مقدمه مواد افزودنی‌ عمل‌آوری بتن

مواد عمل آوری بتن یا همون کیورینگ بتن رو میشناسید، احتمالا میدونید که تو تابستون برای جلوگیری از تبخیر آب بتن استفاده میشه، حالا چرا به جای اینکه از تبخیر جلوگیری کنن به بتن آب نمیدن که عمل آوری بشه!؟ شاید آب در اون منطقه کمه یا دردسترس نیست! شایدم اگه به بتن تازه که تو هوای گرم خودشو نگرفته اگر آب بزنن بشوره ببره بتن رو!! نظر شما چیه؟
ترکیبات عمل‌آوری معمولا مایعاتی هستند که به صورت مستقیم به سطح بتن پاشیده شده و پس از خشک شدن غشایی نفوذ ناپذیر را بر روی سطح بتن تشکیل می‌دهند که از دست رفتن رطوبت بتن را به تاخیر می‌اندازد. استفاده از این ترکیبات رایج‌ترین روش برای عمل‌آوری بتن تازه ریخته شده پس از گیرش آن است. بنابراین می‌توانند برای عمل‌آوری نهایی بتن نیز استفاده نمود. به این دلیل ترکیبات عمل‌آوری باید قادر باشند تا به مدت ۷ روز رطوبت نسبی سطح بتن رابیش از ۸۰ درصد نگه دارند تا شرایط مناسبی را برای هیدراتاسیون سیمان فراهم کنند. در شکل ۱۰-۱-۱ نمونه‌هایی از عمل‌آوری با استفاده از ترکیبات عمل‌آوری نشان داده شده است [۱].

عمل‌آوری بتن با استفاده از ترکیبات عمل‌آوری
عمل‌آوری بتن با استفاده از ترکیبات عمل‌آوری

ساختار شیمیایی و نحوه عملکرد

ترکیبات تشکیل‌دهنده غشا که برای عمل‌آوری بتن به کار می‌ورند باید الزامات مربوط به ASTM C309 یاASTM C1315  را تامین نمایند. استاندارد  ASTM C309 با عنوان “مشخصات استاندارد برای ترکیبات مایع تشکیل‌دهنده غشا برای عمل‌آوری بتن”، این ترکیبات را به سه دسته تقسیم می‌کند که عباتند از: نوع ۱؛ شفاف بدون رنگ، نوع ۱-D؛ شفاف با رنگ فرار، نوع ۲؛ دارای رنگدانه سفیدرنگ. این استاندارد بخش جامد حل شونده در محیط حل رنگ را به دو دسته A و B تقسیم می‌کند. استاندارد برای بخش جامد محلول ترکیبات قرار گرفته در دسته A که معمولا به ترکیبات تولید شده بر پایه واکس اطلاق می‌شود، محدودیتی قائل نشده است. اما بخش جامد محلول در ترکیبات دسته B رزین می‌باشد. ترکیبات شفاف دارای رنگ قرار بلافاصله پس از استفاده رنگ خود را از دست می‌دهند. این رنگ امکان تشخیص اینکه چه میزان از سطح توسط ترکیبات عمل‌آوری پوشیده شده است را فراهم می‌مند. در روزهای گرم و آفتابی استفاده از ترکیبات سغیدرنگ توصیه می‌گردد. استفاده از این ترکیبات جذب انرژی ناشی از تابش نور خورشید را کاهش داده و به این ترتیب میزان افزایش دمای بتن را کاهش می‌دهند. بر اساس این استاندارد محلول‌های سیلیکات بیش از اینکه تشکیل‌دهنده غشا باشند واکنش‌زا بوده و به همین دلیل الزامات این استاندارد را برآورده نمی‌کنند. ترکیبات عمل‌آوری تشکیل‌دهنده غشا که الزامات مربوط به استاندارد ASTM C309 را تامین تامین می‌کنند دارای ظرفیت‌های متفاوتی در کاهش میزان از دست رفتن رطوبت بوده و تا حدودی امکان از دست رفتن رطوبت را فراهم می‌کنند [۲]. از طرف دیگر استاندارد ASTM C1315 با عنوان “ترکیبات مایع تشکیل‌دهنده غشا دارای مشخشصات ویژه برای عمل‌آوری و درزگیری بتن” دسته‌بندی دیگری را برای این ترکیبات ارائه می‌کند [۳]. ترکیباتی که الزامات این استاندارد را تامین می‌کنند علاوه بر داشتن ظرفیت نگه‌داشت رطوبت که بر اساس استاندارد ASTM C 156 تعیین می‌گردد. دارای خواصی هم‌چون مقاومت در برابر قلیا، مقاومت در برابر اسید؛ بهبود خواص چسبندگی و مقاومت در برابر آسیب ناشی از تابش نور فرابنفش می‌باشند. بر اساس این استاندارد ترکیبات مایع تشکیل‌دهنده غشا شامل نوع ۱؛ شفاف و نوع ۲؛ دارای رنگدانه سفیدرنگ هستند. ترکیبات عمل‌آوری ذکر شده در این استاندارد، در یکی از سه گروه A ، B و C قرار می‌گیرند. این تقسیم‌بندی بر اساس میزان تغییر رنگ ترکیبات در برابر تابش اشعه فرابنفش می‌باشد. به طور کلی، ترکیبات عمل‌آوری بر اساس میزان تغییر با گذر زمان و در معرض شرایط محیطی مختلف و بر مبنای شفاف یا سفیدرنگ بودن تقسیم‌بندی می‌شوند. ترکیباتی که شرایط این استاندارد را تامین می‌کنند، معمولا با عنوان غشاهای آب‌بند قابل تنفس نامیده می‌شوند. در آزمایش این ترکیبات بر اساس استاندارد ASTM C 156، مقدار مجاز از دست دادن رطوبت آن‌ها در مصرف به میزان ۵ و ۴/۷ متر مربع بر لیتر برای نوع ۱ و ۲، برابر ۴/۰ کیلوگرم بر مترمربع است [۴]. با توجه به یکسال نبودن شرایط محیطی و هم‌چنین نحوه استفاده از این ترکیبات در کارگاه و آزمایشگاه، مقدار از دست رفتن رطوبت در کارگاه می‌تواند با مقادیر ذکر شده در استانداردهای ASTM C309 و ASTM C1315 متفاوت باشد. ترکیبات عمل‌آوری عمدتا دارای پایه‌های شیمیایی زیر هستند:

بیشتر بخوانید  خواص فیزیکی سیمان

–  رزین مصنوعی

–  واکس

–  آکریلیک

–  رزین کلریناتی[۱]

ترکیبات عمل‌آوری بر پایه رزین و واکس سطح بتن را به خوبی آب‌بند می‌کنند. با گذر زمان تاثیر آن‌ها کاهش یافته و در سن ۲۸ روزه، این غشا پوسته شده و از سطح بتن جدا می‌شود. انجام عملیات گچ‌کاری بعد از ۲۸ روز امکان‌پذیر خواهد بود. در صورتی که لازم باشد عملیات گچ‌کاری پیش از ۲۸ روز انجام گیرد، می‌توان سطح بتن را با آب داغ شست‌وشو داد. بر مبنای تجربیات عملی مشخص شده است که کارایی ترکیبات عمل‌اوری بر پایه رزین و واکس در دوره زمانی ۲۴ ساعت برابر %۹۶، در دوره زمانی ۷۲ ساعته برابر %۸۴، در دوره زمانی ۷ روزه برابر %۷۴ و در دوره عمل‌اوری ۱۴ روزه %۶۵ است. بنابراین میانگین کارایی افزودنی‌های عمل‌آوری سطحی با پایه رزین یا واکس را می‌توان در حدود %۸۰ در نظر گرفت. امتیاز ترکیبات بر پایه آکریلیک، چسبندگی خوب آن‌ها به گچ می‌باشد. هم‌چنین این ترکیبات سطه جدا نشده و فرو نمی‌ریزد و نیازی به شسته شدن با آب داغ نیز ندارد. در واقع به دلیل خصوصیات ذاتی امولوسیون آکریلیک چسبندگی گچ به آن بهتر است.

ترکیبات بر پایه رزین کلریناتی نه تنها با تشکیل غشایی نازک بر سطح بتن از تبخیر رطوبت موجود در آن جلوگیری می‌کند بلکه حفرات ریز سطح بتن را نیز پر می‌کند. در نهایت این لایه نازک دچار فرسایش می‌شود. میزان تاثیرگذاری این ترکیبات به میزان قابل توجهی متفاوت بوده که به مواد سازنده آن‌ها و قدرت امولوسیون، همانگونه که در شکل زیر نشان داده شده است، بستگی دارد.

مقایسه کارایی ترکیبات مختلف عمل‌آوری
مقایسه کارایی ترکیبات مختلف عمل‌آوری

کاربردها

یکی از کاربرد‌های ترکیبات عمل‌آوری مایع تشکیل دهنده غشا در عمل‌آوری نهایی می‌باشد. عمل‌آوری نهایی به فرآیندی گفته می‌شود که پس از پرداخت نهایی و پس از اینکه بتن به گیرش نهایی خود رسید انجام می‌شود.

از ترکیبات عمل‌آوری برای عمل ‌آوری میانی [۲] ، یعنی زمانی که پرداخت نهایی انجام شده  اما بتن هنوز به گیرش نهایی خود نرسیده است نیز استفاده می‌شود. گاه نیاز است تا میزان تبخیر انجام شده از سطح بتن در این دوره را کاهش داد و این در حالی است که امکان استفاده مستقیم از آب وجود نداشته و استفاده از روکش پلاستیکی نیز موجب وارد شدن آسیب‌های مکانیکی به بتن می‌گردد. در چنین شرایطی اسپری کردن ترکیبات عمل‌آوری مایع تشکیل دهنده غشا پیش از فراهم شدن امکان به کار کیری روش‌های موثرتر، راه حل مناسبی برای کاهش میزان تبخیر است. امکان استفاده از این ترکیبات برای انجام عمل‌آوری میانی و هم‌چنین رایج بودن استفاده از این روش برای عمل‌آوری نهایی از مزایای این ترکیبات می‌باشد. بنابراین استفاده از این ترکیبات روش مناسبی برای عمل‌آوری میانی و هم‌چنین روش مناسبی است که می‌توان برای کاهش از دست رفتن رطوبت بتن پیش از به کار گیری سایر روش‌های موجود برای عمل‌آوری نهایی هم‌چون عمل‌آوری با آب یا استفاده از پوشش‌های محافظ به کار گرفت [۶].

استفاده از ترکیبات عمل‌اوری به عنوان روشی برای عمل‌آوری میانی و به دنبال آن استفاده از پوشش‌های اشباع‌شده توسط آب به عنوان عمل‌آوری نهایی، بیشتر در پل‌بازی رایج می‌باشد. ترکیبات عمل‌آوری بلافاصله به از آن عملیات پرداخت از اطراف عرشه پل به روی آن پاشیده شده و پس از خشک شدن آن از گونی خیس و روکش‌های پلاستیکی استفاده می‌شود. به کارگیری این دو روش در کنار یکدیگر به معنی زائد بودن و اضافی بودن یکی از این دو روش محسوب نمی‌شود چرا که ترکیبات عمل‌آوری یا به اصطلاح آستر قابل تنفس[۳] که الزامات مربوط به ASTM C309 و ASTM C1315 را تامین مینمایند امکان عبور رطوبت را فراهم کرده و با توجه به کیفیت محصول مورد استفاده، کاربرد آن در کارگاه و شرایط کار گاه دارای ظرفیت‌های متفاوتی در نگه‌داری رطوبت می‌باشند. از سوی دیگر، عمل‌آوری تر از طریق مستغرق کردن یا آب‌پاشی سطح یا به کارگیری گونی‌های اشباع نه تنها مانع از دست رفتن رطوبت می‌گردد بلکه آب اضافی برای هیدارتاسیون سیمان را نیز فراهم می‌کند که مخصوصا برای مخلوط‌های با نسبت آب به سیمان کم دارای اهمیت می‌باشد[۶].

بیشتر بخوانید  آرملات و پودر سخت کننده بتن | کاربرد، تفاوت و روش ساخت

از دیگر کاربردهای ترکییبات عمل‌آوری، استفاده آن‌ها برای عمل‌آوری در هوای سرد است. این ترکیبات یکی از بهترین گزینه‌ها برای این منظور هستند. در هوای سرد و پس از محافظت اولیه از بتن برای جلوگیری یخ‌زدن آن استفاده از ترکیبات عمل‌آوری به جای پاشیدن آب میزان خشک شدن را به میزان چشمگیری کاهش داده و شرایط مناسبی را، بدون خطر یخ‌زدگی، برای عمل‌اوری فراهم می‌کند. استفاده از ترکیبات در صورتی که محل مورد استفاده آن در درز اجرایی نبوده و یا در صورت زدودن این ترکیبات پیش از قراردهی بتن مجاور آن، مجاز می‌باشد. در درزهای اجرایی و سایر محل‌هایی که قرار است بتن‌ریزی در مجاورت آن انجام شود باید پیش از اجرای لایه جدید، سطح لایه تمیز شده و آماده سازی شود. با این وجود استفاده از ترکیبات عمل‌آوری می‌تواند موجب تغییر ظاهر بتن گردد.

نحوه استفاده، مشکلات اجرایی و نکات ایمنی

براساس توصیه تولیدکنندگان، این ترکیبات پیش از مصرف باید به هم زده شده تا کاملا مخلوط شوند و مطابق با دستورالعمل‌های تولیدکننده به طور یکنواخت مصرف گردد. پس از آغشته کردن سطح به ترکیبات عمل‌آوری، این ترکیبات نباید از نقاط در ارتفاع بیشتر به پایین حرکت کنند و هم‌چنین نباید در شیارها تجمع کنند. باید لایه‌ای نازک و محکم را تشکیل دهند که در برابر عبور مرورهای انجام شده در حین ساخت و در سنین کم پس ار ساخت مقاومت کنند توانایی نگه‌داشتن رطوبت مناسبی را داشته باشند. نمونه‌ای اجرای نامناسب استفاده از ترکیبات عمل‌آوری که در آن ترکیبات عمل‌اوری به طور یکنواخت بر روی سطح بتن پخش نشده‌اند در شکل زیر نشان داده شده است.

نمونه‌ای از اجرای نامناسب ترکیبات عمل‌آوری
نمونه‌ای از اجرای نامناسب ترکیبات عمل‌آوری

 

برای اطمینان از پوشش کامل سطح توسط ترکیبات عمل‌آوری، آغشتن سطح به این ترکیبات در دو نوبت و در دو جهت عمود بر هم انجام می‌شود. تمام سطح باید به طور کامل پوشیده شود چرا که در صورت وجود نقطه‌ای کوچک بر روی غشا،آهنگ تبخیر از سطح بتن افزایش می‌یابد. سطوحی که دارای بافت دارای بافت برجسته هستند می‌توانند مساحتی بیش از دو برابر سطوح صاف ماله‌کشی شده داشته باشند. در چنین مواردی، ترکیبات عمل‌اوری باید در دو نوبت جداگانه مصرف شود به طوری که در زمان اجرای غشای دوم، غشای پیشین کاملا کهنه شده و رنگ از بین رفته باشد. استفاده از ترکیبات عمل‌آوری به صورت دستی و یا توسط اسپری‌های تحت فشار با فشاری در حدود ۲/۰ تا ۷/۰ مگاپاسکال انجام می‌شود. در کارهای با حجم زیاد استفاده از اسپری‌های تحتفشار به دلیل سرعت بیشتر و توزیع یکنواخت‌تر منلسب می‌باشد. در کارهای بسیار کوچک مانند مواردی که نیاز به ترمیم است، می‌توان از فرچه‌های پهن با موی نرم و یا از غلطک‌های رنگرزی استفاده کرد. میزان و آهنگ مصرف را می‌توان با توجه به تعداد ظروف مصرف شده و با مخازن اسپرس‌ها محاسبه کرد [۶].

این ترکیبات باید بلافاصله بعد از پرداخت نهایی سطح بتن و پس از تبخیر لایه آب روی سطح بتن که ناشی از آب‌انداختگی است، موارد استفاده قرار بگیرند. زمان استفاده از این ترکیبات تاثیر زیادی بر میزان تاثیرگذاری آن‌ها دارد. استفاده از این ارکیبات پیش از تبخیر آب موجود بر روی سطح بتن موجب رقیق شدن آن، و استفاده با تاخیر از این ترکیبات سسب جذب شدن آن‌ها توسط سطح بتن می‌گردد. در روزهای با اب‌وهوای خشک یا وزش باد زیاد و یا در روزهایی که هوا به گونه‌ای است که ایجاد ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی پلاستیک را به محتمل است، به کار بردن ترکیبات عمل‌آوری بلافاصله پس از پرداخت نهایی و پیش از تبخیر همه اب موجود روی سطح بتن، به پیشگیری از تشکیل این ترک‌ها کمک می‌کند.

بیشتر بخوانید   افزودنی‌های کاهش‌دهنده خورندگی بتن | انواع، کاربرد و نحوه عملکرد آن ها

در صورتی که آهنگ تبخیر از سطح بتن بیش از سرعت آب‌انداختگی باشد، سطح بتن در ظاهر خشک به نظر می‌رسد در صورتی که آب‌انداختگی هم‌چنان در جریان است. ئر چنین شرایطی پرداخت بتن یا استفاده از ترکیبات عمل‌آوری و یا هردوی آن‌ها، می‌تواند دارای تاثیرات مخربی باشد چرا که آب حاصل از آب‌انداختگی در زیر لایه سطحی بتن جمع می‌شود. تشخیص چنین شرایطی در محل کارآگاه دشوار بوده و از طرف دیگر به تاخیر انداختن عملیات پرداخت و عمل‌آوری نیز مشکلاتی را به همراه خواهد داشت. در مواردی که تشخیص این مسئله دارای اهمیت باشد می‌توان ورق پلاستیکی شفافی بر روی بتنی که هنوز عملیات پرداخت و عمل‌آوری بر روی آن انجام نشده است پهن کرد و به این ترتیب مانع از تبخیر رطوبت موجود شد. در این حالت می‌توان تجمع آب ناشی از آب‌انداختگی را در زیر ورق پلاستیکی مشاهده کرد. نتیجه دیگر به کارگیری ترکیبات عمل‌آوری بر بتن تاره ریخته شده‌ای که ظاهرا خشک به نظر می‌رسد این است که با وجود اینکه تبخیر به طور موقت متوقف می‌شود، اما آب‌انداختگی می‌تواند ادامه پیدا کند و باعث تشکیل ترک‌های بر سطح غشای نازک ترکیبات عمل‌آوری گردد. در چنین شرایطی ظرفیت نگه‌داری رطوبت به مقدار قابل توجهی کاهش می‌یابد[۶].

زمانی که از ترکیبات عمل‌آوری برای کاهش میزان از دست رفتن رطوبت از سطوح قالب‌بندی شده استفاده می‌گردد، سطوحی که پس از باز کردن قالب، در معرض هوا قرار می‌گیرند باید بلافاصله خیس شده و تا زمان به کارگیری این ترکیبات مرطوب باقی بمانند.

مشکلات ناشی از استفاده

ترکییبات عمل‌آوری می‌توانند مانع از پیوند مناسب لایه بتن سخت سده و بتن تازه ریخته شده فوقانی شوند. علاوه بر این، این ترکیبات با چسب‌های به کار رفته برای اجرای پوشش‌های کف سازگار نیستند. ترکیبات عمل‌آوری که الزامات مربوط به ASTM C1315 را تامین می‌کنند دارای ترکیباتی هستند که موجب بهبود چسبندگی ترکیبات عمل‌آوری می‌شوند. این استاندارد به آزمایش‌هایی ارجاع می‌دهد که برای ارزیابی قدرت پیوند میان کاشی و سایر کفپوش‌ها به این ترکیبات عمل‌آوری است. به همین دلیل پیش از استفاده از این ترکیبات، سازگاری آن‌ها در اتصال با مصالح مورد استفاده در مجاورت آن‌ها باید مورد آزمایش قرار گرفته و یا اینکه در صورت لزوم برقراری اتصال به لایه فوقانی از این مصالح استفاده نگردد. در مواردی که کیفیت اجرا دارای اهمیت باشد، برای تعیین سازگاری بین ترکیب عمل‌‌آوری، پرداخت سطحی[۴] ، رطوبت بتن و بافت سطح تمام شده بتن، انجام آزکایش توصیه می‌شود [۵و۶].

نکات ایمنی

برای استفاده از ترکیبات عمل‌آوری دارای حلال‌های فرار در محیط‌های بسته و یا در نزدیکی محیط‌های حساسی هم‌چون بیمارستان‌ها، باید احتیاط کرد، زیرا ترکیبات فراری که بخار می‌شوند امکان ایجاد مشکلات تنفسی را به همراه دارند. در چنین مواردی باید از قوانین مربوط به استفاده از ترکیبات آلی فرار[۵]، تبعیت کرد. هم‌چنین استفاده از محلول‌های فرار می‌تواند محدودیت‌هایی را در حمل‌ونقل، نگه‌داری و یا استفاده از مصالح پرخطر ایجاد کند.

مراجع:

  1. Panarese s., kosmatka w., (1988), design and concrete mixtures, Portland cement association; 13th edition
  2. Astm c309 (1998) standard specification for liquid membrane-forming compounds for curing concrete. Astm international, west Conshohocken.
  3. Astm c1315 (2000) standard specification for liquid membrane-forming compounds having special properties for curing and sealing concrete. Astm international, west Conshohocken.
  4. Astm c1315 (2000) standard specification for liquid membrane-forming compounds having special properties for curing and sealing concrete. Astm international, west Conshohocken.
  5. Curing of concrete (2006), cement concrete and aggregate4 australia. www. Concrete.net.au
  6. Aci 308r-01, (2001) guide to curing concrete, American concrete institute, Farmington hills.

[۱] chlorinated rubber

[۲]  intermediate curing

[۳] breathable sealers

[۴] surface treatment

[۵] Volatile Organic Compound – VOC

دیدگاهتان را بنویسید

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

Share via
Copy link
Powered by Social Snap