Теоретически твердение цемента объясняется совокупностью кристаллизационных и коллоидных процессов.
I стадия - растворение цементных составляющих с переходом в раствор некоторых новообразований, в основном Са(ОН).
II стадия - образование "коллоидной" массы или схватывание, происходящее из-за ограниченной растворимости гидратных новообразований, выпадающих в раствор.
III стадия - кристаллизация или твердение - характеризуется кристаллизацией продуктов гидратации и образованием прочного кристаллического сростка.
При формовании бетона для скульптуры в зимнее время температура помещения не должна быть ниже 15-20°С, так как при температуре ниже 15°С твердение бетона резко замедляется, а при - 2°С и ниже - прекращается. Для ускорения твердения бетона добавляют, например, хлористый кальций в количестве 1,5-3% от веса цемента.
Начало схватывания бетона характеризуется увеличением его вязкости, а конец схватывания-затвердением (когда бетон не размазывается шпателем или мастерком).
Основным условием для нарастания прочности схватывающегося бетона является влажная среда. При отсутствии увлажнения бетон теряет до 40% своей марочной прочности. Увлажнение бетонной отливки, находящейся в форме, следует производить не ранее чем через сутки после окончания набивки, смачивание скульптуры раньше этого срока может создать на ее поверхности пленку*.
*(В этих случаях пленка удаляется после схватывания бетона путем промывки скульптуры 4-5 %-ным раствором соляной кислоты, а затем для нейтрализации кислоты щелочной водой.)
После снятия формы, которое производится не ранее чем через трое суток, скульптуру обычно закрывают мешковиной и систематически увлажняют.
Для создания оптимальных условий для твердения бетона рекомендуется применять колпаки из полиэтиленовой пленки для покрытия скульптуры. Полиэтиленовая пленка, не пропуская паров воды (колпак из полиэтилена должен плотно прилегать к полу), способствует повышению прочности бетона на 15-17% по сравнению с тем бетоном, который поливается водой.
Следует помнить, что из-за преждевременного высыхания бетон теряет до 40% своей прочности. Поэтому смачивание бетонной скульптуры водой и сохранение влажностного режима бетона под пленкой имеет важное значение.