عمل آوری بتن

عمل آوری بتن

عمل آوری بتن یا کیورینگ، حفظ میزان رطوبت و دمای مناسب بتن در سنین اولیه آن(پس از عملیات بتن ریزی) است. عمل آوری بلافاصله پس از بتن ریزی و پرداخت کاری شروع میگردد. به گونه ای باید عمل کرد که بتن بتواند به مقاومت و پایایی مطلوب دست پیدا کند.

بدون فراهم آوردن رطوبت مناسب، مصالح سیمانی بتن قادر به واکنش دهی مناسب جهت پدید آمدن محصولی با کیفیت نیستند. تبخیر آب یا خشک شدن زود هنگام بتن ممکن است آب مورد نیاز برای انجام واکنش های شیمیایی در بتن را ازبین ببرد. (که منظور از واکنش شیمیایی هیدراسیون گفته می شود) و در نتیجه بتن قادر به رسیدن به خواص مطلوب خود نمیباشد.

با توجه به سرعت هیدراسیون، دما عامل مهمی در عمل آوری مناسب است، در نتیجه پیشرفت در کسب مقاومت در دماهای بالاتر سریعتر اتفاق می افتد. به طور کلی دمای بتن برای دستیابی به سرعت مناسب در کسب مقاومت باید همواره بیش از 10 درجه ی سانتیگراد (50 درجه فارنهایت) باشد.

علاوه بر این به هنگام کسب مقاومت دمای مشابهی نیز باید درون بتن فراهم آید. تا از پدید آمدن ترکهای حرارتی جلوگیری شود. برای بتن های نمایان، رطوبت اضافی و شرایط وزش باد نیز عوامل مهمی محسوب میشوند. این دو عامل با اثر گذاشتن بر سرعت از دست دادن رطوبت بتن سبب پدید آمدن ترک، کاهش کیفیت سطح بتن و نیز دوام آن میگردند.

برای جلوگیری از ترک خوردگی انقباضی خمیری در نظر گرفتن تدابیر احتیاطی جهت کنترل نمودن تبخیر رطوبت از سطح بتن قبل از قرارگیری آن در محل ضروری است.


دلایل مهم جهت انجام عمل آوری بتن

الف: دستیابی به مقاومت از پیش تعین شده

تستهای آزمایشگاهی نشان میدهند که بتن در محیط های خشک بالغ بر نیمی از مقاومت خود را در مقایسه با بتنی که در محیطی مرطوب عمل آوری شده است از دست میدهد. بتنی که در دمای بالا ریخته شده است به سرعت به مقاومت اولیه میرسد اما به مرور زمان ممکن است از مقاومتش کاسته شود. ریختن بتن در هوای سرد بدون تمهیدات لازم موجب میشود که زمان بیشتری طول میکشد تا بتن مقاومت اولیه را کسب کند. و همچنین در معرض یخزدگی قرار خواهد گرفت.

ب: بهبود دوام و پایایی بتن در برابر عوامل محیطی

بتن خوب عمل آوری شده سطحی سختتر و نیز مقاومتر در برابر آب سطحی و سایش خواهد داشت. همچنین عمل آوری مناسب و خوب نفوذپذیری بتن را کاهش میدهد. که این عمل مانع از ورود رطوبت و مواد شیمیایی مخرب موجود در آب به درون بتن میشود. و در نتیجه افزایش مقاومت بتن با عمل آوری را منجر میشود.

در واقع، کیورینگ بتن یا عمل آوری مرحله‌ای بعد از بتن ریزی است. که هدف از آن حفظ و ارتقا ویژگی های مختلف بتن به وسیله‌ی جلوگیری از کاهش رطوبت بتن میباشد. در نتیجه واکنش هیدراسیون بتن به خوبی صورت می پذیرد. از آن جایی که هیدراسیون سیمان ساعتها، روزها و حتی هفته ها زمان میبرد، لازم است تا کیورینگ مناسب هم زمان با این واکنش بر روی بتن انجام شود. تا به بالاترین مقاومت و دوام بتن دست پیدا کنیم.

همچنین کیورینگ بتن با مقاومت بالا شامل کنترل دمای بتن در حال هیدراسیون نیز میباشد، چرا که دما نیز یکی از عوامل تأثیرگذار بر روی هیدراسیون سیمان است. این که کیورینگ بتن چه مدت زمانی طول میکشد، بستگی دارد به ویژگی هایی که ما از بتن میخواهیم. همچنین به میزان رطوبت و دمای محیطی که در آن بتن ریزی صورت پذیرفته نیز ارتباط دارد.


چگونگی کیورینگ بتن

رطوبت مورد نیاز برای عمل آوری بتن

از بتن باید در مقابل از دست دادن رطوبت محافظت نمود تا زمانیکه اندود کاری نهایی صورت میگیرد با استفاده از روشهای مناسبی مانند مانع باد، اسپرهای پرکننده برای جلوگیری از پدید آمدن ترکهای انقباضی خمیری پس از تسطیح نهایی، سطح بتن باید حداقل برای مدت چند روز بطور مداوم مرطوب یا پوشیده بماند تا از فرآیند تبخیر جلوگیری شود. برای مثال به جدول زیر توجه کنید:

حداقل زمان مورد نیاز برای عمل آوری بطوریکه به نیمی از مقاومت مشخص شده برسد
سیمان تیپ 1تیپ 2 تیپ 3
درجه حرارت:10 درجه سانتیگراد
روز9 روز3روز6
درجه حرارت:21 درجه سانتیگراد
روز6روز3روز4

مقادیر ارائه شده در جدول فوق تقریبی بوده و بر اساس آزمایش مقاومت سیلندری میباشد.

سیستم هایی که بتن را مرطوب نگه می دارند عبارتند از:

الف: گونی و یا حصیرهایی کتانی ویا آبپاش.بایستی دقت شود تا به پوشش هایی که اشاره شد اجازه ی جذب آب وخشک نمودن بتن داده نشود. لبه های بتن نیز باید پوشانده شوند.
ب: زمین مرطوب،ماسه،یا خاک اره را میتوان برای عمل آوری محل کار بکار برد، مخصوصا کف ها. بایستی دقت شود تا هیچگونه تجمع زنگ آهن و مواد آلی در مصالح بکار رفته دیده نشود.
ج: آب پاشیدن مداوم سبب میشود تا دمای هوا بالای نقطه انجماد قرار بگیرد. نباید به بتن مابین خیس شدنها اجازه ی خشک شدن داد. زیرا خیس و خشک شدن متناوب در هنگام عمل آوری قابل قبول نیست.

کنترل دما:

در هوای سرد. در 24 ساعت اولیه نباید به بتن اجازه داد تا با سرعتی بیش از 3 درجه ی سانتیگراد در هر ساعت سرد شود. بتن تا زمانیکه به مقاومت فشاری مناسبی (حداقل 3٫5 مگاپاسکال) برسد باید در مقابل یخبندان توسط مصالح عایق محافظت شود. روشهای عمل آوری بتن که رطوبت را حفظ میکنند در زمانیکه احتمال یخبندان وجود دارد به جای عمل آوری خیس استفاده میشوند.

در هوای گرم. دمای اولیه ی عمل آوری بالاتر منجر به دستیابی سریعتر به مقاومت می شود و مقاومت نهایی را کاهش میدهد. در تابستان عمل آوری با آب میتواند منجر به دمای پایین تری جهت عمل آوری بتن شود.تغییرات دمای شب وروز که بیشتر از 3 درجه ی سانتیگراد در هر ساعت باشد، در 24 ساعت اولیه مجاز نمیباشد.

یکی از قسمتهای مهم در عملیات بتن، عمل آوری بتن است. عمل آوری (کیورینگ)، یعنی نگه داشتن مقدار رطوبت و دمای بتن در حدی رضایت بخش در طی دوره ای مشخص، که بلافاصله پس از بتن ریزی و اتمام عملیات پرداخت آغاز میشود. چنانکه بتن بتواند به خواص مورد نظر برسد به عبارت دیگر فرایندی که از افت رطوبت بتن جلوگیری کرده و دمای بتن در حد رضایت بخش حفظ شود، را عمل آوری بتن گویند.

عمل آوری بتن بر خواص بتن سخت شده مانند دوام ، مقاومت ، آب بندی، مقاومت سایشی، ثبات حجمی، مقاومت در برابر یخزدن و آبشدن، نمکهای یخ زدا، تاثیر بسزایی میگذارد.


اهداف کیورینگ یا عمل آوری بتن

1- جلوگیری از کاهش رطوبت یا تامین رطوبت از دست رفته
2- حفظ دمای بتن در حدی مطلوب به مدت زمانی معین
3- توسعه مقاومت بتن با تکمیل عملیات هیدراسیون سیمان


مدت کیورینگ یا عمل آوری بتن

مدت زمانی که بتن باید از نظر کاهش رطوبت محافظت شود، به نوع سیمان، نسبت اجزای مخلوط، مقاومت مورد نیاز، اندازه و شکل عضو بتنی، هوای محیط و به شرایط بعدی که بتن در معرض آن قرار خواهد گرفت، بستگی دارد.

تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت را میتوان بصورت نمودار زیر که برای بتن با نسبت آب یه سیمان 50/0 بدست آمده است، مشاهده کرد.

بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی به علت پایین بودن میزان حرارت هیدراتاسیون این نوع سیمان نسبت به سیمانهای دیگر و ماهیت دیرگیر بودن آن تا 90 روزه، درصد کمتری نسبت که سیمان پرتلند دارد. و نگهداری بیشتری را می طلبد.

دمای محیط و تاثیر آن بر بتن

دما محیط فاکتور مهمی در عمل آوری بتن میباشد. بی شک افزایش درجه حرارت عمل آوری باعث تسریع واکنشهای شیمیایی هیدراسیون میگردد، ولی اثرات نامساعد درجه حرارت زیاد بر مقاومت بعدی در عمر بتن متفاوت است.

در روزهای اول عمر بتن که رطوبت مورد نیاز عمل هیدراسیون در داخل بتن وجود دارد، افزایش درجه حرارت روند کسب مقاومت بتن را افزایش میدهد. اما بعد از 28 روز که عملیات هیدراسیون نسبتا” تکمیل شده است. افزایش درجه حرارت موجب کاهش رطوبت بتن میشود. و روند کسب مقاومت بتن کاهش مییابد.

حداقل نسبت آب به سیمان برای هیدراسیون کامل سیمان تقریبا 22/0 تا 25/0 است. مادام که سیمان هیدرات نشده موجود باشد، افزایش مقاومت بتن نسبت به زمان ادامه مییابد، مشروط بر اینکه بتن مرطوب باقی بماند، یا رطوبت نسبی داخل بتن بیش از 80 درصد بوده و دمای بتن نیز مناسب و مطلوب باشد.

سیمان پرتلند پوزولانی با توجه به مواد جانشین سیمان، خیلی بکندی مقاومت کسب مینماید. بنابراین احتیاج به یک زمان عمل آوری نسبتا طولانی نسبت به سیمان پرتلند معمولی دارد. و براین اساس توصیه میشود که برای سیمان پرتلند پوزولانی در دمای کمتر از شش درجه حتما از مواد افزودنی بتن استفاده شود.


روش ها و مواد عمل آوری بتن (کیورینگ)

بتن را میتوان به کمک سه روش مرطوب نگه داشت:

. روش هایی که با اشباع کردن محیط پیرامون بتن، حضور آب اختلاط در بتن را در دوره سخت شدن اولیه حفظ می کنند.

.روش هایی که از طریق اندود کردن سطح، از کاهش آب اختلاط بتن جلوگیری می کنند . پوشاندن بتن با کاغذ نفوذ پذیر یا ورقهای نایلون انجام داد.

.روش هایی که با تامین حرارت و رطوبت اضافی برای بتن، رشد مقاومت آن را تسریع می کنند. این کار معمولا با بخار زنده، سیم پیچ های گرما زا، قالبها یا بالشتک هایی که با برق گرم می شوند، انجام میگیرد.


روش های کیورینگ بتن بصورت کلی

هدف نهایی از عملیات کیورینگ جلوگیری از کاهش رطوبت بتن در طول زمانی است که بتن مقاومت کسب می کند. این کار به صورت کلی به دو روش انجام میشود:

اولین روش. اینکه ما با اعمال شرایط مختلف برای بتن از کاهش و از دست رفتن رطوبت آن جلوگیری میکنیم. مثل پوشاندن بتن با پارچه های خاص 

روش دوم. اینکه ما بصورت مداوم، به بتن آب اضافه کنیم. اسپری کردن آب بر روی بتن یکی از مثال هایی است که در این روش میتوان به آن اشاره کرد.

1.کیورینگ به وسیله‌ی آب

کیورینگ بتن به وسیله‌ی آب اگر به صورت درست و استاندارد انجام شود، یکی از بهترین و مناسب ترین روش هاست. خصوصا برای بتن ریزی در کف، این روش مناسب تر است.

2.پاندینگ

پاندینگ یا درست کردن حوضچه یکی از راه هایی است که عملیات کیورینگ بتن به وسیله‌ی آن انجام می گیرد. یکی از روش های بسیار موثر برای کیورینگ بتن است. و هم زمان در ثابت نگه داشتن دمای بتن نیز موثر است. اما این روش تنها در بتن ریزی های کوچک و مقادیر کم کاربرد دارد. و در پروژه های بزرگ نمی توان از آن استفاده کرد.

3.اسپری کردن آب

آب باید به صورت مداوم بر روی بتن اسپری شود. و فاصله‌ای بین آن نیفتد، چرا که ایجاد فاصله میتواند باعث خشک شدن و در نتیجه بروز مشکلات دیگری شود. یکی از معایب مهم این روش هزینه‌ی نسبتاً بالای آن است. این روش به مقدار زیادی آب و همچنین نظارت مناسب احتیاج دارد.

4.استفاده از پوشش های خیس

استفاده از پوشش های خیس یکی دیگر از روش های کیورینگ به وسیله‌ی آب است. در این روش از پوششهایی با جنسهایی که آب را در خود به خوبی نگه میدارند استفاده میشود. 

5.کیورینگ به وسیله ورقه

روش های کیورینگ بتن به وسیله‌ی ورقه جزو بهترینها نیستند. و بیشتر از آنها در موارد استثنایی استفاده میشود. نکته‌ی مثبت آنها این است که در مواردی که سطوح کاملاً افقی و عمودی هستند. بسیار خوب جواب میدهند.

6.ورقه های پلی تن

پوشاندن بتن بوسیله‌ی ورقه های پلی تن. کار با این مواد بسیار آسان است. و بعد از اتمام کیورینگ میتوان آنها را جمع آوری کرد. و در پروژههای دیگر نیز از آنها استفاده کرد.

7.کیورینگ به وسیله‌ی غشا یا پوسته

این روش به مانند روش قبلی نیز شاید خیلی موثر نباشد، اما یک مزیت بسیار مهم دارد و آن هم این است که نیاز به نظارت ندارد. مواد کیورینگ بتن به صورت یک پوسته بر روی سطح بتن قرار داده میشوند. این مواد معمولاً به روی سطح بتن اسپری میشوند. در هنگام اسپری کردن یا قرار دادن این مواد بر روی بتن باید دقت شود که تمام سطوح بتن پوشانده شده است. و هیچ قسمتی بدون غشا باقی نمانده است.


روش های کیورینگ بتن برای سازه های مختلف

اضافه کردن آب به سیمان پرتلند باعث تشکیل چسبی میشود که همراه با واکنشی شیمیایی به نام هیدراسیون سنگدانه‌های را به یکدیگر می‌چسباند. این واکنش در نهایت منجر به تشکیل یک سنگ مصنوعی به نام بتن میگردد.

نرخ و درجه‌ی هیدراسیون و مقاومت نهایی بتن، همگی به پروسه‌ی کیورینگ بتن که پس از بتن‌ریزی و در حین گیرش بتن صورت میگیرد، بستگی دارد. واکنش هیدراسیون تا زمانی که در مخلوط بتن آب وجود داشته و دمای محیط مناسب باشد، ادامه مییابد.

در زمانی که آب تمام شود، هیدراسیون متوقف میشود. و دیگر قابل باز راه‌اندازی نیست. کیورینگ بتن از زمان قرار گرفتن بتن در قالب آغاز میشود. و تا زمانی که بتن به صورت کامل سخت شود، ادامه دارد. در طول این مدت، اقدامات ضروری و مشخصی بایستی صورت گیرد. که بتن در حالت مرطوب و در دمای حدود 22 درجه سانتیگراد بماند.

ویژگیهای مختلف بتن. اعم از مقاومت در برابر چرخه‌. انجماد. و ذوب شدن آب. مقاومت. مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر فرسایش و ثبات حجم و یا افزایش دوام و عمر بتن به این نکته بستگی دارد. کیورینگ تا زمانی که واکنش هیدراسیون در حال انجام است، ادامه پیدا کند.

طول مدت زمان کیورینگ به ویژگیهای مختلفی از جمله نوع سیمان مورد استفاده، مواد مورد استفاده در مخلوط، مقاومت مورد نظر، اندازه و شکل سنگدانها، آب و هوای محیط و شرایط محیطی در آینده بستگی دارد. کیورینگ بتن میتواند بین چند روز تا چند ماه طول بکشد.


تاثیر کیورینگ مرطوب بر روی مقاومت فشاری بتن

برای بیشتر سازهها، کیورینگ بتن بین دو تا سه هفته طول میکشد. مدت زمان را مشخصاتی که پیش از این نیز ذکر کردیم مشخص میکنیم. همچنین در پلها و در مناطقی که بتن در معرض حملات شیمیایی قرار دارند، کیورینگِ بلند مدت تری نیاز دارد. روش‌های کیورینگ بتن حفظ رطوبت و دمای مناسب هیدراسیون وجود دارد.

روش‌های کیورینگ به دو دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند

  • روشهایی که رطوبت به بتن می‌افزایند.
  • روشهایی که از کاهش رطوبت بتن جلوگیری میکنند.

روش‌های کیورینگ مبتنی بر اضافه کردن رطوبت به بتن

این روشها که به جای رطوبت از دست رفته‌ی بتن، به آنها رطوبت اضافه میکنند. در این روشها در طول زمانهای اولیه‌ی گیرش و کیورینگ به سطح بتن آب اضافه میکنند. همچنین از طریق  تبخیر بتن را خنک میکنند. این مورد در خصوص بتن‌هایی که در مناطق گرم هستند بسیار مهم است.

روش‌های کیورینگ مبتنی بر جلوگیری از کاهش رطوبت بتن

این روش‌ها شامل اقداماتی از جمله پوشاندن بتن با کاغذ ضد آب، پلاستیک و یا مواد مخصوص میباشد. این پوشش‌ها باعث عایق شدن بتن در برابر از دست رفتن و کاهش رطوبت میشوند. در بین این روش‌ها، مزیت کاغذ ضد آب در این است که میتواند بتن را در حالتهای مختلف افقی و عمودی بپوشاند. یکی از مهم‌ترینِ آن‌ها این است که پس از کیورینگ مرطوب بتن و در مراحل دیگر کیورینگ نیز مفید واقع میشوند.

نتیجه گیری مبتنی بر روش های کیورینگ بتن

1- توسعه مقاومت سیمان پرتلند پوزولانی به درجه فعال بودن پوزولان و نسبت سیمان پرتلند در مخلوط بستگی دارد. کارخانهای تولید کننده سیمان پرتلند پوزولانی باید مشخصات کامل سیمان و درجه فعال بودن پوزولان را بصورت کامل به اطلاع مصرف کنندگان برسانند.

2-برای ساختن بتن با سیمان پرتلند معمولی حداقل هفت روز و برای بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی معمولی حداقل مدت ده روز زمان لازم است.

3- با توجه با اندازه و شکل سازه، مدت زمان عمل آوری سازه ها متفاوت میباشد. و در این راستا دالها و سقف های تیرچه بلوک که دارای ضخامت کمتر و سطح بیشتر هستند، نسبت به تیرها و ستونها و فونداسیون ساختمان، نیازمند مدت زمان عمل آوری بیشتر و مناسبتر میباشد.

.برگرفته از کلینیک بتن ایران

.گردآوری شده توسط جهاد بتن

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید