hydratatie

In het algemeen is hydratatie het opnemen van één of meer H2O-moluculen in het te hydrateren molecuul. 
In de bouwkunde wordt onder hydratatie meestal het chemische proces bedoeld waarbij water reageert met cement. Het eindproduct is afhankelijk van de toeslagmaterialen: 
- cementsteen (cement en water)
- mortel (cement en water en fijn toeslagmateriaal)
- beton (cement en water en fijne en grove toeslagstoffen). 
Hydratatie bij beton duurt ca. 4 weken (vandaar de 28-dagen-sterkte van beton).

Het hydratatieproces is tamelijk ingewikkeld maar komt in grote lijnen neer op kiezelzuur-gel-vorming en de vorming van onderling verstrengelde microkristallen, de staafjes op de eerste afbeelding onder. Het gel vormt als het ware een lijm of kit tussen de cementkorrels (tweede afbeelding onder). De verstrengelde kristallen mogen niet verbroken worden. Cement- en betonspecie mogen dan ook een bepaalde tijd na de toevoeging van water niet meer verwerkt worden.

Bij de chemische reactie hydratatie komt in vrij korte tijd warmte vrij waardoor de temperatuur van het beton zelfs tot 40 of 50 graden Celsius of meer kan toenemen. De hydratatiewarmte, de warmte die vrijkomt bij hydratatie (een zogenoemde exotherme reactie), is onder meer afhankelijk van de soort cement en het cementgehalte in het mengsel. Hoe fijner het cement is gemalen, hoe sneller de warmte vrijkomt. Hoe hoger de gewenste druksterkte van het beton, hoe hoger de hydratatiewarmte, bv. CEM 52,5 N levert 345 J/g en CEM III/B 42,5 N levert 245 J/g. Hoe hoger de temperatuur tijdens de verharding, hoe lager de uiteindelijke sterkte. Na hydratatie treedt afkoeling van de constructie op wat tot betonkrimp leidt en scheurvorming kan geven. Zie voor meer gegevens het informatieblad warmteontwikkeling van ENCI, waarin ook veel maatregelen staan om scheurvorming te vermijden.

De snelheid waarmee hydratatiewarmte vrijkomt, is afhankelijk van:
- de temperatuur van de specie en van het jonge beton
- de sterkteklasse van het cement
- de watercementfactor (wcf)
- het toepassen van hulpstoffen (plastificeerders, vertragers/versnellers, aluminaten e.d.).

Overigens, ook gips voor pleisterwerk ondergaat door toevoegen van water hydratatie.

getekend model van cementsteen met luchtporie en capillaire poriën:

gelvezeltje met water in tussenlaag, geadsorbeerd water (adsorberen is het "aan elkaar hechten" van moleculen van verschillende fasen; hier: vloeistof en vaste stof), csh-deeltjes (calciumsilicium hydraten), capillaire porie:

Het woord hydratatie is afgeleid van het Griekse hudor (water).

Met dank aan Piet Hoekman bouwkundig advies (mail).
Verg. fysische droging, porositeit, carbonatatie, sterkte. 
Eng. hydration; hydrartatiewarmte is heat of hydration