Hydratiseringsgrad

Hydratiseringsgrad är ett mått på i vilken utsträckning ett material har hydratiserats, det vill säga hur stor del av det potentiella vattnet som har reagerat och blivit bundet i hydratiserade produkter. Begreppet används inom flera fält, särskilt inom cement- och byggnadsteknik, geologi och materialvetenskap. I cementteknik beskriver hydratiseringsgrad hur stor del av de reaktiva bindemedelsfaserna i cementen som har reagerat med vatten och bildat hydratiseringsprodukter såsom C-S-H och Ca(OH)2. En högre hydratiseringsgrad indikerar i allmänhet att kemiska omvandlingar har fortgått längre.

Mätningar av hydratiseringsgrad görs med flera metoder: kalorimetri för att följa värmeutveckling vid hydratisering; termogravimetri (TGA) och differential scanning calorimetry (DSC) för att uppskatta bundet vatten; röntgendiffraktion (XRD) och kärnmagnetisk resonans (NMR) för hydratiserade produkter; samt porosimetri och andra gravimetriska eller kemiska metoder som avgör vatteninnehåll och bindningsgrad.

Betydelsen är stor för materialets styrka, hållbarhet och dimensionell stabilitet. I betong korrelerar hydratiseringsgrad ofta med ökad tryckstyrka och förbättrad motståndskraft mot upplösning, men snabb hydratisering kan också öka risk för krympning och sprickbildning vid tidiga skeden.

Faktorer som påverkar hydratiseringsgrad inkluderar vatten-till-bindemedelsförhållande, temperatur vid härdning, fukthållning, tillsatser (till exempel retarderare eller accelererare), kornstorlek och renhet hos råmaterialet.

Notera att begreppet definieras olika beroende på kontext. Vatten i porer räknas inte alltid som bundet vatten, och full hydratisering uppnås sällan under normala bygg- eller laboratorieförhållanden; därför används definierade referensramar när man jämför olika material.