(4) Estabilidade
A uniformidade da mudança de volume da pasta de cimento após o endurecimento é chamada de estabilidade de volume do cimento. Depois de adicionar água ao cimento, ele gradualmente se hidrata e endurece, e a pasta de cimento endurecida pode manter uma forma específica sem rachaduras, deformações ou colapso. De modo geral, além da expansão do cimento no processo de fixação e endurecimento, a maior parte do cimento encolhe ligeiramente em volume, mas essas expansões e encolhimentos são todos concluídos antes do endurecimento, de modo que as pedras de cimento (incluindo concreto e argamassa) têm uma mudança de volume constante, o que representa uma boa estabilidade. No entanto, se a reação química de alguns componentes do cimento não for concluída antes do endurecimento, mas ocorrer depois, acompanhada de mudança de volume, ela gerará estresse interno prejudicial dentro da pedra de cimento endurecida se esse estresse interno for grande o suficiente. Quando a resistência da pedra de cimento é significativamente reduzida, e até mesmo o produto de cimento é danificado devido a rachaduras, isso significa que a estabilidade do cimento é ruim.
A estabilidade é um indicador essencial da qualidade do cimento. O uso de cimento com estabilidade não qualificada causará deformação, rachaduras e até mesmo o colapso de componentes de concreto, edifícios e argamassa, resultando em graves acidentes de qualidade de engenharia.
(5) Resistência
A resistência do cimento é um índice importante para avaliar a qualidade do cimento e a base principal para a classificação do cimento.
A resistência do cimento refere-se à capacidade do corpo de prova da argamassa de cimento endurecida de suportar danos causados por forças externas, expressa em MPa (MPa), que é uma das propriedades físicas e mecânicas essenciais do cimento. De acordo com as diferentes formas de estresse, a resistência do cimento é geralmente dividida em três tipos: resistência à compressão, resistência à flexão e resistência à tração. A tensão máxima quando o corpo de prova endurecido da argamassa de cimento sofre falha de compressão é chamada de resistência à compressão do cimento; a tensão máxima é chamada de resistência à flexão do cimento, e o corpo de prova endurecido da argamassa de cimento suporta a resistência à tração. Por fim, a tensão máxima durante uma falha de tração é chamada de resistência à tração do cimento.
Muitos fatores afetam a resistência do cimento, como a composição mineral do clínquer, o teor de óxido de cálcio livre e outros componentes químicos residuais, o tipo e a quantidade de materiais misturados adicionados ao cimento, a quantidade de gesso adicionada e a moagem fina do grau de cimento, as condições de cura do corpo de prova e os métodos de teste de resistência.
(6) Calor de hidratação
O calor de hidratação do cimento é o calor gerado pela hidratação do cimento. Como ele inclui uma série de ações de hidratação, hidrólise e cristalização, é o calor de endurecimento do cimento.
O calor de hidratação e a taxa de liberação de calor dependem principalmente da composição mineral do cimento. Quanto mais rápida for a taxa de hidratação mineral, maior será o calor de hidratação. Devido às diferentes condições de teste, vários aspectos geralmente apresentam certas discrepâncias nos resultados de medição do calor de hidratação dos minerais do clínquer. No entanto, os resultados dos testes mostram que a regra geral é consistente: o calor de hidratação do aluminato tricálcico e a taxa de liberação de calor são os maiores, seguidos pela aluminoferrita tetracálcica e pelo silicato tricálcico, e o silicato dicálcico é o menor.
(7) Propriedade de sangramento e retenção de água
O sangramento refere-se ao desempenho de parte da água de mistura secretada pela pasta de cimento. O concreto com altas propriedades de sangramento tem mais poros após o endurecimento, e sua impermeabilidade e resistência ao congelamento devem ser ruins, além de reduzir a resistência à corrosão.
O tipo de cimento, os materiais misturados, a finura da moagem, a composição química e os aditivos afetam a propriedade de sangramento. O sangramento do cimento é normalmente expresso como a porcentagem da diferença de volume antes e depois do sangramento da pasta de cimento em relação ao volume original antes do sangramento.
A propriedade de retenção de água refere-se à capacidade de um material de reter água, que é a propriedade oposta ao sangramento. Com uma boa propriedade de retenção de água, a água não vaza quando a pasta é deixada em repouso, mas pode liberar água quando se usa um modelo de absorção de água, vibração a vácuo ou sucção a vácuo.
A melhoria das propriedades de retenção de água também pode ser obtida com a redução do sangramento. Por exemplo, melhora a finura de moagem do cimento, acelera a formação da estrutura coesiva e minimiza o sangramento; misturar materiais pozolânicos no cimento, como diatomita, bentonita e carga microcristalina; calcário, dolomita etc., pode aumentar a demanda de água, mas reduzir o sangramento (ao contrário, adicionar escória ao cimento Portland aumentará sua propriedade de sangramento); reduzir a quantidade de água adicionada e usar aditivos como resina de sódio também pode minimizar a propriedade de sangramento.
(8) Alteração de volume
A alteração de volume da pedra de cimento durante o uso, além da expansão e contração térmica e da contração por carbonização, também afeta a expansão úmida e a contração seca. Ou seja, o volume da pasta de cimento endurecida mudará com a alteração do teor de água. Ela encolhe em volume quando seca e se expande quando úmida.
A expansão do volume de um material devido à absorção de água é chamada de inchamento. A retração por secagem é a redução de volume do concreto de cimento causada pela evaporação e perda de água nos poros capilares e nos poros de cola. Quando a retração por secagem é limitada, o concreto é propenso a rachaduras por retração.
(9) Resistência ao congelamento
A resistência ao congelamento refere-se à capacidade do concreto de cimento de resistir aos ciclos de congelamento e descongelamento. Ao usar cimento em regiões de frio intenso, a resistência ao congelamento é uma das propriedades essenciais da pedra de cimento. E a durabilidade da pedra de cimento também depende principalmente de sua capacidade de resistir a ciclos de congelamento e descongelamento.
Quando a temperatura ambiente do concreto de cimento saturado com água é menor do que o ponto de congelamento, a água contida nele congela, aumentando o volume em cerca de 9%, gerando tensão de expansão e fazendo com que o concreto descole os cantos e reduza sua resistência; quando a temperatura aumenta, o concreto dentro da água derrete. Esse congelamento e descongelamento repetidos danificam seriamente a estrutura interna do concreto.
(10) Erosão do meio ambiente
Os meios ambientais prejudiciais à durabilidade do cimento são, principalmente: água doce, água ácida e ácida, solução de sulfato, solução alcalina, etc. Há muitos fatores que afetam o processo de erosão. Além do tipo de cimento e da composição mineral do clínquer, ele também está relacionado à compactação e à impermeabilidade da pasta ou do concreto endurecido, bem como à pressão, à taxa de fluxo e às mudanças de temperatura do meio de erosão. Muitas vezes, há vários tipos de erosão que coexistem simultaneamente e influenciam uns aos outros.
