1. Mixing iniziale:
* Quando l'acqua viene aggiunta alla polvere di cemento, si forma una pasta. Questa pasta contiene vari composti di cemento, principalmente:
* silicato di tricalcium (C3S): Il componente principale, responsabile dello sviluppo precoce della forza.
* silicato di dicalcium (C2S): Contribuisce allo sviluppo successivo della forza.
* TricalCium Aluminate (C3A): Reagisce rapidamente con l'acqua e contribuisce all'impostazione iniziale.
* Tetracalcium Aluminoferrite (C4AF): Reagisce più lentamente di C3A e contribuisce allo sviluppo della forza.
2. Reazioni di idratazione:
* Idratazione di C3S e C2S: Questi composti reagiscono con l'acqua per formare un gel di idrato di silicato di calcio (C-S-H), che è il componente principale della pasta di cemento indurita. La reazione è esotermica e rilascia calore.
* C3S + H2O → C-S-H + CH (idrossido di calcio)
* C2S + H2O → C-S-H + CH
* Idratazione di C3A: C3A reagisce rapidamente con l'acqua per formare idrati di alluminato di calcio (C-A-H). Questa reazione è altamente esotermica e può causare impostazioni rapide se non controllata.
* C3A + H2O → C-A-H
* Idratazione di C4AF: C4AF reagisce con l'acqua per formare idrati di alluminoferrite di calcio (C-A-F-H), che contribuiscono allo sviluppo della forza.
* C4AF + H2O → C-A-F-H
3. Impostazione e indurimento:
* Impostazione: Man mano che l'idratazione avanza, la pasta di cemento inizia a solidificarsi, formando una struttura rigida. L'impostazione iniziale è dovuta alla rapida reazione di C3A.
* Indurimento: L'idratazione continua porta alla formazione di più gel C-S-H, che unisce le particelle, con conseguente aumento della forza.
4. Sviluppo della forza:
* La forza del calcestruzzo di cemento aumenta nel tempo mentre l'idratazione continua. Ciò è dovuto principalmente alla formazione di gel C-S-H e al riempimento dei pori all'interno della pasta.
Fattori che influenzano le reazioni:
* Rapporto Water-Cement: La quantità di acqua utilizzata influisce sulla velocità di idratazione e la resistenza del calcestruzzo.
* Temperatura: Temperature più elevate accelerano l'idratazione, mentre le temperature più basse la rallentano.
* Addixtures: Gli additivi chimici possono modificare il processo di idratazione, influenzando il tempo di impostazione, la resistenza e altre proprietà.
Nota: Questa è una spiegazione semplificata. Le reazioni chimiche effettive sono molto più complesse e coinvolgono numerose fasi e prodotti intermedi.
Se stai cercando informazioni più dettagliate, puoi fare riferimento a libri di testo specializzati sulla chimica del cemento e sulla tecnologia concreta.
