Структура цементного камня

Отвердевший цементный камень, как это вытекает из рассмотренных теорий твердения, представляет собой микроскопически неоднородную систему, состоящую из кристаллических сростков и гелеобразных масс в виде частиц коллоидных размеров, т. е. имеет коагуляционно-кристаллизационную структуру. Неоднородность структуры усиливается тем, что в составе отвердевшего цементного камня содержится то или иное количество частиц цементного клинкера, неполностью прореагировавших с водой, либо остекловавшихся частиц, вовсе неспособных к гидратации. Эти различной формы и размеров частицы являются как бы инертными материалами, заполнителями в отвердевшем цементном камне. Подобный конгломерат называют «микробетоном» по аналогии со строением обычного бетона. Следует учесть, что в растворобетонном узле в большинстве случаев при помоле клинкера вводится то или иное количество активных или инертных минеральных добавок, которые также оказывают сильное влияние на структуру цементного камня разнообразием зернового состава и формой частиц. Рациональными методами подбора минералогического и зернового составов «микробетона» (в частности путем подбора количества и степени измельчения микронаполнителей) можно регулировать необходимые свойства цементного камня в желательном направлении. Структурная составляющая цементного камня, образованная непосредственно срастанием кристаллов, обладает повышенной и быстро нарастающей прочностью, совершенной упругостью и в то же время недостаточной деформативностью, т. е. хрупкостью. Гелевая структурная составляющая характеризуется замедленным, но более длительным во времени приростом прочности и более высокой деформативностью. Исследования подтверждают тесную связь между минералогическим составом цемента, структурой цементного камня и его физико-механическими свойствами.

Таким образом, цементный камень представляет собой весьма сложный конгломерат, состоящий из кристаллических и коллоидных новообразований, незатронутых еще водой частичек цементного клинкера и значительного количества микропор и сообщающихся капилляров, заполненных водой, водяным паром и воздухом. Для цементного камня характерно не только наличие пористости, но и огромное количество внутренних поверхностей, разделяющих твердую фазу вещества от жидкой и газообразной.