Hydration of cement
जब पानी को सीमेंट में जोड़ा जाता है, तो एक रासायनिक प्रतिक्रिया शुरू होती है जो प्रकृति में एक्ज़ोथिर्मिक होती है और एक महत्वपूर्ण मात्रा में गर्मी पैदा करती है। यह सीमेंट के हाइड्रेशन के रूप में जाना जाता है और मुक्त गर्मी को हाइड्रेशन की गर्मी कहा जाता है।
जलयोजन की प्रक्रिया एक तात्कालिक नहीं है। शुरुआती दौर में सीमेंट का हाइड्रेशन तेज़ होता है और धीमी दर पर अनिश्चित काल तक जारी रहता है। लगभग एक महीने के अंतराल में, 85 से 90% सीमेंट हाइड्रेट्स और सीमेंट लगभग पूरी ताकत से प्राप्त करता है। हाइड्रेशन अभी भी जारी है और सीमेंट समय के साथ मजबूत होता जा रहा है।
The process of hydration of cement may be explained as follows:
एक सीमेंट पेस्ट में यानी सीमेंट और पानी का एक संपूर्ण मिश्रण, रासायनिक प्रतिक्रिया जल्द ही शुरू होती है और कुछ समय के अंतराल के बाद, पेस्ट में विभिन्न यौगिकों के हाइड्रेट्स होते हैं, जिन्हें सामूहिक रूप से जेल कहा जाता है, सीमेंट, पानी और पानी से भरे रिक्त स्थान के अवशेष ताजा पेस्ट में। इन voids को केशिका छिद्र कहा जाता है। सीमेंट का जलयोजन बहुत महत्वपूर्ण है।
सीमेंट जेल में पतले रेशेदार क्रिस्टल होते हैं जो प्रकृति में छिद्रपूर्ण होते हैं। इन छिद्रों को जेल-छिद्र कहा जाता है। पानी के साथ सीमेंट की रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए सीमेंट के द्रव्यमान से लगभग 23% पानी की आवश्यकता होती है और इसे बाध्य पानी के रूप में जाना जाता है।
जेल-छिद्रों को भरने के लिए सीमेंट के द्रव्यमान से लगभग 15% पानी की आवश्यकता होती है और इसे जेल-पानी के रूप में जाना जाता है। इस प्रकार, सीमेंट के पूर्ण जलयोजन के लिए सीमेंट के द्रव्यमान से कुल 38% पानी की आवश्यकता होती है। इस चर्चा में, यह माना जाता है कि प्रतिक्रिया एक सील कंटेनर में होती है।
सीमेंट के साथ मिश्रित शेष पानी अवांछनीय केशिका गुहाओं का कारण बनता है। यदि केवल 38% पानी जोड़ा जाता है, तो केशिका गुहाओं को समाप्त किया जा सकता है।
सीमेंट के जलयोजन के उत्पाद कोलाइडल हैं और इस वजह से, जलयोजन के दौरान ठोस चरण की सतह क्षेत्र में भारी वृद्धि होती है। यह बड़ी मात्रा में मुक्त पानी को अवशोषित करता है। यदि जोड़ा गया पानी 38% है, तो सभी कोलाइड्स पर्याप्त रूप से संतृप्त नहीं होते हैं जो पेस्ट के सापेक्ष आर्द्रता को कम करता है।
इससे सीमेंट का जलयोजन कम हो जाता है क्योंकि जेल केवल पानी से भरे स्थान में बन सकता है। इसके लिए सीमेंट के द्रव्यमान से या दूसरे शब्दों में कम से कम 50% पानी की आवश्यकता होती है, जलयोजन के लिए 0.5 से अधिक में पानी-सीमेंट अनुपात पर्याप्त है।
वास्तविक परिस्थितियों में, प्रतिक्रिया एक सील कंटेनर में नहीं होती है और पानी के कम प्रतिशत के साथ, ठोस मिश्रण व्यावहारिक नहीं होगा। एक मिश्रण व्यावहारिक है अगर इसे आसानी से मिश्रित, रखा और आवश्यक स्थान पर जमा किया जा सकता है।
आमतौर पर कंक्रीट के निर्माण के लिए सीमेंट के द्रव्यमान से लगभग 50 से 60% पानी डाला जाता है।
The rate of hydration of cement is mainly influenced by the following points
जिस तापमान पर जलयोजन होता है: उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया तीव्र होती है। उच्च तापमान पर केवल 10 से 15 मिनट का जलयोजन कम तापमान पर 10 से 12 घंटे के जलयोजन के बराबर है। यह इस कारण से है कि ठंड के मौसम में, कभी-कभी समुच्चय को कंक्रीट बनाने के लिए उपयोग करने से पहले गरम किया जाता है।
सीमेंट की सुंदरता: सीमेंट जितनी महीन होती है, उतनी ही तेजी से प्रतिक्रिया होती है। चूंकि हाइड्रेशन सीमेंट कणों की सतह पर शुरू होता है, उपलब्ध सतह क्षेत्र जितना बड़ा होता है, उतना ही तेजी से जलयोजन होता है। महीन सीमेंट में सतह के बड़े हिस्से होते हैं और इसलिए जलयोजन तेजी से होता है। हालांकि, बहुत महीन जमीन सीमेंट हवा-सेट के लिए अतिसंवेदनशील होती है और पहले से खराब हो जाती है।
सीमेंट के अवयव: सीमेंट के अवयवों के गुणों को बदलकर प्रतिक्रिया को तीव्र या धीमा किया जा सकता है।
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