TẠI SAO BÊ TÔNG LÀM TỪ XI MĂNG LẠI CỨNG BỀN?
Xi măng là một loại vật liệu kiến trúc thông dụng, xi măng dạng bột sau khi trộn với một lượng đá và nước thích hợp, sẽ kết thành bê tông vững chắc.
Xi măng tại sao lại trở nên cứng như vậy?
Xi măng bình thường là hợp chất của canxi silicat, được tạo thành từ việc cho đá vôi hoặc đá vôi trắng (cácbónát canxi) cùng đất sét (hợp chất nhôm, silic và oxy) vào trong lò nung nhiệt độ cao tạo thành. Sau khi trộn xi măng và nước, trong thời gian một tiếng đầu tiên, các hạt xi măng được một lớp mỏng màng keo bán thẩm thấu bao bọc. Lớp màng keo này là do canxi silicat và nước hợp thành. Quá trình hóa hợp này gọi là tác dụng hợp nước.
Những loại xi măng thông thường sau 4 giờ tiếp xúc mới có thể đạt tới độ cứng bước đầu. Lúc này, nước phần ngoài thấm sâu vào trong qua màng keo bán thẩm thấu, các hạt xi măng sẽ tiếp tục hòa tan bộ phận, tùy theo độ đặc, lực thẩm thấu, sự thay đổi thể tích, màng keo xuất hiện sự rạn nứt, và hình thành màng keo mới, lặp lại như vậy nhiều lần, phía ngoài hạt xi măng sẽ hình thành sợi dạng ống rỗng. Lượng lớn sự dạng ống giống như ''trích'' xuyên ra ngoài. Theo độ duỗi dài của sợi, các ''trích'' dạng ống rỗng này dần dần liên kết lại với nhau, từ đó hình thành ''lưới đan chéo'' do các hạt keo liên kết lại với nhau. Lưới lập thể được tạo thành từ các sợi này tăng độ cứng chắc cho xi măng.
Xi măng thường dần dần khô cứng trong vài ngày hay vài tuần đầu, nếu cho một lượng nước thích hợp, nó vẫn tiếp tục bền theo năm tháng. Xi măng phản ứng rất chậm với nước, để từng bước chứng thực điều này, các nhà khoa học đã mài sắt xi măng đã khô cứng, và kết hợp trộn lại nó với nước, phát hiện thấy nó có thể đông cứng lần hai. Các khe hở nhỏ trong xi măng có lúc còn tự động lấp kín, chính là vì các khe hở làm cho các hạt xi măng mở ra, khi đó nước tràn vào, bề mặt ngoài của những hạt xi măng này lại xuất hiện các sợi nhọn mới, do đó liên kết lại các bộ phận bị hở nứt ra.
