عمل‌آوری و مراقبت از بتن، یکی از عوامل اصلی در ساخت و تولید بتن مطلوب و باکیفیت است. برای عمل‌آوری مناسب لازم است نمونه‌های بتنی در مدت زمانی مشخص در حوضچه عمل آوری بتن نگهداری شوند. اما سؤال این‌جاست که هر حوضچه باید چه استانداردهایی داشته باشد؟ و آیا باید آب حوضچه در مدت زمان کوتاهی تعویض شود؟ در این مقاله از بلاگ رامکا درصدد هستیم ضمن تبیین مفهوم حوضچه نگهداری بتن، استاندادهای مربوط به آن و دلایل تعویض آب آن را بیان کنیم. پس در ادامه همراه ما باشید.
حوضچه عمل آوری بتن
از آن‌جا که بتن برای دستیابی به مقاومت فشاری و سایشی، کاهش ترک‌ها، افزایش پایداری، بهبود میکرو ساختارها، عملکرد سرویس‌دهی بالا و…، به دما و رطوبت کافی نیاز دارد، لازم است شیوه‌هایی برای نگهداری و عمل‌آوری بتن به کار گرفته شود تا مانع از بروز مشکلات مختلف گردد؛ شیوه‌هایی چون غرقاب کردن، آب‌پاشی و مه‌پاشی، استفاده از پارچه چتایی خیس، استفاده از بخار و… که بکارگیری هر یک از آنها، در تولید بتن باکیفیت اهمیت زیادی دارد.
اما لازم است پیش از انجام عملیات بتن‌ریزی، نمونه‌های بتنی تولید شده در شرایط آزمایشگاهی قرار گرفته و فرایند هیدراتاسیون سیمان در آن به خوبی انجام شود. برای انجام این فرایند لازم است نمونه‌های بتنی در آزمایشگاه و در حوضچه‌های مخصوص عمل‌آوری قرار گیرند.
حوضچه‌هایی که برای مراقبت و عمل‌آوری نمونه‌های از قالب درآمده بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد، عموماً از جنس پلاستیک بوده و از مواد پلی‌اتیلنی ساخته می‌شوند. البته جنس بعضی از این حوضچه‌ها فلزی است و حتی در بعضی مواقع در محل ساخته می‌شوند.
همان‌طور که گفته شد، این حوضچه‌ها باید دمای مناسبی داشته باشند. از این رو جهت کنترل دمای آب داخل حوضچه‌ها، لازم است المنت‌هایی داخل آن تعبیه شود تا میزان دمای آب را کنترل کند و در نتیجه، مانع از بروز مشکلات بعدی گردد.
چه چیزی در حوضچه عمل آوری بتن ته‌نشین می‌شود؟
یکی از سؤالاتی که بعضی مهندسین با آن روبه‌رو هستند، این است که: «چرا در صورت استفاده از سیمان خاص، میزان ته‌نشینی آهک اشباع بیشتر شده و باید در بازه‌های زمانی کوتاه‌تری آب حوضچه را تعویض کرد؟» برای پاسخ به این سؤال اساسی لازم است بررسی کنیم چه فرایندی در بعضی سیمان‌ها رخ می‌دهد که باعث می‌شود آهک بیشتری آزاد کنند.
ابر روان کننده بتن فیوژن پلاس +FUSION
افزاینده مقاومت بتن و کاهنده آب قوی در مدت کم
ابر روان کننده بتن
ابر روان کننده بتن نئون پلاس +NEON
افزایش اسلامپ بتن با نسبت آب به سیمان پایین در کوتاه‌مدت
همان‌طور که می‌دانید در پروسه هیدراتاسیون سیمان، C2S و C3S در واکنش با آب محصولات مشابهی تولید می‌کنند؛ محصولاتی از جمله: ژل توورمولید (کلسیم سیلیکات هیدرات C-S-H) و هیدروکسید کلسیم (آهک آبدیده یا آهک اشباع). در این زمان، آهک اشباع تولید شده از درون بتن به داخل آب تراوش می‌کند و در حوضچه عمل‌آوری ته‌نشین می‌گردد.
این ترواش تا زمانی ادامه دارد که آب اشباع شود. البته در این میان، حدود ۷۵% ژل توورمولید که به عنوان ماده مؤثر چسباننده است، تولید می‌شود و در کنار آن، حدود ۲۵% هیدروکسید کلسیم (آهک اشباع) تولید می‌گردد.
| واکنش با آب | فرمول شیمیایی | علامت اختصاری | نام فاز |
| ۲C2S + 4H2O → ۳CaO.2SIO2.3H2O + Ca (OH)2 | 2CAO.SIO2 | C2S | دو کلسیم سیلیکات |
| ۲C3S + 6H2O→ ۲CaO.2SiO2.3H2O + 3Ca (OH)2 | 3CAO.SIO2 | C3S | سه کلسیم سیلیکات |
| ۳Cao.Al2O3.3 (CASO4.2H2O)+ 26H2O→ ۳CAO.Al2O3.3 CASO4.32H2O | 3CAO.AL2O3 | C3A | سه کلسیم آلومینات |
| C4AF + 4CA (OH)2 +22h2O→ ۴CaO.AL2O3.13H2O + 4CaO.Fe2O3.13H2O | 4CAO.AL2O3.Fe2o3 | C4AF | تترا کلسیم آلومینا فریت |
همان‌طور که در جدول بالا مشاهده می‌کنید در واکنش C3S، حدود ۳ برابر هیدروکسید کلسیم ایجاد می‌شود. بدین‌ترتیب می‌توان نتیجه گرفت اگر سیمان C3S بیشتری داشته باشد، در فرآیند هیدراتاسیون مقدار آهک بیشتری آزاد می‌کند.
در صورتی که سطح ویژه سیمان (Blaine سیمان) بالا رود، سطح تماس سیمان با آب بیشتر شده و نه تنها واکنش‌ها سریع‌تر انجام می‌شود، بلکه تعداد واکنش‌ها نیز بالاتر می‌رود. در این صورت، انتظار می‌رود هیدروکسید کلسیم بیشتری تولید شود. جدول ذیل به بررسی و آنالیز یکی از سیمان‌ها پرداخته است:
| ISIRI No.389 | Physical Properties | Physical Properties | ISIRI No.389 | Chemical Composition | Chemical Composition |
| 0.01 | Sieve 70 (%) | Min.20 | 20.1 | SiO2 (%) | |
| 1.20 | Sieve 170 (%) | Max.6 | 5.42 | Al2O3 (%) | |
| Min.2800 | 3260 | Blaine (Cm2/g) | Max.6 | 4.28 | Fe2O3 (%) |
| Max.0.8 | 0.13 | Autoclave (%) | 62.86 | CaO (%) | |
| Min.45 | 120 | Intital setting Time (min) | Max.5 | 2.23 | MgO (%) |
| Max.360 | 220 | Final setting Time (min) | Max.3 | 2.31 | SO3 (%) |
| 1.55 | Free CaO (%) | 0.52 | Na2O (%) | ||
| Min.100 | 236 | 3 Days Compressive Strength (kgf/cm2) | 0.78 | K2O (%) | |
| Min.175 | 332 | 7 Days Compressive Strength (kgf/cm2) | Max.3 | 1.44 | LOI (%) |
| Min.315 | 417 | 28 Days Compressive Strength (kgf/cm2) | 93.56 | LSF | |
| 2.07 | SiM | ||||
| 1.27 | AlM | ||||
| 54.02 | C3S | ||||
| 16.87 | C2S | ||||
| Max.8.0 | 7.12 | C3A | |||
| 13.02 | C4AF | ||||
| Max.0.75 | 0.28 | In.Re(%) |
همان‌طور که در جدول بالا مشاهده می‌کنید، میزان ریزدانه این سیمان و همچنین C3S آن، عدد نسبتاً بالایی است و همین امر باعث آزاد شدن آهک بیشتر از سیمان می‌شود. بدین‌ترتیب لازم است در بازه‌های زمانی کوتاه‌تری آب حوضچه عمل‌آوری تعویض شود.
| Physical | Chemical | |||||||||
| Results | limist | Test method | The test | Row | Results | limist | Test method | The test (%) | Row | |
| 3350 | ≥۲۸۰۰ | ۳۹۰ | Fineness,specific surface (Cm2/g) | 1 | 22.30 | ≥۲۰ | Nattional Standard Of Iran number 1692 | Sio2 | 1 | |
| 0.03 | ≤۰٫۸ | ۳۹۱ | Atoclave expansion | 2 | 4.68 | ≤۶ | Nattional Standard Of Iran number 1692 | Al2O3 | 2 | |
| 392 | Vicat test | 3 | 3.32 | ≤۶ | Nattional Standard Of Iran number 1692 | Fe2O3 | 3 | |||
| 140 | ≥۴۵ | Time of setting (min) | 1-3 | 63.61 | Nattional Standard Of Iran number 1692 | CaO | 4 | |||
| 190 | ≤۳۶۰ | Time of setting (min) | 2-3 | 1.93 | ≤۵ | Nattional Standard Of Iran number 1692 | MgO | 5 | ||
| 393 | Compressive strength (kg/cm2) | 4 | Nattional Standard Of Iran number 1692 | CL– | 6 | |||||
| 2 Days | 1-4 | Nattional Standard Of Iran number 1692 | Na2O | 7 | ||||||
| 250 | ≥۱۰۰ | 3 Days | 2-4 | Nattional Standard Of Iran number 1692 | K2O | 8 | ||||
| 350 | ≥۱۷۵ | 7 Days | 3-4 | 2.04 | ≤۳ | Nattional Standard Of Iran number 1692 | SO3 | 9 | ||
| 500 | ≥۳۱۵ | 28 Days | 4-4 | 1.05 | ≤۳ | Nattional Standard Of Iran number 1692 | L.O.I | 10 | ||
| 394 | Heat Of Hydration (cal/g) | 5 | 0.60 | ≤۰٫۷۵ | Nattional Standard Of Iran number 1692 | IR | 11 | |||
| 7 Days | 1-5 | 47.46 | Nattional Standard Of Iran number 1692 | C3S | 12 | |||||
| 28 Days | 2-5 | 28.22 | Nattional Standard Of Iran number 1692 | C2S | 13 | |||||
| 6.78 | ≤۸ | Nattional Standard Of Iran number 1692 | C3A | 14 | ||||||
| 10.10 | Nattional Standard Of Iran number 1692 | C4AF | 15 |
نکته‌ای که باید به آن توجه داشته باشید اینکه، آزمایش میزان بلین آزمایش دقیقی نیست و نمی‌توان به آن استناد کرد. در این شرایط برای اطلاع از سطح ویژه، بهتر است به نتایج آزمایش مانده روی الک‌ها مراجعه کنید.
بیشتر بخوانید: طرح اختلاط بتن C35
استانداردهای حوضچه مراقبت از بتن
از جمله استانداردهای لازم برای حوضچه عمل‌آوری بتن می‌توان به موارد ذیل اشاره نمود:
- لزوم دمای ۲±۲۰ درجه آب در ۲۴ ساعت
- استفاده از آب سالم با ph نزدیک به ۷
- لزوم وجود سیستم سیرکولاسیون جهت گردش آب حوضچه عمل‌آوری
- لزوم وجود المنت‌های گرمایی، جهت تنظیم دمای آب
- ابعاد مناسب حوضچه نگهداری بتن، جهت انجام آسان برداشتن و گذاشتن نمونه درون حوضچه
- لزوم غرقاب شدن نمونه در حوضچه
- اطلاع از سن نمونه و تاریخ‌های متفاوت با شماره‌گذاری در نقاط مختلف حوضچه
- تعویض آب حوضچه در بازه‌های زمانی ۶ ماهه (در صورت ریزدانه بودن سیمان و ته‌نشینی و اشباع آهک، بنا به تشخیص خود عمل کرده و در بازه‌های کوتاه‌تری آب حوضچه را تعویض کنید)
- عدم ورود مواد و اجسام مختلف، جز نمونه‌های بتنی در آب حوضچه
همان‌طور که گفته شد دما و رطوبت بعد از بتن‌ریزی بر میزان مقاومت آن مؤثر است. با کنترل دما و رطوبت، می‌توان بتنی با مقاومت مطلوب داشت. در این مقاله از بلاگ رامکا تلاش شد هر آنچه لازم است درباره شرایط و استانداردهای حوضچه عمل آوری بتن در اختیار شما قرار گیرد. امیدواریم با مطالعه این مقاله توانسته باشید به تمام سؤالات خود پاسخ گویید. در صورتی که هنوز پاسخی برای بعضی سؤالات خود نیافتید، نظرات و پرسش‌های خود را با ما به اشتراک بگذارید.
دست مریزاد به شما بزرگواران فعال👏👏
سپاس از لطف شما🌹