Твердение портландцемента сопровождается изменением объема. При твердении на воздухе за счет испарения воды происходит усадка, а в воде — набухание. При схватывании и твердении цемента выделяется тепло, особенно в первые семь дней (70—80%) после затворения водой, причем у цементов высокой активности экзотермия бывает больше, чем у низкоактивных. В результате неравномерных изменений объема и выделения тепла по толщине изделий при твердении цемента внутри изделия развиваются значительные температурные и усадочные напряжения, а на поверхности появляются трещины. Для предупреждения появления больших трещин в больших массивах на портландцементе устраиваются усадочные швы. При твердении в воде прочность цементного камня получается больше, чем на воздухе, вследствие отсутствия усадочных явлений.

Водопотребностью портландцемента называется количество воды, необходимое не только для химической реакции твердения цемента, но и для придания цементному тесту определенной подвижности (пластичности). Для процесса твердения (гидратации) цемента требуется воды около 15% от веса его, однако, для того чтобы обеспечить пластичность цементного теста и его удобоукладываемость в формы изделий, ее берется значительно больше — от 40 до 70%. При твердении излишняя вода испаряется, оставляя большое количество пор в цементном камне, и этим снижает плотность, прочность, морозостойкость его, повышает водо- и воздухопроницаемость, следовательно, излишняя для твердения вода резко снижает качество изделий из цемента. Поэтому, чем меньше воды употребляется для затворения смеси, тем прочнее получаются камни.

Коррозия портландцемента в искусственных камнях происходит под действием среды. Например, пресные воды вымывают известь Са(ОН)г, которая образуется в портландцементе при обжиге и последующем твердении его. Агрессивные углекислая, серная, соляная кислоты, а также соли магния, которые содержатся в сточных, подземных или морских водах, соединяясь с известью или известняком портландцемента, превращают их в растворимые вещества, которые потом вымываются водой, и этим разрушают цементный камень. Растворы сахара также разрушают цемент. И, наконец, воды, содержащие сульфаты CaS04 и SO3, соединяясь с составными частями портландцемента, образуют нерастворимые соли, увеличивающиеся в объеме в 2—2,5 раза и создающие дополнительные напряжения, разрушающие бетоны и растворы.

Разновидности портландцемента — пластифицированный, гидрофобный и др.— получаются путем введения в обычный цемент при его помоле добавок, которые изменяют некоторые его свойства. Например, пластификаторы (концентраты сульфитно-спиртовой барды 0,15—0,25% по весу) увеличивают подвижность теста; гидрофобные вещества (мылонафт

0,05—0,5% по весу) понижают гигроскопичность цемента при его хранении и перевозке, а также повышают пластичность смесей из него.

Вследствие увеличения пластичности смеси снижается водо- потребность, а следовательно, увеличивается плотность и прочность цементного камня, что дает экономию цемента.

Пуццолановый и шлаковый портландцементы получаются помолом клинкера портландцемента вместе с активными добавками. Для пуццоланового портландцемента берут от 20 до 50% по весу минеральных (главным образом, кислых) активных добавок из горных пород, а для шлакового — от 30 до 70% по весу из доменных гранулированных шлаков.

Пуццолановый портландцемент не разрушается пресными и проточными водами, а шлаковый еще более водостоек — он не разрушается пресными и минерализованными водами.

Твердение обоих видов портландцемента менее активно, чем обычного портландцемента, меньше выделяется тепла при твердении, поэтому их широко используют в массивах гидротехнических и других сооружений. При пониженных температурах среды процесс твердения еще более замедляется, а ниже 10° почти прекращается. Морозостойкость этих цементов ниже обычного портландцемента. Марки их #28 = 300, 400 и 500 кГ/см2, В остальном их свойства остаются такими же, как и портландцемента.

Портландцемент и его разновидности, включая шлаковый и пуццолановый, перевозятся в закрытых емкостях. Для крупных потребителей — навалом в специальных железнодорожных вагонах, баржах и автомобилях-цементовозах, приспособленных для механической загрузки и разгрузки пневматическим способом, а мелким потребителям — в многослойных бумажных мешках по 50 кг. Хранится цемент в закрытых сухих неотапливаемых помещениях. Даже в этих условиях активность всех видов портландцемента, за исключением гидрофобного, снижается в результате частичной гидротации за счет влаги воздуха и карбонизации их. Так, например, при хранении до трех месяцев — на 20 %, до шести месяцев — более 30% и т. д.