тесте образует систему взаимосвязанных капиллярных пор, беспорядочно распределенных по всему объему цементного камня.
Участвуя в химической реакции, вода расходуется на гидратацию цемента, а высвободившееся место заполняют образующиеся гидратные новообразования - идет встречный процесс. Начиная с определенных соотношений, цемента уже не хватает на полное химическое связывание воды - она остается в толще цементного камня и формирует его микропористость.
При дальнейшем увеличении водоцементного соотношения (>0,65) оставшиеся микропоры и капилляры уже настолько протяженны и разветвлены, что становятся сообщающимися между собой. Цементный камень с таким строением порового пространства характеризуется не только низкой прочностью, но и высокой водопроницаемостью и плохой морозостойкостью.
В обобщенном варианте можно как ориентир принять, что каждый лишний процент воды, сверх обеспечивающей водопотребность цемента, снижает прочность на 1-3%, а такой эксплуатационный показатель, как морозостойкость -на 5-15%.
Поэтому, совершенствуя собственную технологию изготовления бетона в отдельно взятой бетономешалке, нужно добиваться наиболее полного использования вяжущего, что эквивалентно его экономии.
Скорость химических реакций, протекающих при твердении цемента, а также полнота использования цемента и его прочность увеличиваются при повышении тонкости помола цемента.
Для непрерывного повышения прочности цементного камня необходима влажная теплая среда. Твердение практически прекращается, если цементный камень будет находиться в сухой среде или при отрицательной температуре. Замерзший камень после опаивания, способен к дальнейшему твердению, но в этом случае не всегда может быть достигнута такая же прочность, как при твердении в нормальных условиях.
(1).png)
