Твердение цемента сопровождается выделением тепла. Необходимо учитывать как абсолютное количество выделяющегося тепла, так и, ход процесса тепловыделения во времени. Если тепло выделяется очень медленно, то это обычно не вызывает вредных последствий. Если же этот процесс идет сравнительно быстро и тепловыделение значительно, то применять данный цемент для возведения массивных сооружений затруднительно.
Когда возводятся сооружения с небольшими поперечными сечениями, то выделяющееся при твердении тепло сравнительно быстро отдается в окружающее пространство и не вызывает значительного повышения температуры. В сооружениях же из массивного бетона (с большим поперечным сечением) это тепло сохраняется в глубине массива продолжительное время, что вызывает довольно большой подъем температуры и медленное ее падение. Это объясняется тем, что теплоотдача во внешнюю среду затруднена здесь значительной толщиной массива и быстрыми темпами бетонирования (механизированная укладка больших масс бетона). В результате между внутренними и наружными частями сооружения создается разность температур и возникают вредные внутренние напряжения, которые могут вызвать образование трещин в затвердевшем бетоне. Это ведет к нарушению его монолитности.
Чем быстрее гидратируется цемент, тем скорее и больше выделяется тепла. Цементы с высоким содержанием трехкальциевых силиката и алюмината выделяют больше тепла и скорее, чем цементы с высоким содержанием двухкальциевого силиката и четырехкальциевого алюмоферрита. Однако у последних прочность более низкая.
Повышенное содержание в клинкере стекловидной фазы увеличивает тепловыделение, так как у вещества в стекловидном состоянии запас энергии больше и скорость гидратации стекловидной фазы выше, чем у выкристаллизовавшихся соединении.
Кроме состава клинкера, на количество тепла, выделяющегося при твердении цемента, влияют следующие факторы: степень обжига, тонкость помола, количество взятой для затворения воды, наличие в цементе гидравлических и микронаполнительных добавок, температура окружающей среды, длительность магазинирования цемента, содержание цемента в мельнице объема бетона и теплоемкость последнего. Следует вообще отметить, что все факторы, ускоряющие процесс твердения, повышают тепловыделение, а замедляющие твердение — понижают его.
Для снижения температуры твердеющего массивного бетона наряду с применением низкотермичных цементов стремятся уменьшить расход цемента на 1 м3 бетона; прибегают также к искусственному охлаждению укладываемого бетона.
Значительное выделение тепла при зимнем строительстве желательно, так как облегчает производство бетонных работ.