کیورینگ بتن اولین اقدامی است که معمولاً توسط پیمانکاران به منظور حفظ شرایط دما و رطوبت در بتن تازه انجام می شود. بتن به عنوان دومین ماده پرمصرف در سراسر جهان، برای ساخت و ساز بسیار مهم است، زیرا در دسترس بودن و تطبیق پذیری آن، این محصول را به بخشی ضروری از سازه های مدرن تبدیل کرده است. عمل آوری بتن بخش عمده ای از تضمین این است که بتن دوام و پایداری ذاتی خود را حفظ می کند .مدت زمان عمل آوری بتن به عواملی نظیر نوع سیمان، مقاومت مورد نظر، نسبت سطوح نمایان به حجم، شرایط آب و هوایی به هنگام ساختن با نسبت آب به سیمان و ریختن بتن بستگی دارد.
کیورینگ بتن چیست؟
معنی کیورینگ چیست یا عمل آوری بتن، فرآیندی است که جهت حفظ رطوبت و شرایط دمایی مطلوب، هم در عمق و هم در نزدیکی سطح، برای مدت زمان طولانی بلافاصله پس از بتن ریزی و تکمیل انجام می شود. کیورینگ بتن، هیدراتاسیون سیمان را تضمین می کند، که به نوبه خود مقاومت بتن و دوام آن را نیز افزایش می دهد. آیا می دانید مقاومت بتن به چه عواملی بستگی دارد؟
نقش و اهمیت عمل آوری بتن
عمل آوری نقش بسیار مهمی در استحکام و دوام بتن دارد. ثابت شده است که بتنهایی که به‌درستی عمل‌آوری شده‌اند، دارای مقدار مناسبی از رطوبت هستند که برای توسعه مداوم استحکام، هیدراتاسیون، مقاومت در برابر ذوب و انجماد، پایداری حجم، مقاومت در برابر پوسته شدن و سایش مناسب است. توجه داشته باشید که وقتی صحبت از عمل آوری بتن می شود، مستقیماً به فرآیند کنترل از دست دادن رطوبت از بتن که قبلاً ته نشین شده است اشاره دارد. زمان عمل آوری ضروری بتن معمولاً 28 روز پس از بتن ریزی است. پیمانکاران بتن موظفند بیشتر بر این فرآیند تمرکز کنند و آن را به عنوان یکی از بسیاری از ملاحظات در نظر بگیرند. نادیده گرفتن این فرآیند فقط به دلیل غیرضروری بودن آن باعث ایجاد مشکلات شدیدتری در پیش رو می شود. به طور کلی اهداف زیر در عمل آوری بتن دنبال می‌شود.
- تأمین مقدار رطوبت لازم برای شکل گیری بتن با کیفیت
- قرار دادن بتن در یک طیف دمایی مناسب
- کمک به فرآیند هیدراسیون در بتن و ایفای نقش در بهبود مقاومت آن
نکته: فراموش نکنید عمل آوری بتن حاوی الیاف باید با دقت انجام گیرد. بتن الیافی چیست؟
کیورینگ بتن چند روز است؟
کل دوره عمل آوری حدود 28 طول می کشد اما با توجه به شرایط و روش هایی که در عمل آوری بتن استفاده می شود، این زمان متفاوت است. مدت زمان عمل آوری بتن یا همان کیورینگ به فاکتورهای زیر بستگی دارد.
- نسبت ترکیب اجزای مختلف بتن
- مقاومت مشخصه بتن
- اندازه و شکل سنگ‌دانه‌های موجود در بتن
- شرایط آب و هوایی محیط اجرای بتن
با توجه به فاکتورهای ذکر شده، استانداردهای مشخصی در خصوص اجرای کیورینگ در بازه‌های زمانی حداقلی مختلف تهیه و تدوین شده که عبارت است از :
- مدت زمان کیورینگ برای سیمان تیپ ۱ ،۷ روز است.
- مدت زمان کیورینگ برای سیمان تیپ ۲ ،۱۰ روز است.
- مدت زمان عمل آوری بتن برای سیمان تیپ ۳ ،۳ روز است.
- مدت زمان عمل آوری برای سیمان تیپ ۴ و ۵ ،۱۴ روز است.
نکته: امروزه، به دلیل کمبود وقت، می توان با پیروی از تکنیک های مدرن طی 14 الی 20 روز، به عمل آوری مناسبی از بتن رسید. با این وجود، توصیه می شود که بتن حداقل 14 روز مرطوب باشد.
کیورینگ بتن در هوای سرد
به طور کلی بتن ریزی در هوای بارانی و سرد به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود زیرا سرعت عمل آوری بتن در آب و هوای سرد بسیار کاهش یافته و حتی در مواردی صفر می‌شود. در این صورت هیدراسیون بتن متوقف شده و بتن نمی‌تواند مقاومت لازم را کسب نماید. ولی در موارد خاص می توان عملیات بتن ریزی را در آب و هوای سرد هم اجرا کرد به شرط آنکه اقدامات احتیاطی لازم را جهت کاهش و از بین بردن اثرات منفی آب و هوایی به اجرا گذاشت. در هوای سرد احتمال اینکه بتن قبل از عمل آوری و رسیدن به حداقل کیفیت لازم دچار یخ زدگی شود، بسیار زیاد است. لذا تمام انواع بتن بعد از اجرا در محل پروژه باید به روش هایی از یخ زدگی محافظت بشوند تا به حداقل مقاومت فشاری 3.5 مگاپاسکال برسند. در غیر این صورت مقاومت بتن به شکل آشکار و غیر قابل جبرانی کاهش می یابد. خوب است بدانید یخ زدن زود هنگام می تواند تا 50% مقاومت فشاری بتن را کاهش دهد و اقدامات محافظتی در برابر سرما باید تا زمانی که بتن به حداقل مقاومت 3.5 مگاپاسکال برسد ادامه پیدا کند.
یکی از این اقدامت محافظتی، استفاده از ضد یخ می باشد. ضد یخی برای بتن مناسب است که علاوه بر کاهش نقطه انجماد آب اضافی داخل بتن به عنوان یک زودگیر و افزایش دهنده مقاومت بتن در سنین اولیه عمل کند. اما این نکته مهم است در پروژه هایی که در زمان بهره برداری امکان خوردگی وجود دارد مانند بتنهای پیش تنیده، بتنهایی که در آنها از آلومینیوم و گالوانیزه استفاده شده یا بتن هایی که سنگدانه های آنها مستعد واکنش قلیایی هستند به هیچ عنوان از ضد یخ های کلر دار نمیتوان استفاده کرد و باید از ضد یخهایی استفاده نمود که بر پایه دیگر مواد (مثل نیترات) ساخته شده باشد.
| بیشتر بدانید: زمان گیرش اولیه بتن چقدر است؟ |
عمل آوری بتن در هوای گرم
بتن ریزی در هوای گرم با مشکلات عدیده همراه است که عمدتا ناشی از تبخیر سریع آب بتن می باشد . تبخیر سریع و شدید آب باعث کاهش کارائی و مقاومت بتن و ایجاد ترک های سطحی در بتن می گردد. بهتر است دمای بتن در هنگام عمل آوری بتن، در حدود 70 درجه ی سانتی گراد باشد. اگر دمای کیورینگ بتن در هوای گرم هنگام هیدراسیون بالاتر از حد معمول باشد، منجر به ایجاد مقاومت بالا در روز‌های آغازین عمل آوری می‌شود که در نوع خود نکته ی مثبتی است اما این دمای بالا باعث می‌شود تا در مراحل بعد بتن قادر نباشد تا میزان مقاومت لازم را کسب نماید. نیاز به آب بیشتر،گیرش سریع و کاهش اسلامپ و کارائی، افزایش امکان ترک خوردگی، تبخیر سریع آب سطحی بتن و نیاز به عمل آوری (کیورینگ بتن) سریع از مشکلات بتن تازه در گرم است.
روش های مختلف عمل آوری بتن چیست؟
در کیورینگ بتن سه عملکرد اصلی وجود دارد:
1. حفظ اختلاط آب در بتن در طول مراحل سخت شدن اولیه
کیورینگ با آب عمومی ترین روش عمل آوری بتن است زیرا سبب افزایش رطوبت بتن می‌گردد و همچنین ازافت رطوبت بتن جلوگیری می کند. این روش وجود رطوبت را در بتن در طول دوره سخت شدن اولیه حفظ می کند. نکته مهم در این روش این است که آب مصرفی باید دارای مواد زاید و مضر در حد مجاز استاندارد و آیین‌نامه‌های موجود باشد تا در کیفیت بتن اثر نامطلوب باقی نگذارد. علاوه بر این نباید از آب بسیار سرد و یا گرم، که سبب شوک حرارتی در بتن شده و سطح بتن ترک می‌خورد ، استفاده نمود. روشهای مختلف عمل‌آوری با آب به شرح زیر است :
الف. حوضچه و غوطه وری
در این روش، بتن تمام شده در مخزن کیورینگ یا حوضچه غوطه ور می شود و به طور معمول برای بهبود سطوح صاف در کارهای کوچکتر استفاده می شود. ایجاد حوضچه برای سطوح افقی مانند دالها مناسب است. درپیرامون دال، لبه‌هایی ساخته می‌شود و در درون این حوضچه آب قرار می‌گیرد. باید مراقبت بود تا دمای آب عمل آوری بیش از 20 درجه فارنهایت خنک تر از بتن نباشد، تا از ترک خوردگی ناشی از تنش های گرمایی جلوگیری شود. از این روش بیشتردر آزمایشگاه برای کیورینگ نمونه های آزمایش بتن استفاده می گردد.
ب. اسپری و مه پاشی
از این روش زمانی استفاده می شود که دمای محیط بسیار بالاتر از یخبندان و رطوبت کم باشد. مه گرفتگی می تواند ترک و چین خوردگی پلاستیکی را تا زمان رسیدن بتن به گیرش نهایی به حداقل برساند.
ج. پوشش های مرطوب اشباع شده
پس از سخت شدن بتن به منظور جلوگیری از آسیب های سطحی، باید از پوشش های مرطوب اشباع شده با آب استفاده کرد. بتن ها باید دائما مرطوب نگه داشته شوند. آنها باید به طور مداوم مرطوب نگه داشته شوند.
د. قالب و پوشش های جاذب
در صورتی که نتوان به طور مداوم با افشاندن آب، سطح بتن را مرطوب نگه داشت، استفاده از پوششهای جاذب آب از قبیل چتایی، گونی، گلیم و حصیر برای عمل آوری بتن توصیه می‌شود. معمولا قالب ها و پوشش های جاذب، حفاظت رضایت بخشی در برابر از دست دادن رطوبت برای سطوح بتنی ایجاد شده فراهم می کنند. این پوشش های جاذب معمولا تا پایان مرحله عمل آوری رطوبتی بتن و زمانی که برنامه ساخت و ساز اجازه می دهد، در جای خود باقی می مانند. اگر قالب ها از چوب ساخته شده اند، باید به خصوص در هوای گرم و خشک، مرطوب نگه داشته شوند.
نکته: با افزایش وزن چتایی یا سایر پوششهای جاذب، امکان نگهداری آب توسط آن بیشتر شده و نیاز به مرطوب کردن متوالی آن کمتر می‌گردد.
2. کاهش تلفات اختلاط آب از سطح بتن
الف. استفاده از کاغذ یا ورقه های پلاستیکی غیر قابل نفوذ برای پوشش بتن
کاغذ و ورق های پلاستیکی غیرقابل نفوذ را می توان روی بتن کاملاً مرطوب اعمال کرد. سطح بتن باید به اندازه کافی سخت باشد تا از آسیب های سطحی ناشی از فعالیتهای قرارگیری جلوگیری کند.
ب. استفاده از ترکیبات کیورینگ غشایی بتن
از ترکیبات عمل آوری غشایی برای تعویق انداختن یا کاهش میزان تبخیر رطوبت بتن استفاده می شود. این ترکیبات می توانند شفاف، نیمه شفاف و یا دارای رنگدانه سفید باشند. ترکیبات رنگدانه سفید برای شرایط آب و هوایی گرم و آفتابی توصیه می شود تا تابش خورشید را منعکس کند. به کار بردن ترکیبات غشایی باید بلافاصله پس از اتمام نهایی بتن انجام شوند.
3. افزایش قدرت بتن با استفاده از گرما و رطوبت اضافی
الف. عمل آوردی بتن با کمک بخار
عمل آوری بتن با بخار، سطح را مرطوب نگه می‌دارد و دمای بتن را برای سرعت بخشیدن به کسب مقاومت، افزایش می‌دهد. دو روش برای عمل آوری بتن با بخار وجود دارد:
1. عمل آوری بتن با بخار تحت فشار اتمسفر
این روش برای سازه‌های بتنی واقع در محیط‌های بسته یا اعضا و قطعات پیش‌ساخته به کار گرفته می‌شود. دمای بخار برای بخار زنده در فشار اتمسفر باید تا حدود 140 درجه فارنهایت (60 درجه سانتیگراد) یا کمتر حفظ شود تا مقاومت بتن مورد نظر به دست آید.
2. عمل آوری بتن با بخار تحت فشار بالا در اتوکلاوها
این روش برای عمل آوری سریع بتن و دستیابی به مقاومت های مورد نظر و قالب گیری فوری توصیه می شود. درجه حرارت عمل آوردن بین ۱۶۵ تا ۱۹۰ درجه سلسیوس و فشار کار در سیستم بخاردهی ۵/۵ تا ۷/۱۱ مگاپاسکال می باشد. از این روش در ساخت لوله‌های بتنی و بعضی اعضا و قطعات ساختمانی سبک استفاده می‌شود.
ب. کویل های گرمایشی
کویل های گرمایشی معمولاً به عنوان عناصر جاسازی شده نزدیک سطح عناصر بتنی استفاده می شوند. هدف آنها محافظت از بتن در برابر یخ زدگی، هنگام بتن ریزی در هوای سرد است.
ج. استفاده از قالب ها یا پدهای گرم شده برقی
قالب ها یا لنت های گرمایش الکتریکی بیشتر توسط تولید کنندگان بتن پیش ساخته از انواع بتن آماده مورد استفاده قرار می گیرد.
د. استفاده از پتوهای بتنی
از پتوهای عایق بتونی برای پوشاندن و عایق بندی سطوح بتنی که در دوره پخت در معرض حرارت انجماد قرار دارند، استفاده می گردد. بتن باید به اندازه کافی سخت باشد تا هنگام پوشانده شدن با پتوی بتنی از آسیب سطحی در امان بماند.
انواع مواد کیورینگ بتن
- ترکیبات رزین مصنوعی
- ترکیبات اکریلیک
- ترکیبات وکس
- ترکیبات رابر کلرینیتد (لاستیک کلری شده)
- ترکیبات رزین مصنوعی برای کیورینگ بتن
مواد کیورینگ بتن هنگام استفاده پوسته ای را در اطراف بتن تازه تشکیل می دهند. این پوسته اجازه خروج رطوبت داخل بتن را نمی دهد و در نتیجه به هدف مورد نظر خود در عمل آوری می رسیم. معمولاً پس از ریختن مواد کیورینگ روی بتن تازه، رنگ آن سفید یا خاکستری می شود. این ویژگی باعث می شود نور به خوبی بر روی آن منعکس شود و بتن گرمتر نشود.
نکته: از مواد کیورینگ زمانی استفاده می‌شود که نازک کاری بر روی بتن تمام شده و آب آزاد موجود بر روی بتن از بین رفته باشند.
نکته: مواد کیورینگ به وسیله ی اسپری و با فشار ثابت به روی بتن قرار می گیرد.
بدون دیدگاه