Гидравлик боғловчи моддалар

Коллоидланиш босқичи. Клинкер минераллари ва уларнинг ҳосилалари сувда турлича тезликда эрийди. Клинкер минералларининг сув билан ўзаро таъсири кальций гидросиликатлар, гидроалюминатлар ва гидроферритлар Са(ОН)₂ сингари эритмага ўтмайди, балки шу заҳоти коллоид эритмалар ҳосил қилиб, майдамайда қаттиқ заррачалар ҳолида ажралиб чиқа бошлайди. Ҳосил бўлган коллоид бўтқа қовушқоқ ва ёпишқоқ бўлади. Шу сабабли цемент хамири пластик ва боғловчилик хоссаларига эга. Цемент хамири тўлдиргич доналарини ўраб олади ва шу билан улар орасидаги ишқаланишни камайтиради, натижада, бетонбоп қоришма ёйилувчан ва яхши жойланувчан бўлиб қолади.
Цемент хамирининг пластиклик хоссаларини йўқотишга ва оз бўлса ҳам мустаҳкам бўлишига ёрдам берадиган қотиш босқичи коагуляцион структура ҳосил бўлиш даври дейилади. Шу коагуляцион структура ҳосил бўлиш давридаги цемент хамири мустаҳкамлиги қуюқлашиш мустаҳкамлиги демакдир. Қуюқлашиш даражасига қараб шартли равишда цемент хамирининг қуюқланишининг бошланиш ва қуюқланишининг тугалланиш босқичлари бўлади.
Кристалланиш босқичи портландцементнинг навбатдаги ва охирги қотиш даври ҳисобланади. Бу босқичда коллоид бўт­қалардан бир-бирига чирмашган кристаллар ҳосил бўлади. Натижада, кристалл намат ёки кристалл тўр пайдо бўлади.
Биринчи навбатда кальций гидроалюминатлардан ва қисман кальций гидроксиддан кристалл тўрлар ҳосил бўла бошлайди. Кальций гидросиликатлар эса анча вақтгача коллоид ҳолида туради. Шунинг учун цемент тошининг дастлабки қотиш давридаги мустаҳкамлиги кальций гидроалюминатлар, шунингдек, Са(ОН)₂ кристалларидан ҳосил бўладиган тўр мустаҳкамлигига боғлиқ. Бироқ цемент тоши бундан кейин, асосан гидросиликатлар ҳисобига мустаҳкамланиб боради. Гидросиликатлар аста-секин зичланиб кристалланади. Зичланган коллоид бўтқалар ва гидросиликатнинг кристалл ҳосилалари гидроалюминатлар ва Са(ОН)₂ нинг кристалл тўрларига қараганда анча мустаҳкам бўлади. Асосан, Са(ОН)₂ билан ўзаро фаол таъсир этиши натижасида, аморф қумтупроқдан ташкил топган гидравлик қўшилмалар портландцементнинг чучук сувга чидамлилигини оширади. Бунинг сабаби шундаки, Са(ОН)₂ билан SiO₂ ўзаро реакцияга киришганда нисбатан яхши эрийдиган оҳак қум-тупроқ билан эримайдиган кальций гидросиликатни СаОSiO₂nН₂О ҳосил қилади.
Стандартда кўрсатилган талабларга мувофиқ, портландцемент 45 дақиқадан кейин қуюқлаша бошлайди ва 12 соатдан кейин ниҳоясига етади. Янги тайёрланган бетон ва қоришмани цементнинг қуюқланишини бошланишигача ишлатиб бўлиши керак. Акс ҳолда бетоннинг мустаҳкамлиги пасайиб кетади. Шунинг учун қурувчиларнинг ўзлари ишлатаётган цементнинг қуюқланиш муддатларини билишлари жуда муҳим. Ҳарорат ортиб бориши билан цементнинг қуюқлашиши тезлашади, ҳарорат пасайиши билан эса секинлашади. Цемент хамирининг қуюқ­лашиш жараёнида С₃А асосий рол ўйнайди. Уч кальцийли алюминат қандай тезликда қуюқлашса, гипс қўшилмаган майдаланган портландцемент клинкери ҳам тахминан шундай тезликда қуюқлашади.
Портландцементнинг мустаҳкамлиги намуналарнинг сиқи­лишдаги ва эгилишдаги мустаҳкамлик чегараси билан ифодала­нади. Портландцемент шу кўрсаткичларга кўра маркаланади. Маркалар ўлчами 4x4x16 см бўлган балкачаларнинғ эгилишдаги мустаҳ-камлик чегарасига ва ярим балкачаларнинг сиқилишдаги мустаҳ-камлик чегарасига қараб белгиланади. Бу намуналар оғирлик бўйича 1:3 нисбатда тайёрланган пластик цемент қоришмасидан тайёр-ланиб, 28 кун қотирилади ва шундан кейин синалади. 28 кун қоти-рилган намунанинг сиқилишдаги мустаҳ­камлик чегараси цементнинг фаоллиги деб аталади. Агар цементнинг фаоллиги 54,6 МПа бўлса, унинг маркаси 500 қилиб белгиланади. Цементнинг мустаҳкамлигидан мумкин қадар тўла фойдаланиш учун унинг фаолли-гини ҳисобга олиш керак.