عمل آوری و محافظت از بتن ، روش های عمل آوری بتن ، عمل آوری بتن در هوای سرد ، عمل آوری بتن در هوای گرم ، کیورینگ بتن ، مراحل عمل آوری بتن ، سخت شدن بتن ، پاورپوینت عمل آوری بتن ، دانلود پاورپوینت (ppt) کیورینگ بتن

تعریف عمل آوری بتن

عمل آوری بتن یا کیورینگ بتن عبارت است از فرآیندی که طی آن عمل هیدراسیون سیمان انجام شده و به دلیل وجود مستمر رطوبت و دمای مناسب، بتن با گذشت زمان سخت می‌شود. این فرآیند در بتن‌های مختلف با سرعت‌های متفاوتی صورت می‌گیرد و به عوامل مختلفی بستگی دارد از جمله این عومل میتوان به محیط اطراف بتن و همچنین اقداماتی که برای اصلاح این محیط مانند حفظ آب، رطوبت و یا هر دوی آن‌ها صورت می‌گیرد اشاره نمود.
عمل آوری بتن فرآیندی است که طی آن از افت رطوبت بتن جلوگیری و دمای بتن در حد رضایت بخش حفظ می شود. عمل آوردن بتن بر ویژگی های بتن سخت شده از قبیل میزان نفوذپذیری ، مقاومت در برابر یخ زدن و آب شدن اثر به سزا دارد. (تعریف بر اساس آیین نامه بتن ایران و مقررات ملی ساختمان)

دوره عمل آوری یا کیورینگ به دوره‌ای گفته می‌شود که پس از تراکم بتن آغاز شده و تا زمانی که مشخصات مورد نظر برای بتن حاصل شود، ادامه می‌یابد. هدف از عمل آوری هم جلوگیری از خروج رطوبت از بتن و همچنین در مواقع لزوم، افزایش رطوبت و حفظ دمای مناسب بتن میباشد.

برخی تعاریف

هیدراتاسیون :

ترکیب شیمیایی سیمان با آب را هیدراسیون سیمان می‌نامند.

جمع شدگی :

جمع شدگی بتن یا shrinkage به تغییر حجم و شکل بتن بدون وابستگی به بارهای خارجی گفته می‌شود. علت اصلی به وقوع پیوستن پدیده جمع‌شدگی، عمل‌آوری نامناسب و همچنین اختلاف دما و رطوبت بین داخل بتن و خارج آن می‌باشد.

مقاومت فشاری :

مقاومت فشاری بتن نشان دهنده ی مقاومت بتن در برابر نیروی وزن است . هم چنین یکی از مهمترین عوامل کنترل کیفی بتن نیز می باشد

نتایج عمل آوری نامناسب بتن

1- تاثیر عمل آوری بر روی جمع شدگی بتن

علت اصلی به وقوع پیوستن پدیده جمع‌شدگی، عمل‌آوری نامناسب و همچنین اختلاف دما و رطوبت بین داخل بتن و خارج آن می‌باشد. عوامل اولیه‌ای که سبب ایجاد و افزایش جمع شدگی در بتن می‌شوند عبارتند از: نسبت آب به سیمان بالا، سنگدانه های نامرغوب ،درصد دانه‌های سنگی کمتر و … . لازم به ذکر است که پس از بتن‌ریزی، فقط عمل‌آوری است که نقشی بسیار تعیین کننده را در کاهش اثرات ناشی از جمع‌شدگی بتن دارا میباشد.

2- تاثیر عمل آوری بر روی مقاومت فشاری بتن

عمل آوری تأثیر به سزایی در افزایش مقاومت، کاهش نفوذپذیری، افزایش مقاومت سایشی، کاهش جمع شوندگی و افزایش مقاومت در مقابل یخ‌زدگی بتن دارد. در شکل پایین تفاوت مقاومت فشاری نمونه بتنی تحت شرایط مختلف عمل آوری مشاهده می‌شود. همانطور که در شکل سمت چپ مشخص است، برای نمونه‌ای که در تمام مدت تا 28 روز به صورت ممتد عمل آوری شده است، مقاومت فشاری 28 روزه 100 درصد مقاومت مشخصه می‌باشد، همچنین برای نمونه‌ای که به مدت 7 روز عمل آوری شده هم مقاومت 28 روزه، تقریباً معادل با 95 درصد مقاومت مشخصه می‌باشد. نکته‌ی مهم در رابطه با اهمیت عمل آوری نمونه‌ها، زمانی مشخص می‌شود که مشاهده می‌کنیم مقاومت 28 روزه‌ی نمونه‌ای که هیچ فرآیند عمل آوری بر روی آن انجام نشده (in air entire time) در حدود 60 درصد مقاومت مشخصه شده است.

بالا بودن دمای کیورینگ بتن ممکن است سبب شود که شیب افزایش مقاومت بتن در روزهای ابتدایی تندتر (سریع تر) باشد اما این امر ممکن است سبب بشود که بتن به 100 درصد مقاومت 28 روزه‌ خود نرسد. تأثیر دمای کیورینگ بر روی افزایش مقاومت فشاری در شکل زیر قابل مشاهده است.

مراحل عمل آوری بتن

• مراقبت
• محافظت
• پروراندن

مراقبت از بتن

به مجموعه تدابیری که باعث می شود سیمان موجود در بتن به مدت کافی مرطوب بماند به طوری که حداکثر میزان آبگیری آن ، چه در لایه های سطحی دانه ها و چه در حجم آن ها میسر باشد مراقبت بتن گفته میشود. عوامل موثر در مراقبت بتن شامل سرعت باد، میزان تبخیر سطحی، دمای بتن در موقع بتن ریزی ، رطوبت محیط و … می باشد. در مراقبت از بتن باید به دو مسٔله مهم رطوبت کافی و دمای مناسب توجه نمود.

محافظت از بتن

به مجموعه تدابیری گفته می شود که به موجب آن از اثر نامطلوب عوامل بیرونی مانند شسته شدن به وسیله باران یا آب جاری ، اثر بادهای گرم و خشک ، سرد شدن سریع و یخبندان ، لرزش و ضربه خوردن بتن جوان جلوگیری شود.

پروراندن بتن

مطابق آیین نامه بتن ایران (آبا) و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان منظور از پروراندن بتن سرعت بخشیدن به گرفتن و سخت شدن آن به کمک حرارت است.

مدت زمان لازم برای عمل آوری بتن

زمان مورد نیاز برای عمل آوری بتن بستگی به عوامل زیادی دارد که از جمله آنها :

• نسبت اختلاط
• مقاومت مشخصه
• اندازه و شکل سنگدانه های بتن
• شرایط آب و هوایی پیرامون بتن
• شرایط تابش نور خورشید به بتن در آینده

حداقل مدت عمل آوری

روشهای عمل آوری و کیورینگ بتن

1. روشهای نگهداری آب در بتن
2. کاهش اتلاف آب مخلوط در سطح بتن
3. سرعت بخشیدن به روند کسب مقاومت با استفاده از گرما و رطوبت اضافی

1- روش های نگهداری آب در بتن و در کنار بتن

روش هایی که حضور آب را در کنار بتن تامین می کند عبارتند از :

• ایجاد برکه آب
• ایجاد مه
• استفاده از پوشش های خاص
• استفاده از کاغذهای نفوذ ناپذیر
• استفاده از پوشش های نایلونی
• استفاده از مواد محافظ(غشای محافظ ،  کیورینگ کامپاند)
• قالبهای درجا نگه داشته شده

ایجاد برکه آب 

 عمدتاً برای عمل آوری سطوح صاف در کارهای با حجم کم استفاده می‌شود. دمای آب کیورینگ باید در محدوده دمای بتن باشد؛ به طوری که این آب بیش از 6 الی 7 درجه سیلسیوس از بتن خنک‌تر نباشد، تا از ترک‌های ناشی از تنش‌های حرارتی جلوگیری به عمل آورد. غوطه ور شدن معمولاً در آزمایشگاه برای کیورینگ نمونه‌های آزمایشی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ایجاد مه

ایجاد مه زمانی استفاده می‌شود که دما اطراف بتن به حد کافی بالای یخ زدگی و مقدار رطوبت کم است. ایجاد می‌تواند ترک‌های انقباضی را به حداقل برساند.

استفاده از ورق های پلاستیکی و نایلون

ورق پلاستيک وزن بسيار سبک دارد و در رنگ های مختلف، مانند سفيد و سياه موجود میباشد. رنگ سفيد براي عمل آوری در هوای گرم مناسب است، زيرا نور را منعكس مي‌كند و رنگ سياه براي عمل آوری هوای سرد مطلوب مي‌باشد، زيرا نور را جذب مي‌كند. ورق پلاستيك معمولاً از نوع پلی اتيلن است. ورق پلاستيک بايد كاملاً سطح بتن را بپوشاند و لبه  بالاي آن حدود 100 ميليمتر  روي هم قرار گيرد و قطعات چوب بر روي آن قرار داده شود تا ورق كاملاً در تماس با سطح بتن باشد، و وزش باد سبب بلند كردن و حركت آن نگردد. احتمال دارد كه ورق پلاستیک باعث تغيير رنگ و ظاهر سطح  بتن گردد، به خصوص اگر ورق چروكيده باشد، در اين صورت اگر يكنواختی رنگ و ظاهر سطح بتن اهميت دارد، بايد از روشهاي ديگري استفاده كرد.  تعريق و چكه كردن آب ناشي از تبخير سطح بتن مي‌تواند به ظاهر بتن آسيب رساند. پس توصيه مي‌شود، در چنين شرایطی نايلون و يا پوشش دقيقاً بر سطح بتن قرار داده شود و يا از روش های ديگر استفاده شود. مشكل استفاده از ورق نايلون، پاره و يا سوراخ شدن آن در كارگاه است كه امكان تعمير آن وجود نخواهد داشت و در صورت عدم توجه به وجود سوراخ يا ‌‌پار‌گي  مشكلاتیرا برای عمل‌آوری، به وجود خواهد آورد.جهت محكم كردن ورق‌ها در اطراف تيرها و ستون ها، بايد از طناب يا نوار استفاده گردد. 

استفاده از مواد محافظ(غشای محافظ ، کیورینگ کامپاند)

این مواد برپایه رزین های هیدروکربنی ،  با غلظت پایین جهت پوشش بر روی سطح بتن تازه به منظور جلوگیری از تبخیر آب بتن و بهینه نمودن هیدراسیون سیمان طراحی و تولید گردیده است. پس از اجرای  بر روی سطح بتن تازه در مدت زمان کوتاهی خشک و تشکیل لایه ای غیر قابل نفود می دهد . درنتیجه این فرایند آب موجود در بتن محبوس و رطوبت داخلی بتن و لوله های مویین در حدبالا و مطلوب حفظ می گردد. این امر نیاز به کیورینگ به روش مرطوبت کردن را حذف وعمل هیدراسیون به خوبی انجام خواهد گردید. (DEZOCURE 550 محصولی از این مواد میباشد)

2- کاهش اتلاف آب مخلوط در سطح بتن

در این رویکرد، بیشتر سعی بر کاهش تبخیر آب بتن می‌باشد و سطح بتن به کمک آب خارجی مرطوب ‌نمی‌گردد.

3- سرعت بخشیدن به روند کسب مقاومت با استفاده از گرما و رطوبت اضافی

شامل روش هایی میباشد که سعی میشود به بتن گرما داده شود و شامل روش های زیر میباشد:

• جریان بخار
• کوئل های حرارتی
• پدها یا ورقه‌های گرمایشی الکتریکی
• پتوی بتن

جریان بخار

عمل آوری بتن با بخار یکی از کاربردهای جالب بخار است. با انجام عمل آوری بتن مقاومت آن تا حد زیادی افزایش خواهد یافت. عمل آوردن بتن در بخار باعث کاهش حباب های هوا در داخل آن خواهد شد.

برخی نکات در روش عمل آوری با بخار آب :

• اثر مخرب انبساط حباب های هوا را می توان با زمان تاخیر طولانی قبل از عمل آوری در بخار آب کاهش داد.
• حداقل زمان تاخیر برای دماهای تا حدود ۴۰ درجه سلسیوس تاخیر ۲ ساعته و برای دمای تا ۵۵ درجه ۳ ساعت و برای دمای ۷۵ درجه ۵ ساعت و برای دمای ۸۵ درجه ۶ ساعت تاخیر در عمل آوری باعث کاهش شدید اثرات نامطلوب حرارت دادن می گردد.
• این اثر (یعنی کاهش در مقاومت دراز مدت بتن عمل آوری شده) در روش عمل آوردن با بخار تحت فشار زیاد کاهش می یابد.
• دلیل دیگری که از لزوم دوره تاخیر حمایت می کند، وجود سنگ گچ در سیمان پرتلند می باشد. در دمای زیادتر قابلیت واکنش شیمیایی سنگ گچ کاهش می یابد. بطوریکه بخشی از آن با C3A وارد واکنش نمی شود واین واکنش بعدا صورت می پذیرد.
• همواره در عمر اولیه بتن، یک دمای بهینه وجود دارد که منتهی به بالاترین مقاومت در عمر معینی می گردد.
• برای بتن ساخته شده در آزمایشگاه با سیمان پرتلند معمولی و یا سیمان اصلاح شده، بهترین دمای نگهداری ۱۳ درجه است. برای سیمان زود سخت شونده ۴ درجه سلسیوس می باشد.

کوئل های حرارتی

معمولاً به مانند المان‌های مدفون در نزدیک سطح بتن قرار می‌گیرند. هدف آنها محافظت از بتن در مقابل یخ زدگی در طول سرما می‌باشد. در واقع این روش برای عمل آوری بتن در هوای سرد مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

پدها یا ورقه‌های گرمایشی الکتریکی

این روش یکی از روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن است که معمولاً در پروسه ساخت بتن پیش ساخته مورد استفاده قرار می‌گیرد.

پتو بتن

پتوهای عایق بتنی برای پوشش و عایق کاری سطوحِ در معرض یخ زدگی در طول دوره‌ی عمل‌آوری مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این روش هم بتن باید به اندازه کافی سخت شده باشد تا از آسیب دیدگی سطح جلوگیری به عمل آید.

عمل آوری در هوای سرد

تعریف هوای سرد

طبق تعريف جديد آيين نامه بتن ايران ، هوای سرد به هوایی اطلاق میگردد که در سه روز متوالی شرايط زير برقرار باشد:

الف : دمای متوسط هوا در شبانه روز کمتر از 5+ باشد ( دمای متوسط روزانه ، ميانگين حداکثر و حداقل دمای هوا در شبانه روز است و مای هوا با دماسنج حداقل و حداکثر که در حعبه چوبی استاندارد قرار دارد اندازه گيری می شود )

ب : دمای هوا برای بيش از نصف شبانه روز از 10 درجه سلیسیوس بيشتر نباشد .

تدابیر احتیاطی و الزامات آیین نامه ای در عمل آوری بتن در هوای سرد

1 : حداقل دمای بتن در هنگام ريختن و عمل آوری 10 + درجه سلسیوس باشىد ( بويژه برای قطعات تا حداقل بعد كمتر از 90 سانتي متر )

2 : عمل آوری تا رسيدن به 70 درصد مقاومت مشخصه بتن ادامه يابد .

3 : نبايد پس از خاتمه عمل آوری اجازه داد تا بتن سريعا سرد شود و شوک حرارتی به آن وارد گردد .

4 : نبايد برای شروع عمل آوری ، دمای بتن سريع بالا رود و شوک حرارتی به آن وارد گردد

5 : مصرف مواد افزودنی زود گير کننده ( ضد يخ ) اختياری بوده و در شرايطی که بخواهيم طول مدت عمل آوری را کم نموده و احتمال خسارت را بشدت پائين آوريم ، می توانيم از اين مواد استفاده نماييم به شرطی که اين مواد استاندارد بوده و برای دوام بتن و ميلگرد ضرری نداشته باشد.

عمل آوری در هوای گرم

تعریف هوای گرم

هر گاه دمای محیط بیشتر از 30 درجه سلسیوس و رطوبت نسبی کمتر از 70 درصد است شرایط هوای گرم صادق میباشد و اقدام به اجرای تدابیر الزامی می باشد.

تدابیر احتیاطی و الزامات آیین نامه ای در عمل آوری بتن در هوای گرم

1 : پس از سخت شدن بتن باید عمل آوری آغاز شود. عمل آوری بر اساس روش های آب رسانی مانند ایجاد حوضچه و یا پارچه چتایی خیس همراه با پوشش پلاستیک انجام گردد.

2 : دمای آب عمل آوری نباید بیشتر از 11 درجه سلسیوس سردتر از دمای بتن باشد.

3 : برای کاهش دمای سطوح بتن قالب بندی شده، باید بر سطح قالب ها، آب پاشی شود و یا از چتایی خیس استفاده شود.

4 : نباید استفاده از قالب های محافظ درجا را جایگزین مناسبی برای عمل آوری در هوای گرم تلقی کرد. باید اینگونه قالب ها تا حد امکان و به سرعت و قبل از اینکه خسارت به بتن وارد آید از بتن جدا شوند و سپس آب رو به پایین به درون قالب ها جریان یابد. آب عمل آوردن نباید به قدری خنک تر از بتن باشد که ترک خوردگی ناشی از تغییرات دما از حداقل ممکن بیشتر شود.

منبع

• آیین نامه‌ی ACI آمریکا
• مبحث نهم مقررات ملی ساختمان

برای خرید فایل ابتدا وارد حساب کاربری خود شوید اگر حساب کاربری ندارید اقدام به ساخت حساب کاربری نمایید.