کُند شدن کسب مقاومت بتن

کُند بودن کسب مقاومت‌ بتن ناشی از یک سلسله عوامل متنوع است که معمولاً مربوط به ضعیف بودن مصالح بتن یا عملیات اجرایی آن می‌باشند. به منظور جلوگیری از کُند بودن جدی مقاومت‌ توجه به نکات زیر ضروری است:

۱- سنگدانه‌ها و آب مخلوط باید تمیز و عاری از مقادیر زیان‌آور نمک، روغن، اسیدها، موادآلی، قلیایی‌ها، فاضلاب و نمک‌های قلیایی باشند. وجود مقادیر بسیار کم از برخی ناخالصی‌ها از جمله شکر ممکن است تأخیر زیادی را در سرعت گیرش و کسب مقاومت‌ ایجاد نماید.

۲- اثرات مواد افزودنی کُندگیرکننده و تسریع‌کننده به منظور استفاده در بتن باید مورد ارزیابی قرار گیرد. مقدار دقیق مادۀ افزودنی لازم جهت حصول نتایج مطلوب باید معلوم شده و سپس درکلیۀ مخلوط‌ها مورد استفاده قرار گیرد. برای این منظور استفاده از وسیلۀ هم زدن مناسب و دقیق ضرورت دارد. تأثیر درجه حرارت بر روی مقدار مورد نیاز مادۀ افزودنی نیز به حساب آید.

۳- نسبت‌های اختلاط صحیح باید در هر مخلوط به کار گرفته شوند. دقت خاصی باید مبذول گردد تا از به کارگیری نوع سیمان مورد نظر و مقادیر درست مصالح اطمینان حاصل شود و از مصرف مقدارکم سیمان و مقدارزیاد آب اجتناب گردد.

۴- به منظور اجتناب از بروز مقاومت‌های پایین ناشی از مقادیر بسیار زیاد هوای عمدی، باید مقدار هوای هر مخلوط معین گردد.

۵- بتن باید به طرز صحیح نگهداری شود و این امر مستلزم وجود شرایط رطوبتی و حرارتی مناسب در مدت زمان لازم جهت حصول خواص مطلوب است. بتن تا زمانی که مقاومت لازم را کسب ننموده نباید دچار یخ‌زدگی شود. تحت شرایط بتن‌ریزی در هوای سرد به منظور جلوگیری از اثرات کربناتاسیون سطحی باید دقت نمود تا فضای پیرامون بتن که توسط هیترها گرم شده تهویه گردد.

۶- آزمایش‌های مقاومت فشاری باید براساس استانداردهای ASTM  انجام شود.

بیشتر بخوانید  بتن پرمقاومت | طرح اختلاط، روش ساخت و کاربرد های بتن با مقاومت بالا

تسریع نمودن کسب مقاومت بتن

تحت برخی شرایط حصول مقاومت زیاد در سنین اولیۀ بتن بسیار مطلوب است. از جمله تسریع در باز کردن قالب‌ها و استفادۀ مجدد به لحاظ اقتصادی با نیاز به بهره‌برداری از بتن به فاصلۀ چند روز پس از اخت با بتن‌ریزی در هوای سرد که مقاومت اولیۀ سریع به منظور مقاومت در مقابل آسیب ناشی از یخ‌زدگی مورد نیاز است. مقاومت اولیۀ زیاد را می‌توان با استفاده از مخلو‌ط‌های بتنی پُرمایه ساخته شده با سیمان پُرتلند نوع I یا IA، سیمان زود سخت‌شوندۀ نوع III، مواد افزودنی زودگیر از جمله کلرید کلسیم، مواد افزودنی کاهندۀ آب، سیمان پُرآلومینیم، عمل‌آوری در بخار با دمای زیاد وفشار معمولی با دمای زیاد و فشار بالا (اتوکلاو) به دست آورد. انتخاب یکی از این روش‌ها یا ترکیبی از آنها بستگی به ملزومات مقاومتی و ملاحظات اقتصادی دارد.

در صورت استفاده از سیمان‌های مخصوص یا مواد افزودنی جهت اطمینان از کاربرد صحیح آنها باید دقت ویژه‌ای مبذول گردد. به عنوان مثال استفاده از سیمان پُرآلومینیم مستلزم احتیاطات خاصی در جا دادن و عمل‌آوری است و توصیه‌های سازندۀ آن دقیقاً تبعیت شود. در هوای سرد افزودن کلرید کلسیم تا ۲ درصد وزنی سیمان موجب افزایش سرعت کسب مقاومت می‌گردد. اثرات مواد افزودنی مخصوص برروی سایر خواص بتن نیز مورد توجه قرار گیرد.

درجه حرارت‌های زیاد در ضمن عمل آوردن مرطوب یا تحت بخار با فشار کم باعث تسریع کسب مقاومت اولیه می‌گردد، اما اگر درجه حرارت خیلی زیاد باشد، ممکن است اثر معکوس برروی مقاومت‌های سنین بعدی داشته باشد. دماهای بهینه بستگی به مصالح مصرفی، نسبت‌های اختلاط و جزییات سیکل‌های عمل‌آوری دارد. عمل‌آوری تحت بخار با فشار پایین به طور وسیع برای اعضای سازه‌ای پیش ساخته به کار می‌رود و معمولاً شامل یک دورۀ پیش‌بخار در دمای محیط به مدت بیش از ۳ ساعت، سپس یک دورۀ زمانی بین ۱۲ تا ۱۸ ساعت بخار و در ضمن آن افزایش دما با سرعت حداکثر ۲۳ درجه سانتی‌گراد در ساعت تا دمای ماکزیمم بین ۶۰ تا ۷۱ درجه سانتی‌گراد و نهایتاً بازگشت به دمای محیط می‌باشد(۱۶).

بیشتر بخوانید  خواص حرارتی بتن

عمل‌آوری محصولات پیش ساخته تحت بخار با فشار بالا مقاومت اولیه را به شدت تسریع می‌بخشد، بگونه‌ای که عموماً مقاومت ۲۸ روزه را طی ۲۴ اعت حاصل می‌نماید. به علاوه این نوع عمل‌آوری عموماً باعث افزایش مقاومت شیمیایی، کاهش شوره‌زدگی و افزایش پایداری حجمی‌می‌شود. هنگامی‌که این روش عمل‌آوری به همراه سیلیس فعال به میزان ۱۰تا ۴۰ درصد وزنی سیمان مورد استفاده قرار گیرد، واکنش بین هیدروکسید کلیسم آزاد شده در حین هیدراتاسیون سیمان و سیایس فعال انجام شده و ترکیبات کاملاً غیرقابل حل حاصل می‌گردد. سیکل عمل‌آوری معمولاً شمل ۱ تا ۴ ساعت دورۀ پیش‌بخار در دمای محیط، سپس لعمال بخار و فشار در حدود ۳ ساعت تا ۱٫۵ مگاپاسکال (°C177)، و بعد یک دورۀ ۵ تا ۸ ساعته در فشار کامل و نهایتاً آزادسازی فشار در یک دورۀ زمانی ۲۰ تا ۳۰ دقیقه می‌باشد. آزادسازی سریع فشار باعث می‌شود که محصول نهایی به صورت نسبتاً خشک در آید.

پیش‌بینی مقاومت ۲۸ روزه بتن

آیین‌نامه‌های بتن معمولاً سن ۲۸ روز را برای تعیین مقاومت فشاری مبنا قرار می‌دهند. برنامه‌ریزی صحیح جدول عملیات اجرایی بتنی مستلزم پیش‌بینی سن حصول مقاومت کافی بتن برای انجام عملیات بعدی می‌باشد. روش‌های پیش‌گویی مقاومت در سنین بعدی با استفاده از مقادیر حاصله از سنین اولیه با موفقیت خوبی تاکنون مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

محققین زیادی به منظور دستیابی به معادلاتی که رابطۀ بین مقاومت‌های فشاری ۳ و ۷ روزه را با مقاومت ۲۸ روزه بیان کنند، کوشش به خرج داده و نتیجه گرفته‌اند که پیش‌گویی‌هایی که فقط بر مبنای مقاومت ۳ روزه قرار دارند، قابل اعتماد نیستند. اسلاتر[۱] برمبنای مطالعۀ انجام شده بر روی تعداد زیادی نتایج آزمایش‌ مربوط به بتن با عمل‌آوری مرطوب معادلۀ زیر را بین مقاومت فشاری ۷ روزه (Se) و ۲۸ روزه (S’e) پیشنهاد نموده است:

پیش‌بینی این معادله عموماً رضایت‌بخش بوده است.

 

تخمین کلی مقاومت فشاری ۲۸ روزۀ بتن با عمل‌آوری مرطوب را می‌توان با این فرض که مقاومت ۳ روزه یک سوم مقاومت ۲۸ روزه و مقاومت ۷ روزه دو سوم مقاومت ۲۸ روزه باشد، انجام داد. اما باید توجه داشت که به دلیل تغییرات در مصالح، نسبت‌های اختلاط، ساخت، عمل‌آوری، و روش‌های آزمایش امکان خطای زیاد وجود دارد.

بیشتر بخوانید  المان‌های کارآیی و چسبندگی بتن

استاندارد ASTM-C684 چهار روش برای آزمایش‌های فشاری تسریع شدۀ نمونه‌های بتنی در سنین بین ۱ و ۲ روز ارائه نموده است که عبارتنداز: روش‌های آب گرم، آب جوشان، فشار و دمای زیاد و ذاتی (درونی)[۲].

روش دیگر برای توسعۀ نتایج آزمایش فشاری در سنین اولیه و پیش‌بینی مقاومت‌های بعدی اندازه‌گیری بلوغ بتن در فواصل زمانی مناسب طی عمر بتن و محاسبۀ درجه _ ساعات (بلوغ) است که عبارت از حاصل ضرب سن بتن در میانگین وزنی دمای محیط طی آن فواصل زمانی است. یک معادلۀ پیش‌گویی با محاسبۀ مقاومت فشاری در سنین مختلف و بلوغ مربوطه و سپس رسم مقاومت فشاری به صورت تابعی از لگاریتم هر بلوغ شکل گرفته است. شکل معادله برای پیش‌گویی مقاومت‌های آتی چنین است:

SM=Sm+b(logM-logm)

که در آن:

 SM= مقاومت پتانسیل پیش‌گویی شده مربوط به بلوغ، M

= Sm مقاومت فشاری اندازه‌گیری شده در بلوغ، M

 b= شیب خط پیش‌گویی

M = ساعات بلوغ تحت شرایط استاندارد

m = درجه -ساعات بلوغ نمونه در زمان آزمایش اولیه

روش کامل در ASTM-C918 یافت می‌شود (توسعۀ مقادیر آزمایش فشاری سنین اولیه و طرح‌ریزی مقاومت‌های سنین بعدی).

[۱] – W.A. Slater (Proc. ASCE, Jan. 1925)

[۲] – Autogenous

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Share via
Copy link
Powered by Social Snap