7.3 : Porowatość w betonie

Porowatość betonu jest miarą pustych przestrzeni w jego strukturze. Te przestrzenie mają znaczący wpływ na jego wytrzymałość i trwałość. Kiedy woda i cement wchodzą w interakcję, reakcja chemiczna zwana hydratacją tworzy półstałą pastę. Pasta ta zawiera połączoną wodę, stanowiącą około 23% suchej masy cementu, oraz żelową wodę, która wypełnia maleńkie puste przestrzenie znane jako pory żelowe, stanowiące około 28% objętości żelowego cementu.

Równowaga wody i cementu w mieszance jest krytyczna – wpływa na stopień hydratacji, a tym samym na porowatość i wytrzymałość utwardzonego betonu. W idealnym procesie hydratacji dodatkowa przestrzeń niezajęta przez stałe produkty hydratacji tworzy pory kapilarne, stanowiące około 18,5% pierwotnej objętości cementu. W miarę utwardzania betonu ciągła hydratacja może wypełnić pory kapilarne produktami hydratacji, zwiększając gęstość materiału.

Aby uzyskać pełną hydratację i optymalną wytrzymałość, proces utwardzania musi być starannie zarządzany. Umożliwia on dodatkową hydratację, zmniejszając porowatość poprzez wypełnienie przestrzeni kapilarnych bardziej stabilnymi produktami hydratacji i w rezultacie zagęszczając pastę. Ten skrupulatny proces jest kluczowy dla uzyskania trwałego, wysokiej jakości betonu, który jest mniej podatny na degradację środowiskową i mechaniczną.