Твердение цемента при формировании структуры цементного камня является сложным и многостадийным физико-химическим процессом, основанном на химическом взаимодействии фазовых составляющих цемента и воды (гидратации цемента). При этом происходит его последовательное превращение вначале в пластичное цементное тесто, после смешивания с водой – затворения, затем схватывание – потеря тестом пластичности и последующее твердение – окончательное формирование структуры искусственного камня.
Строительно-технические свойства цементного теста – совокупность свойств цемента, характеризующих его способность образовывать в результате твердения прочный и долговечный цементный камень. Перечень наиболее важных свойств этого строительного материала включает в себя:
- водоотделение – количество воды, отделившейся при расслоении цементного теста вследствие осаждения частиц цемента;
- гидрофобизация – повышение устойчивости цемента к воздействию влаги воздуха путем введения специальных добавок, гидрофобизирующих поверхность зерен цемента;
- коррозиестойкость – способность цементного камня противостоять химическому и физическому воздействию агрессивной среды;
- морозостойкость – способность цементного камня противостоять многократному попеременному замораживанию и оттаиванию;
- пластификация – снижение водопотребности цемента путем введения специальных добавок;
- равномерность изменения объема – свойство цемента в процессе твердения образовывать цементный камень, деформация которого не превышает значений, установленных нормативным документом;
- расширение – увеличение линейных размеров цементного камня при твердении;
- самонапряжение – способность цементного камня напрягать заложенную в него арматуру.
- сульфатостойкость цемента – способность цементного камня противостоять разрушающему действию водных сред, содержащих сульфат-ионы;
- тепловыделение – количество теплоты, выделяемое при гидратации цемента;
- усадка – уменьшение линейных размеров цементного камня при твердении.
Одним из наиболее перспективных направлений технического прогресса в технологии бетона является формирование структуры цементного камня, позволяющей значительно повысить комплекс физико-технических свойств бетона. Эти задачи во многих случаях могут быть успешно решены с помощью различных химических модификаторов, которые при введении в бетон влияют на физико-химические процессы твердения вяжущих и в результате на технологические свойства бетонных смесей. При этом выявлены основные тенденции кинетики структурообразования цементного теста в присутствии добавок и установлены закономерности влияния добавок разных классов на комплекс свойств, определяющих формирование цементного камня: сроки схватывания, скорость нарастания прочности, адгезию, формирование поровой структуры, долговечность камня.
