(4) Estabilidad
La uniformidad del cambio de volumen de la pasta de cemento tras el endurecimiento se denomina estabilidad de volumen del cemento. Después de añadir agua al cemento, éste se hidrata y endurece gradualmente, y la pasta de cemento endurecida puede mantener una forma determinada sin agrietarse, deformarse ni colapsarse. En general, además de la expansión del cemento en el proceso de fraguado y endurecimiento, la mayoría de los cementos se encogen ligeramente en volumen, pero estas expansiones y encogimientos se completan todos antes del endurecimiento, por lo que las piedras de cemento (incluidos el hormigón y el mortero) tienen un cambio de volumen constante, es decir, una buena estabilidad. Sin embargo, si la reacción química de algunos componentes del cemento no se completa antes del endurecimiento sino que se produce después, acompañada de un cambio de volumen, generará una tensión interna perjudicial dentro de la piedra de cemento endurecida si esta tensión interna es lo suficientemente grande. Cuando la resistencia de la piedra de cemento se reduce significativamente, e incluso el producto de cemento se daña debido al agrietamiento, significa que la estabilidad del cemento es pobre.
La estabilidad es un indicador esencial de la calidad del cemento. El uso de cemento con una estabilidad no cualificada provocará deformaciones, grietas e incluso el colapso de componentes de hormigón, edificios y morteros, lo que dará lugar a graves accidentes de calidad en ingeniería.
(5) Fuerza
La resistencia del cemento es un índice importante para evaluar la calidad del cemento y la base principal para clasificarlo.
La resistencia del cemento se refiere a la capacidad del cuerpo de prueba de mortero de cemento endurecido para resistir el daño de una fuerza externa, expresada en MPa (MPa), que es una de las propiedades físicas y mecánicas esenciales del cemento. Según las diferentes formas de tensión, la resistencia del cemento suele dividirse en tres tipos: resistencia a la compresión, resistencia a la flexión y resistencia a la tracción. El esfuerzo máximo cuando el cuerpo de prueba endurecido de mortero de cemento soporta un fallo de compresión se denomina resistencia a la compresión del cemento; el esfuerzo último se denomina resistencia a la flexión del cemento, y el cuerpo de prueba fraguado de mortero de cemento soporta la resistencia a la tracción. Por último, la tensión máxima durante un fallo por tracción se denomina resistencia a la tracción del cemento.
Muchos factores afectan a la resistencia del cemento, como la composición mineral del clinker, el contenido de óxido de calcio libre: y otros componentes químicos traza, el tipo y la cantidad de materiales mezclados añadidos al cemento, la cantidad de yeso añadido, y la molienda fina de cemento-grado, las condiciones de curado del cuerpo de prueba, y los métodos de prueba de resistencia.
(6) Calor de hidratación
El calor de hidratación del cemento es el calor generado por la hidratación del cemento. Dado que incluye una serie de acciones de hidratación, hidrólisis y cristalización, es el calor de endurecimiento del cemento.
El calor de hidratación y la tasa de liberación de calor dependen principalmente de la composición mineral del cemento. Cuanto más rápida sea la velocidad de hidratación de los minerales, mayor será el calor de hidratación. Debido a las diferentes condiciones de ensayo, los distintos aspectos suelen presentar ciertas discrepancias en los resultados de medición del calor de hidratación de los minerales del clínker. Sin embargo, los resultados de las pruebas muestran que la regla general es consistente: el calor de hidratación del aluminato tricálcico y la tasa de liberación de calor es el mayor, seguido de la aluminoferrita tetra cálcica y el silicato tricálcico, y el silicato dicálcico es el menor.
(7) Propiedad de sangrar y retener el agua
El sangrado se refiere al rendimiento de parte del agua de mezcla segregada de la lechada de cemento. El hormigón con altas propiedades de sangrado tiene más poros después del endurecimiento, y su impermeabilidad y resistencia a las heladas deben ser pobres, y también reducirá la resistencia a la corrosión.
El tipo de cemento, los materiales mezclados, la finura de molienda, la composición química y los aditivos afectan a la propiedad de sangrado. El sangrado del cemento suele expresarse como el porcentaje de la diferencia de volumen antes y después del sangrado de la lechada de cemento con respecto al volumen original antes del sangrado.
La propiedad de retención de agua se refiere a la capacidad de un material para retener agua, que es la propiedad opuesta al sangrado. Con una buena propiedad de retención de agua, el agua no se escapa cuando la lechada se deja en reposo, pero puede liberar agua cuando se utiliza una plantilla de absorción de agua, vibración de vacío o succión de vacío.
También se pueden mejorar las propiedades de retención de agua reduciendo el sangrado. Por ejemplo, mejora la finura de molienda del cemento, acelera la formación de la estructura cohesiva y minimiza el sangrado; mezclar materiales puzolánicos mixtos en el cemento, como diatomita, bentonita y relleno microcristalino; piedra caliza, dolomita, etc., puede aumentar su demanda de agua pero reducir su sangrado (por el contrario, añadir escoria al cemento Portland aumentará su propiedad de sangrado); reducir la cantidad de agua añadida y utilizar aditivos como el resinato sódico también puede minimizar la propiedad de sangrado.
(8) Cambio de volumen
El cambio de volumen de la piedra de cemento durante el uso, además de la expansión y contracción térmica y la contracción por carbonización, también afecta a la expansión en húmedo y la contracción en seco. Es decir, el volumen de la pasta de cemento endurecida cambiará con el cambio del contenido de agua. Se contrae en volumen cuando está seca y se expande cuando está húmeda.
La expansión de volumen de un material debida a la absorción de agua se denomina hinchamiento. La contracción por secado es la reducción de volumen del hormigón de cemento causada por la evaporación y la pérdida de agua en los poros capilares y los poros de cola. Cuando la retracción por secado es limitada, el hormigón es propenso a la formación de grietas por retracción.
(9) Resistencia a la congelación
La resistencia a la congelación se refiere a la capacidad del hormigón de cemento para resistir los ciclos de congelación-descongelación. Cuando se utiliza cemento en regiones muy frías, la resistencia a la congelación es una de las propiedades esenciales de la piedra de cemento. Y la durabilidad de la piedra de cemento también depende principalmente de su capacidad para resistir los ciclos de congelación-descongelación.
Cuando la temperatura ambiente del hormigón de cemento saturado de agua es inferior al punto de congelación, el agua que contiene se congelará, aumentando su volumen en un 9% aproximadamente, generando tensiones de expansión y haciendo que el hormigón desprenda esquinas y reduzca su resistencia; cuando la temperatura sube, el hormigón que contiene el agua se funde. Esta congelación y descongelación repetidas dañarán gravemente la estructura interna del hormigón.
(10) Erosión del medio ambiente
Los medios ambientales perjudiciales para la durabilidad del cemento son principalmente: agua dulce, agua ácida y ácida, solución de sulfato, solución de álcali, etc. Hay muchos factores que afectan al proceso de erosión. Además del tipo de cemento y la composición mineral del clinker, también está relacionado con la compacidad y la impermeabilidad de la lechada endurecida o del hormigón, así como con la presión, el caudal y los cambios de temperatura del medio de erosión. A menudo coexisten simultáneamente varios tipos de erosión que se influyen mutuamente.
