عمل آوری بتن

اگر عمل آوری بتن یا کیورینگ به درستی انجام شود، محصول نهایی قوی و قابل اعتماد خواهد بود و اگر از انجام این کار غفلت شود، بتن ضعیف می‌شود. بی‌درنگ بعد از بتن ریزی باید درجه حرارت و رطوبت مناسب را برای عمل آوری حفظ کند. در حالی که عمل آوری برای همۀ انواع بتن ضروری است اما برای اجرای این فرآیند نیاز به دانش مهندسی و استفاده از ضوابط ساختمانی است. در هر صورت، ما در این مقاله به تفصیل دربارۀ فرآیند عمل آوری صحبت می‌ کنیم.

عمل آوری بتن
تصویر 1 – عمل آوری بتن

تعریف عمل آوری بتن

وقتی بیشتر افراد به فکر عمل آوری میفتند، فقط به حفظ رطوبت روی سطح بتن فکر می‌کنند. اما کیورینگ چیزی بیش از حفظ رطوبت سطح بتن است و در آن رسیدن به مقاومت فشاری مورد نظر شرط اصلی است. مقاومت بتن به رشد بلورهای داخل ماتریس بتن بستگی دارد. این کریستال‌ها با واکنش بین سیمان پرتلند و آب که به هیدراتاسیون مشهور است، رشد می‌کنند. اگر آب کافی نباشد، کریستال‌ها نمی‌توانند رشد کنند و بتن مقاومت لازم را به دست نمی‌آورد.

جنبۀ مهم دیگر عمل آوری بتن دما است؛ بتن نمی‌تواند خیلی سرد یا خیلی گرم باشد. با سردتر شدن بتن تازه، واکنش هیدراتاسیون کند می‌شود. در اینجا دمای بتن مهم است، نه لزوماً دمای هوا! در زیر 50 درجه فارنهایت هیدراتاسیون بسیار کند می‌شود اما دمای بالا سرعت گیرش بتن را افزایش می‌دهد.

از آنجا که واکنش هیدراتاسیون گرمازا است، این مهم می‌تواند به سرعت باعث ایجاد اختلاف دما در بتن شود که در نهایت منجر به ترک خوردگی خواهد شد. سیمانی که خیلی سریع واکنش نشان می‌دهد، برای رشد صحیح کریستال‌ها فرصت کافی فراهم نمی‌کند، بنابراین مقاومت لازم را در خود نخواهد داشت.

هدف از عمل آوری بتن

نکات عمل آوری بتن
تصویر 2 – عمل آوری بتن

واکنش بین سیمان و آب را هیدراتاسیون می‌ نامند. این یک واکنش گرمازا است (واکنشی که گرما را آزاد می‌کند). پس از افزودن آب به مخلوط بتن، هیدراتاسیون شروع می‌شود که این فرآیند باعث می‌شود تا بتن به دلیل واکنش گرمازایی، سریع‌تر خشک شود. برای تکمیل فرآیند هیدراتاسیون، بتن مرطوب نگه داشته می‌شود تا در اسرع وقت به حداکثر مقاومت خود برسد.

هدف اصلی کیورینگ را می‌توان به شرح زیر ذکر کرد:

  • رطوبت بتن را حفظ می‌کند تا بتن به مقاومت خود ادامه دهد.
  • شرینکیج بتن را به تأخیر میندازد تا زمانی که بتن به اندازه کافی در برابر ترک خوردگی مقاوم شود.
  • عمل آوری باعث بهبود دوام و مقاومت در برابر سایش می‌شود.
  • این مهم یک فرایند اساسی برای توسعه مقاومت فشاری و سختی در بتن سخت شده است.
  • بتن توانایی عملکرد و دوام خود را حفظ می‌کند.
  • ریزساختار بتن به دلیل فرآیند عمل آوری بهبود پیدا می‌کند
  • باعث مقاومت بیشتر بتن در برابر ترک، رشد گیاهان، حملات شیمیایی و سایر موارد می‌شود.
  • برای افزایش خصوصیات مطلوب بتن مانند نفوذ ناپذیری، مقاومت، دوام و سایر موارد ضروری است.
  • این فرآیند برای جلوگیری از خشک شدن نابهنگام یا زودرس بتن در اثر باد، خورشید و سایر موارد استفاده می‌شود.

مدت زمان عمل آوری بتن

کل دوره عمل آوری بتن حدود یک ماه طول می‌کشد. هر پروژه به دلیل تفاوت در آب و هوا، نوع بتن و روش‌های بتن ریزی، تفاوت اندکی در مدت زمان عمل آوری دارد؛ اما لازم است موارد زیر را در خاطر نگه دارید:

  • 24 تا 48 ساعت : پس از گیرش مقدماتی، می‌توان قالب‌ها را برداشت.
  • 7 روز : پس از بهبود جزئی، تردد افراد و تجهیزات مشکلی ندارند.
  • 28 روز : در این مرحله، بتن باید به مقاومت نهایی خود رسیده است.

بتن ریزی و تراکم بتن با آب انداختن همراه است. سپس آب به دلیل ته نشینی سنگدانه‌ها به سطح بتن می‌آید. آب انداختگی بتن به عوامل مختلفی از جمله نسبت آب به سیمان، روش تراکم، ضخامت و سایر موارد بستگی دارد.

پس از تبخیر کامل، خشک شدن بتن آغاز می‌شود، این زمان مناسب برای انجام کیورینگ اولیه بتن است. به همین دلیل، عمل آوری اولیه می‌تواند از دست رفتن آب از سطح آن را به حداقل برساند و در نتیجه از خشک شدن زودرس بتن جلوگیری کند. این امر بیشتر از ترک خوردگی و افت بتن قبل از شروع و در حین کار جلوگیری می‌کند.

زمان مناسب برای عمل آوری بتن را می‌توان بر اساس میزان تبخیر رطوبت انتخاب کرد.  هرچه مدت زمان عمل آوری بیشتر باشد، مقاومت بتن بالاتر خواهد بود. عمده عوامل مؤثر بر مدت زمان بتن را می‌توان به شرح زیر ذکر کرد :

  • اندازه و ابعاد سازه بتنی
  • عیار بتن
  • طرح اختلاط بتن
  • مشخصات بتن
  • سرعت تبخیر (شدت باد، نور خورشید و رطوبت هوا)

حداقل زمان کیورینگ بتن مطابق با جدول زیر است :

حداقل زمان مورد نیاز برای عمل آوری به طوری که بتن به نیمی از مقاومت مشخص خود رسیده باشد
سیمان تیپ 1 سیمان تیپ 2 سیمان تیپ 3
درجه حرارت: 10 درجه سانتیگراد
روز 9 3 و 6
درجه حرارت: 21 درجه سانتیگراد
روز 6 3 و 4

 

عمل آوری بتن هرگز متوقف نمی‌شود و قدرت آن فقط در طول زمان رشد می‌کند. 2 تا 3 روز پس از  بتن ریزی، پیاده روی بر روی آن ایمن می‌شود. پس از بتن ریزی، مقاومت فشاری بتن خیلی سریع به مدت 3 تا 7 روز و سپس به تدریج برای 3 هفته آینده افزایش پیدا می‌کند.

زمان عمل آوری بتن به طور معمول 24 تا 48 ساعت است، این زمان برای تردد طبیعی ایمن است. پس از یک هفته، بتن به طور معمول برای کنترل ادامه ساخت از جمله رفت و آمد ماشین آلات سنگین آماده خواهد بود. مشخص شده است که بتن 28 روز پس از ریختن به مقاومت کامل خود می‌رسد.

عوامل مؤثر در کیورینگ بتن

  • نسبت سیمان به آب
  • افزودنی‌های بتن
  • استحکام
  • اندازه و شکل عضو سازه‌ای (سقف، ستون یا تیر)
  • آب و هوا
  • سرعت باد
  • میزان تبخیر سطحی
  • دمای مخلوط بتن هنگام ریختن
  • رطوبت محیط و دمای آن

اثرات عمل آوری نادرست بتن

  • کاهش مقاومت فشاری و مقاومت خمشی بتن
  • تشکیل ترک در سطح بتن
  • افزایش سرعت کربناسیون
  • کاهش دوام به دلیل افزایش نفوذپذیری
  • کاهش خاصیت مقاومتی بتن در برابر هوا، مواد شیمیایی، رشد گیاهی و سایر موارد

عمل آوری بتن چگونه است؟

روش‌های کیورینگ بتن به شرح زیر هستند :

1- سایه زنی (Shading)

با این روش، تبخیر آب در سطح بتن به اصطلاح قفل می‌شود. همچنین از سطح بتن در برابر گرما، باد و شرایط محیطی دیگر محافظت می‌کند. همچنین، در مناطق سردسیر با حفظ گرمای هیدراتاسیون سیمان از یخ زدگی بتن جلوگیری می‌کند.

2- پوشش سطحی (Covering The Surface)

در این روش سطح بتن را با گونی و نایلون خیس می‌پوشانند تا از اتلاف آب جلوگیری شده و بتن از آسیب بیشتر محافظت شود. این روش محبوب‌ترین و ارزان‌ترین روش در عمل آوری بتن است.

3- آب پاشیدن (Sprinkling Water)

در این روش با استفاده از نازل‌ ها در فواصل مناسب آب بر روی بتن پاشیده می‌شود. این روش به دلیل دشواری مرطوب نگه داشتن سطح بتن در تمام مدت، تأثیر کوتاه مدت دارد و چندان برای مصرف آب مناسب نیست.

4- فرآیندهای غشایی (Membrane Curing)

در این روش سطح بتن توسط غشاهای ضد آب یا ترکیبات آب بندی مانند امولسیون قی ، موم، امولسیون لاتکس لاستیکی، مواد دفع کننده آب، فیلم‌های پلاستیکی و غیره پوشانده می‌شود. غشا از هدر رفتن آب بتن محافظت می‌کند.

جمع بندی نهایی :

روند محافظت از رطوبت سطحی بتن و افزایش هیدراتاسیون سیمان به عنوان عمل آوری شناخته می‌شود. خصوصیات فیزیکی بتن کاملاً به گیرش سیمان بستگی دارد. اگر عمل آوری به درستی انجام نشود، بتن قدرت کامل خود را به دست نمی‌آورد. کیورینگ نادرست همچنین ممکن است باعث ترک خوردن و عدم رسیدن به مقاومت کافی در بتن شود.

 

https://www.concretenetwork.com

https://dreamcivil.com