کیورینگ یا عمل آوری بتن تازه

کیورینگ

عمل آوری نقش مهمی در توسعه مقاومت و دوام بتن دارد. عمل آوری بلافاصله پس از بتن ریزی و تکمیل انجام می شود و شامل حفظ رطوبت و شرایط دمایی مطلوب، هم در عمق و هم در نزدیکی سطح، برای مدت زمان طولانی است. بتن با عمل آوری مناسب دارای مقدار رطوبت کافی برای هیدراتاسیون مداوم و توسعه استحکام، پایداری حجم، مقاومت در برابر یخ زدگی و ذوب، و مقاومت در برابر سایش و پوسته پوسته شدن است.هنگامی که بتن تازه را قرار می دهید بسیار حساس است و به راحتی خراب می شود. اگر آن را به درستی درمان کنید، قوی و قابل اعتماد خواهد بود. از آن غفلت کن، و پشیمان خواهی شد!در هفته اول یا بیشتر پس از ریختن بتن، باید دما و رطوبت مناسب را برای عمل آوری مناسب حفظ کنید. عمل آوری به راحتی می تواند در آن لحظه از بین برود، اما تاثیر زیادی بر کیفیت کار تمام شده شما خواهد داشت.در حالی که عمل آوری برای تمام بتن ها مهم است، مشکلاتی که از سخت نشدن ناشی می شود در سطوح افقی آشکارتر است. یک دال خشک نشده، چه تزئینی یا خاکستری ساده، احتمالاً الگویی از ترک‌های ریز ایجاد می‌کند (به نام کریزینگ) و هنگامی که از آن استفاده می‌شود، استحکام کمی خواهد داشت که می‌تواند منجر به گردگیری سطحی شود که مقاومت کمی در برابر سایش دارد.پیمانکاران بتن نزدیک را بیابید که می توانند مطمئن شوند بتن شما به درستی عمل می کند.

چه مدت طول می کشد تا بتن درمان شود؟

کل دوره پخت بتن حدود یک ماه طول می کشد، اما بتن شما زودتر آماده استفاده می شود. هر پروژه به دلیل تفاوت در آب و هوا، مخلوط بتن و نحوه قرارگیری و تکنیک های تکمیل کمی متفاوت خواهد بود.زمانی که منتظر خشک شدن بتن هستید، این چارچوب های زمانی را در نظر داشته باشید: 
24 تا 48 ساعت - پس از ست اولیه، فرم ها را می توان برداشت و افراد می توانند روی سطح راه بروند.
7 روز - پس از پخت نسبی، تردد وسایل نقلیه و تجهیزات مشکلی ندارد.
28 روز - در این مرحله، بتن باید کاملا پخته شود.

کیورینگ این اهداف اصلی را انجام می دهد

رطوبت را در دال حفظ می کند تا بتن به استحکام خود ادامه دهد.این انقباض خشک شدن را تا زمانی که بتن به اندازه کافی قوی شود که در برابر ترک خوردگی انقباض مقاومت کند به تاخیر می اندازد. عمل آوری مناسب بتن استحکام، دوام، آب بند بودن و مقاومت در برابر سایش را بهبود می بخشد. هنگامی که بیشتر مردم به عمل آوری فکر می کنند، فقط به حفظ رطوبت روی سطح بتن فکر می کنند. اما عمل آوری فراتر از این است - به بتن آنچه را که برای به دست آوردن استحکام لازم نیاز دارد می دهد. مقاومت بتن به رشد بلورها در ماتریس بتن بستگی دارد. این کریستال ها از واکنش بین سیمان پرتلند و آب رشد می کنند - واکنشی که به عنوان هیدراتاسیون شناخته می شود. اگر آب کافی وجود نداشته باشد، کریستال ها نمی توانند رشد کنند و بتن استحکام لازم را ایجاد نمی کند. اگر آب کافی وجود داشته باشد، کریستال‌ها مانند انگشتان سنگی کوچکی رشد می‌کنند که دور شن و ماسه‌های مخلوط پیچیده شده و با یکدیگر در هم می‌پیچند. تقریباً شبیه یک فیلم ترسناک به نظر می رسد - کودک سیمانی ما به یک هیولا تبدیل شده است! جنبه مهم دیگر عمل آوری دما است - بتن نمی تواند خیلی سرد یا خیلی گرم باشد. با سردتر شدن بتن تازه، واکنش هیدراتاسیون کندتر می شود. دمای بتن در اینجا مهم است، نه لزوما دمای هوا. زیر حدود 50 درجه فارنهایت، هیدراتاسیون بسیار کند می شود. زیر حدود 40 درجه فارنهایت، عملا متوقف می شود. بتن داغ مشکل معکوس دارد: واکنش خیلی سریع انجام می شود و از آنجایی که واکنش گرمازا است (تولید گرما) می تواند به سرعت باعث اختلاف دما در بتن شود که می تواند منجر به ترک شود. و سیمانی که خیلی سریع واکنش نشان می دهد، زمانی برای رشد مناسب بلورها ندارد، بنابراین آنطور که باید استحکام پیدا نمی کند. بنابراین در فیلم معروفی که به زودی ساخته می شود، هیولای سیمانی که جهان را در بر گرفت، تمام زمینی های ضعیف برای نجات تمدن باید انجام دهند این است که بتن را خیلی سرد، خیلی گرم یا خیلی خشک کنند و او به یک آدم ضعیف تبدیل شود. اما هدف ما این است که به او کمک کنیم تا زمین را بپوشاند و او را تا حد امکان قوی کنیم!

طول زمان پخت کافی به عوامل زیر بستگی دارد:

• نسبت مخلوط
• قدرت مشخص شده
• اندازه و شکل عضو بتنی
• شرایط آب و هوایی محیطی

شرایط قرار گرفتن در معرض آینده

دال های روی زمین (مانند پیاده روها، پیاده روها، پارکینگ ها، راهروها، کف، پوشش کانال ها) و بتن سازه ای (مانند عرشه پل، پایه ها، ستون ها، تیرها، دال ها، پایه های کوچک، دیوارهای ریخته شده در محل، دیوارهای حائل) نیاز به حداقل دوره پخت هفت روز برای دمای محیط بالای 40 درجه فارنهایت 1. کمیته 301 مؤسسه بتن آمریکا حداقل دوره عمل آوری مربوط به بتن با دستیابی به 70 درصد مقاومت فشاری مشخص شده را توصیه می کند. عمل آوری هفت روزه اغلب مشخص شده معمولاً با تقریباً 70 درصد مقاومت فشاری مشخص شده مطابقت دارد. هنگامی که بتن در دماهای بالاتر عمل می کند یا زمانی که از ترکیبات سیمان و مواد افزودنی خاصی استفاده می شود، می توان به سطح مقاومت 70 درصد زودتر رسید. به طور مشابه، ممکن است زمان بیشتری برای ترکیب مواد مختلف و/یا دمای پخت کمتر مورد نیاز باشد. به همین دلیل، کمیته ACI 308 حداقل دوره های پخت زیر را توصیه می کند:

• سیمان ASTM C 150 نوع I هفت روزه، 
• سیمان ASTM C 150 نوع II ده روزه
• سیمان ASTM C 150 نوع III سه روزه 
• سیمان ASTM C 150 نوع IV یا V 14 روزه
• متغیر سیمان های ASTM C 595, C 845, C 1157

دمای عمل آوری بالاتر باعث افزایش مقاومت اولیه در بتن می شود اما ممکن است مقاومت 28 روزه آن را کاهش دهد. سه عملکرد اصلی پخت وجود دارد: 

1) حفظ آب اختلاط در بتن در طول فرآیند سخت شدن اولیه

حوض و غوطه ور شدن: حوض معمولاً برای درمان سطوح صاف در کارهای کوچکتر استفاده می شود. برای جلوگیری از ترک خوردن در اثر تنش های حرارتی باید دقت شود که دمای آب عمل آوری در کمتر از 20 درجه فارنهایت خنک تر از بتن باشد. غوطه وری عمدتاً در آزمایشگاه برای عمل آوری نمونه های آزمایش بتن استفاده می شود.
سمپاشی و مه پاشی: اسپری و مه پاشی زمانی استفاده می شود که دمای محیط بسیار بالاتر از انجماد و رطوبت کم باشد. مه پاش می تواند ترک خوردگی انقباض پلاستیک را تا زمانی که بتن به گیرش نهایی برسد به حداقل برساند.
پوشش های مرطوب اشباع شده: پوشش های مرطوب اشباع شده با آب باید پس از سخت شدن بتن به اندازه کافی برای جلوگیری از آسیب سطحی استفاده شوند. آنها باید به طور مداوم مرطوب نگه داشته شوند.
در فرم‌های مکان باقی مانده است: فرم‌های باقی مانده معمولاً محافظت رضایت‌بخشی در برابر از دست دادن رطوبت برای سطوح بتنی شکل‌گرفته شده ارائه می‌کنند. فرم ها معمولاً تا زمانی که برنامه ساخت و ساز اجازه می دهد در جای خود باقی می مانند. اگر قالب ها از چوب ساخته شده اند، به خصوص در هوای گرم و خشک باید مرطوب نگه داشته شوند.

2) کاهش هدررفت آب اختلاط از سطح بتن

پوشش بتن با کاغذ یا ورق های پلاستیکی غیر قابل نفوذ: کاغذ و ورق های پلاستیکی غیرقابل نفوذ را می توان بر روی بتن کاملا خیس شده اعمال کرد. سطح بتن باید به اندازه کافی سخت باشد تا از آسیب سطحی ناشی از فعالیت های قرار دادن جلوگیری کند.
استفاده از ترکیبات کیورینگ تشکیل دهنده غشا: ترکیبات عمل آوری غشایی برای کند کردن یا کاهش تبخیر رطوبت از بتن استفاده می شود. آنها می توانند شفاف یا شفاف و دارای رنگدانه سفید باشند. ترکیبات دارای رنگدانه سفید برای شرایط آب و هوایی گرم و آفتابی برای انعکاس تابش خورشید توصیه می شود. ترکیبات پخت باید بلافاصله پس از اتمام نهایی اعمال شوند. ترکیب پخت باید با ASTM C3094 یا ASTM C13155 مطابقت داشته باشد.

3) تسریع افزایش قدرت با استفاده از گرما و رطوبت اضافی

بخار زنده: بخار زنده در فشار اتمسفر و بخار پرفشار در اتوکلاو دو روش پخت با بخار هستند. دمای بخار برای بخار زنده در فشار اتمسفر باید در حدود 140 درجه فارنهایت یا کمتر نگه داشته شود تا زمانی که مقاومت بتن مورد نظر حاصل شود.
کویل های گرمایشی: کویل های گرمایش معمولاً به عنوان عناصر تعبیه شده در نزدیکی سطح عناصر بتنی استفاده می شوند. هدف آنها محافظت از بتن در برابر یخ زدگی در طول بتن ریزی در هوای سرد است.
فرم ها یا پدهای گرم شده الکتریکی: قالب ها یا پدهای گرم شده الکتریکی عمدتاً توسط تولیدکنندگان بتن پیش ساخته استفاده می شود.
پتوهای بتنی: پتوهای عایق بتنی برای پوشاندن و عایق کاری سطوح بتنی در معرض دمای انجماد در طول دوره پخت استفاده می شوند. بتن باید به اندازه کافی سخت باشد تا هنگام پوشاندن با پتوهای بتنی از آسیب سطحی جلوگیری کند.
سایر اشکال پخت عبارتند از پخت مرطوب داخلی با سنگدانه های سبک یا ذرات پلیمری جاذب. برای عناصر بتنی انبوه (معمولاً ضخامت بیشتر از 3 فوت)، معمولاً یک طرح کنترل حرارتی برای کمک به کنترل تنش های حرارتی ایجاد می شود. اطلاعات بیشتر را می توان در راهنمای گزارش کمیته 308 ACI برای پخت بتن 3 یافت. برای بتن های تخصصی توصیه می شود به سایر گزارش های ACI به شرح زیر مراجعه شود:

• بتن نسوز ACI 547.1R
• بتن نسوز ACI 547.1R
• بتن عایق ACI 523.1R
• بتن سیمانی منبسط ACI 223
• بتن غلتکی ACI 207.5R
• بتن معماری ACI 303R
• شاتکریت ACI 506.2
• بتن الیافی ACI 544.3R
• ساختار لغزنده عمودی ACI 313

عمل آوری در هوای سرد یا گرم نیاز به توجه بیشتری دارد. در هوای سرد، برخی از روش ها شامل محفظه های گرم شده، کاهش دهنده های تبخیر، ترکیبات پخت و پتوهای عایق هستند. دمای بتن تازه باید بالای 50 درجه فارنهایت باشد. دوره عمل آوری بتن هوای سرد به دلیل کاهش میزان افزایش مقاومت، طولانی تر از دوره استاندارد است. انتظار می رود مقاومت فشاری بتن پخت شده و نگهداری شده در دمای 50 درجه فارنهایت به نصف بتن پخت شده در دمای 73 درجه فارنهایت استحکام بیشتری پیدا کند. در هوای گرم، عمل آوری و حفاظت به دلیل از دست دادن سریع رطوبت از بتن تازه بسیار مهم است. عمل آوری در واقع قبل از قرار دادن بتن با مرطوب کردن سطوح بستر با آب شروع می شود. برای قرار دادن بتن در هوای گرم می توان از کرم های ضد آفتاب، شیشه های جلو، مه گرفتگی و بازدارنده های تبخیر استفاده کرد. از آنجایی که افزایش مقاومت بتن در هوای گرم سریعتر است، دوره پخت ممکن است کاهش یابد.

اطلاعات اضافی را می توان در ACI 306.1، مشخصات استاندارد برای بتن ریزی در هوای سرد، ACI 306R، بتن ریزی در هوای سرد، ACI 305.1، مشخصات بتن ریزی در هوای گرم، و ACI 305R، بتن ریزی در هوای گرم یافت.
عمل آوری نمونه های آزمایشی بتن: عمل آوری نمونه های آزمایشی بتن معمولاً با بتنی که در حین ساخت قرار می گیرد متفاوت است. انجمن آزمایش و مواد آمریکا (ASTM) دو استاندارد برای ساخت و عمل آوری نمونه های بتنی ایجاد کرده است. ASTM C1926 برای نمونه های آزمایشگاهی در نظر گرفته شده است در حالی که ASTM C317 برای نمونه های صحرایی در نظر گرفته شده است. هر دو سند الزامات استاندارد شده ای را برای ساخت، پخت، حفاظت و حمل و نقل نمونه های آزمایشی بتن در شرایط مزرعه یا آزمایشگاهی ارائه می کنند. ASTM C192 روش هایی را برای ارزیابی مخلوط های مختلف در شرایط آزمایشگاهی ارائه می دهد. معمولاً در مرحله اولیه پروژه یا برای اهداف تحقیقاتی استفاده می شود. ASTM C31 برای تست پذیرش استفاده می‌شود و همچنین می‌تواند به عنوان یک ابزار تصمیم‌گیری برای حذف فرم یا لایه‌بندی استفاده شود. بسته به هدف مورد نظر خود، استاندارد دو رژیم پخت را تعریف می کند: پخت استاندارد برای آزمایش پذیرش و پخت در میدان برای حذف فرم/شورینگ. تغییر در عمل آوری استاندارد نمونه های آزمایشی می تواند به طور چشمگیری بر خواص اندازه گیری شده بتن تأثیر بگذارد.

با توجه به انجمن ملی آماده بتن آماده 8 (NRMCA)، مقاومت برای هوای بتن عمل آوری شده برای یک روز و سپس 27 روز عمل آوری مرطوب تقریبا 8 درصد کمتر از بتن عمل آوری مرطوب برای کل دوره خواهد بود. کاهش مقاومت برای نمونه های بتنی که ابتدا در هوا به مدت سه روز و هفت روز عمل آوری شده اند، 11 درصد و 18 درصد است. برای همان ترکیبات پخت هوا/مرطوب، اما دمای پخت هوا 100 درجه فارنهایت، استحکام 28 روزه به ترتیب تقریباً 11 درصد، 22 درصد و 26 درصد کمتر خواهد بود.