Chemisch gebonden water

(Chemically bound water)

Water dat, chemisch gezien, deel uitmaakt van het calcium-silicaat-hydraat (C-S-H), het product dat ontstaat bij de reactie van cement met water (hydratatie)

Nadere omschrijving

Cement reageert met water tot de zogenoemde C-S-H matrix (calcium-silicaat-hydraat). Hierin is het water chemisch gebonden (dit het 'hydraat' ofwel de H van C-S-H).

Aan elk oppervlak in een vochtige omgeving kleeft water, dus ook aan de C-S-H matrix. Dit zijn slechts een paar molecuullagen, die fysisch gebonden zijn aan het oppervlak. Ze zijn daarmee geen onderdeel van de C-S-H matrix, maar ze zijn ook niet beschikbaar voor de reactie met cement. Dit wordt het fysisch gebonden water genoemd. De hoeveelheid fysisch gebonden water is recht evenredig met de hoeveelheid gevormde C-S-H matrix.

Bedenk daarbij dat het C-S-H een zeer groot oppervlak heeft. Waar een gewoon portlandcement een fijnheid of specifiek oppervlak heeft van ongeveer 400 m²/kg, heeft het C-S-H het gigantische oppervlak van 150.000– 200.000 m²/kg. In vergelijkingen betekent dit dat een kilo cement met een oorspronkelijk oppervlak van twee tennisvelden uitgroeit tot een structuur met een oppervlak van 20 tot 25 voetbalvelden!

Het vrije water dat na aftrek van het chemisch gebonden water en het fysisch gebonden water overblijft is beschikbaar voor de reactie. Als dit 'vrije water' op is dan stopt de hydratatie.

Onderstaande figuur laat zien hoe de verhoudingen tussen vrij water, fysisch gebonden water en chemisch gebonden water veranderen tijdens het hydratatieproces.

Chemisch gebonden water
Chemisch gebonden water

Normen/aanbevelingen/literatuur

  • NEN-EN 197, Cement

    • Deel 1: Samenstelling, specificaties en conformiteitscriteria voor gewone cementsoorten;
    • Deel 2: Conformiteitsbeoordeling;
    • Deel 4: Samenstelling, specificaties en conformiteitscriteria voor hoogovencementen met lage beginsterkte;
  • NEN 3550 Gewone cementsoorten volgens NEN-EN 197-1, met aanvullende speciale eigenschappen – Definities en eisen;

  • Betoniek 9/17, Terugloop van de verwerkbaarheid;

  • Cementsteen, Basis voor Beton.