M@hdi42
8th September 2013, 03:44 AM
عمل آوری بتن
یکی از قسمتهای مهم در عملیات بتن ، عمل آوری بتن است . عمل آوری ، 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 بعبارت 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 برخواص بتن سخت شده مانند دوام ، مقاومت ، آب بندی ، مقاومت سایشی ، ثبات حجمی ، مقاومت در برا بر یخ زدن و آب شدن ، نمکهای یخ زدا ، تاثیر بسزایی می گذارد .
اهداف عمل آوری :
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 عمل آوری
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 ، یستگی دارد . در این مقاله همه شرایط یکسان فرض شده و فقط نوع سیمان مصرفی ( سیمان پرتلند دو – سیمان پرتلند پوزولانی ) که اکثرا" در سازه های بتنی مورد استفاده قرار میگیرد ، بررسی و نتیجه گیری میشود .
تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت را می توان بصورت نمودار زیر که برای بتن با نسبت آب یه سیمان 50/0 بدست آمده است ، مشاهده کرد .
http://i36.tinypic.com/1fa0m.jpg (http://moein-omran.blogfa.com/)
نمودار فوق نشان می دهد که بتن ساخته شده با سیمان پرتلند و نگهداری شده در محیط کارگاهی ، و بدون عمل آوری و مراقبت تقریبا" 52 درصد مقاومت مورد نیاز را کسب می کند و پس از سه روز ، هفت روز ، حالت مرطوب کامل به ترتیب 78 درصد و 90 درصد و 125 درصد افزایش می یابد .
بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی به علت پایین بودن ميزان حرارت هيدراتاسيون اين نوع سيمان نسبت به سيمانهاي دیگر و ماهيت 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
http://i37.tinypic.com/o7kc95.jpg
دما محیط فاکتور مهمی در عمل آوری بتن می باشد ، بی شك افزایش درجه حرارت عمل آوری باعث تسریع واکنش های 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 می دهد . 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 می یابد .
حداقل نسبت آب به سیمان برای هیدراسیون کامل سیمان تقربیا" 22/0 تا 25/0است .مادام که سیمان هیدرات نشده موجود باشد ، افزایش مقاومت بتن نسبت به زمان ادامه می یابد ، مشروط براینکه بتن مرطوب باقی بماند یا رطوبت نسبی داخل بتن بیش از 80 درصد بوده و دمای بتن نیز مناسب و مطلوب باشد .
http://i36.tinypic.com/20ihqhd.jpg
سیمان پرتلند پوزولانی با توجه به مواد جانشین سیمان ، خیلی بکندی مقاومت کسب می نماید ، 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 استفاده شود .
روش ها و مواد عمل آوری
http://i38.tinypic.com/sd22qv.jpg
بتن را می توان به کمک سه روش عمل آوری ، مرطوب نگه داشت :
1- روش هایی که با اشباع کردن محیط پیرامون بتن ، حضور آب اختلاط در بتن را در دوره سخت شدن اولیه حفظ می کنند . این روش ها شامل ایجاد برکه یا غوطه ور کردن ، آبپاشی و پوشش های خیس اشباع شده مانند گونی خیس می باشد .
2- روش هایی که از طریق اندود کردن سطح ، از کاهش آب اختلاط بتن جلوگیری می کنند . این کار را می توان از طریق پوشاندن بتن با کاغذ نفوذ پذیر یا ورقهای نایلون انجام داد .
3- روشهایی 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 .
نتیجه گیری :
1- نظر براینکه روند توسعه مقاومت سیمان پرتلند پوزولانی به درجه فعال بودن پوزولان و نسبت سیمان پرتلند در مخلوط بستگی دارد ، لذا کارخانه های تولید کننده سیمان پرتلند پوزولانی بایستی مشخصات کامل سیمان و درجه فعال بودن پوزولان را بصورت کامل به اطلاع مصرف کنندگان برسانند .
2- زمان لازم برای عمل آوردن را نمی توان بسادگی توصیه نمود و لیکن معمولا" حداقل مدت هفت روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند معمولی توصیه می نمایند و حداقل مدت ده روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند پوزولانی معمولی توصیه میشود .
3- با توجه با اندازه و شکل سازه ، مدت زمان عمل آوری سازه ها متفاوت می باشد 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 مناسب تر می باشد .
منابع :
1- بتن شناسی ( خواص بتن ) ، ترجمه دکتر هرمز فامیلی
2- طراحی و کنترل مخلوط های بتن ، ترجمه علیرضا خالو – محمود ایراجیان
3- مقررات ملی ساختمان مبحث نهم ، طرح و اجرای ساختمان بتن آرمه ، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان – وزارت مسکن و شهرسازی کشور
4- آئین نامه بتن ایران ، معاونت امور فنی و تدوین معیارها ، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور
5- ASTM C 309, “Specification for Liquid Membrane Forming Compounds for Curing Concrete,” American Society for Testing Materials, 1916 Race Street, Philadelphia, PA, 19103.
6- ACI 308, “Standard Practice for Curing Concrete,” ACI Manual of Concrete Practice, Part 2, American Concrete Institute.
7- ASTM C 171, “Specification for Sheet Materials for Curing Concrete,” American Society for Testing Materials.
8- ACI 306, “Cold Weather Concreting,” ACI Manual of Concrete, Part 2, American Concrete Institute
حسين اصلاني(آرونــــا)
یکی از قسمتهای مهم در عملیات بتن ، عمل آوری بتن است . عمل آوری ، 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 بعبارت 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 برخواص بتن سخت شده مانند دوام ، مقاومت ، آب بندی ، مقاومت سایشی ، ثبات حجمی ، مقاومت در برا بر یخ زدن و آب شدن ، نمکهای یخ زدا ، تاثیر بسزایی می گذارد .
اهداف عمل آوری :
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 عمل آوری
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 ، یستگی دارد . در این مقاله همه شرایط یکسان فرض شده و فقط نوع سیمان مصرفی ( سیمان پرتلند دو – سیمان پرتلند پوزولانی ) که اکثرا" در سازه های بتنی مورد استفاده قرار میگیرد ، بررسی و نتیجه گیری میشود .
تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت را می توان بصورت نمودار زیر که برای بتن با نسبت آب یه سیمان 50/0 بدست آمده است ، مشاهده کرد .
http://i36.tinypic.com/1fa0m.jpg (http://moein-omran.blogfa.com/)
نمودار فوق نشان می دهد که بتن ساخته شده با سیمان پرتلند و نگهداری شده در محیط کارگاهی ، و بدون عمل آوری و مراقبت تقریبا" 52 درصد مقاومت مورد نیاز را کسب می کند و پس از سه روز ، هفت روز ، حالت مرطوب کامل به ترتیب 78 درصد و 90 درصد و 125 درصد افزایش می یابد .
بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی به علت پایین بودن ميزان حرارت هيدراتاسيون اين نوع سيمان نسبت به سيمانهاي دیگر و ماهيت 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
http://i37.tinypic.com/o7kc95.jpg
دما محیط فاکتور مهمی در عمل آوری بتن می باشد ، بی شك افزایش درجه حرارت عمل آوری باعث تسریع واکنش های 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 می دهد . 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 می یابد .
حداقل نسبت آب به سیمان برای هیدراسیون کامل سیمان تقربیا" 22/0 تا 25/0است .مادام که سیمان هیدرات نشده موجود باشد ، افزایش مقاومت بتن نسبت به زمان ادامه می یابد ، مشروط براینکه بتن مرطوب باقی بماند یا رطوبت نسبی داخل بتن بیش از 80 درصد بوده و دمای بتن نیز مناسب و مطلوب باشد .
http://i36.tinypic.com/20ihqhd.jpg
سیمان پرتلند پوزولانی با توجه به مواد جانشین سیمان ، خیلی بکندی مقاومت کسب می نماید ، 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 استفاده شود .
روش ها و مواد عمل آوری
http://i38.tinypic.com/sd22qv.jpg
بتن را می توان به کمک سه روش عمل آوری ، مرطوب نگه داشت :
1- روش هایی که با اشباع کردن محیط پیرامون بتن ، حضور آب اختلاط در بتن را در دوره سخت شدن اولیه حفظ می کنند . این روش ها شامل ایجاد برکه یا غوطه ور کردن ، آبپاشی و پوشش های خیس اشباع شده مانند گونی خیس می باشد .
2- روش هایی که از طریق اندود کردن سطح ، از کاهش آب اختلاط بتن جلوگیری می کنند . این کار را می توان از طریق پوشاندن بتن با کاغذ نفوذ پذیر یا ورقهای نایلون انجام داد .
3- روشهایی 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 .
نتیجه گیری :
1- نظر براینکه روند توسعه مقاومت سیمان پرتلند پوزولانی به درجه فعال بودن پوزولان و نسبت سیمان پرتلند در مخلوط بستگی دارد ، لذا کارخانه های تولید کننده سیمان پرتلند پوزولانی بایستی مشخصات کامل سیمان و درجه فعال بودن پوزولان را بصورت کامل به اطلاع مصرف کنندگان برسانند .
2- زمان لازم برای عمل آوردن را نمی توان بسادگی توصیه نمود و لیکن معمولا" حداقل مدت هفت روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند معمولی توصیه می نمایند و حداقل مدت ده روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند پوزولانی معمولی توصیه میشود .
3- با توجه با اندازه و شکل سازه ، مدت زمان عمل آوری سازه ها متفاوت می باشد 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 مناسب تر می باشد .
منابع :
1- بتن شناسی ( خواص بتن ) ، ترجمه دکتر هرمز فامیلی
2- طراحی و کنترل مخلوط های بتن ، ترجمه علیرضا خالو – محمود ایراجیان
3- مقررات ملی ساختمان مبحث نهم ، طرح و اجرای ساختمان بتن آرمه ، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان – وزارت مسکن و شهرسازی کشور
4- آئین نامه بتن ایران ، معاونت امور فنی و تدوین معیارها ، سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور
5- ASTM C 309, “Specification for Liquid Membrane Forming Compounds for Curing Concrete,” American Society for Testing Materials, 1916 Race Street, Philadelphia, PA, 19103.
6- ACI 308, “Standard Practice for Curing Concrete,” ACI Manual of Concrete Practice, Part 2, American Concrete Institute.
7- ASTM C 171, “Specification for Sheet Materials for Curing Concrete,” American Society for Testing Materials.
8- ACI 306, “Cold Weather Concreting,” ACI Manual of Concrete, Part 2, American Concrete Institute
حسين اصلاني(آرونــــا)