Por que os construtores dizem que o concreto úmido / argamassa não é tão strong?

My only guess is that a watery mix will have the layers settle in their different sedimentary layers with the fine cement settling to the bottom...

Uma razão é que o agregado pode se estabelecer no fundo com muita facilidade, sim. Isso é chamado de segregação e resulta em não coesão do concreto. Outra razão que muita água é ruim é que pode resultar em concreto poroso, especialmente na superfície.

"Concrete that is poured too wet will be weak regardless of how it is cured. Not all of the water that is added to the concrete mix is necessary for the hydration process. In fact, the amount of water required to completely hydrate the cement is only about one half to two thirds of what is usually added at the batch plant or on the job site. The rest is added strictly to make the mix more workable. Adding too much water, however, might save work during placement, but it will also result in very weak, porous concrete, even with proper curing." - source

Trecho de um bom artigo (leia o artigo na íntegra) descrevendo este problema em detalhe:

"When there is too much water in the concrete, there is greater shrinkage with the possibility for more cracks and reduced compressive strength. As a general rule, every additional inch of slump decreases strength by approximately 500 psi. So for example, if you ordered 5-inch slump concrete and received 7½ inches, a mix designed to be 4000 psi would end up being 2500 psi. This represents a serious loss in strength, especially if you were placing exterior concrete in a freeze/thaw climate where the standard requirement is 4000 psi for proper durability." - source

Esta é frequentemente a razão para os testes de queda que são feitos na maioria dos grandes projetos. Ele testa a trabalhabilidade, mas também indiretamente testa se há muita água.

O motivo é por causa da química de hidratação que ocorre no cimento enquanto ele cura. Quando o cimento cura, na verdade não "seca", como uma toalha seca, mas ao invés disso reage, a água deixa de ser água e se funde com as substâncias do cimento para formar novas moléculas.

Ter muito irá perturbar as interações químicas ocorrendo e enfraquecerá as estruturas de cristal resultantes.

Realmente não é nada diferente de assar. Muitos ou poucos ingredientes irão arruinar a química e arruinar o seu pão.

A figura 5 mostra o efeito da porosidade causada pelo excesso de água.

link

Eu recomendo ler o artigo inteiro.

"The strength of concrete is very much dependent upon the hydration reaction just discussed. Water plays a critical role, particularly the amount used. The strength of concrete increases when less water is used to make concrete. The hydration reaction itself consumes a specific amount of water. Concrete is actually mixed with more water than is needed for the hydration reactions. This extra water is added to give concrete sufficient workability. Flowing concrete is desired to achieve proper filling and composition of the forms. The water not consumed in the hydration reaction will remain in the microstructure pore space. These pores make the concrete weaker due to the lack of strength-forming calcium silicate hydrate bonds."

Uma das medidas usadas na especificação do concreto é a relação água / cimento. Se houver muita água, a reação química (hidratação) que "cura" o cimento no concreto é afetada negativamente se houver muita (ou pouca água) na mistura, levando a um concreto mais fraco do que se a quantidade ideal de a água é usada. As empresas de concreto medem o teor de umidade de seus agregados (a areia e a pedra) para garantir que eles adicionem a quantidade certa de água para cada mistura especificada.

Para ajustar a trabalhabilidade (o slummp, medido em termos da quantidade que ele "despenca" - ou cai - quando um monte em forma de cone é removido) de concreto, a água pode ser adicionada (e isso é feito "não oficialmente" em local para facilitar a vida dos operadores do local), mas para atingir a resistência especificada, a trabalhabilidade deve ser especificada ao realizar a concretagem do concreto, pois isso permite que a empresa de concreto compense a água extra acrescentando também mais cimento à mistura. Por exemplo, o concreto destinado a bombear (que precisa de alta capacidade de atravessar a bomba) terá uma queda muito maior do que a usada para um vazamento direto; para obter a mesma resistência à compressão no concreto acabado, a mistura da bomba terá um teor de cimento maior do que a mistura usada para um derrame direto.

Para que o concreto seja strong, todas as lacunas entre a areia e a pedra devem ser preenchidas com cristais de cimento hidratado para travar as pedras.

A água ocupa espaço , por isso empurra a areia e a pedra para o lado , necessitando de cimento mais hidratado para preencher as lacunas. Portanto, na maioria das misturas, não haverá cimento suficiente para os cristais se interligarem strongmente se água extra for adicionada.

Um superplastificante pode ser usado para tornar o concreto mais viável sem precisar adicionar muita água.

veja link para mais detalhes