انواع مواد و افزودنی عمل آوری بتن

انواع مواد و افزودنی عمل آوری بتن

بتن در نتیجه واکنش شیمیایی هیدراتاسیون (واکنش سیمان و آب) مقاومت پیدا می‌کند. خشک شدن بتن سبب متوقف شدن این واکنش می‌گردد. به دلیل اینکه واکنش سیمان و آب طی دوره طولانی رخ می‌دهد لازم است در این مدت از هدر رفتن آب بتن جلوگیری کردتا مخلوط بالقوه خود را کسب کند. به عنوان نمونه، بتنی که دائماً تحت عمل آوری مرطوب بوده است، ۸۰ درصد مقاومت ۹۰ روزه اش را در ۲۸ روز، ۷۰ درصد آن را در ۱۴ روز و ۴۵ درصد آن را در ۷ روز کسب می‌کند. خشک شدن بتن در سنین اولیه افزایش مقاومت را به شدت محدود می‌کند زیرا پس از خشک شدن افزایش مقاومت بسیار اندک است. بدیهی است که برای کسب مقاومت مطلوب، عمل آوری بتن و استفاده از مواد و افزودنی عمل آوری بتن از اهمیت فوق العاده برخوردار است.

بتن در دوره‌های متناوب تَر و خشک شدن، جمع شدگی ناشی از خشک شدن و انبساط ناشی از تر شدن، دستخوش تغییر حجم می‌شود. مقاومت خمشی بتن نیز به کُندی زیاد می‌شود. اگر بتن جوان و با مقاومت خمشی کم متناوباً تر و خشک شود، احتمالاً ترک‌هایی خصوصاً در سطح آن پدید می‌آید. بنابراین برای جلوگیری از چنین تغییرات حجمی‌زیان آوری عمل آوری باید به طور پیوسته انجام شود.

چون هرگونه اتلاف آب از بتن موجب کاهش مقاومت یا ترک‌های سطحی می‌گردد، عمل آوری بدون توجه به روش آن باید به محض باز کردن قالب‌ها و برای دال‌ها به محض اینکه سطح آن در اثر عمل آوری آسیب نبیند، شروع می‌شود.

تحت شرایط خاص رطوبت کم، وزش شدید باد، یا تابش آفتاب یا ترکیب این وضعیت‌ها ممکن است سطح بتن دال‌ها قبل از سخت شدن خشک شود در حالی که درون آن هنوز پلاستیک است. سطح بتن به علت خشک شدن که موجب ترک خوردگی خمیری می‌شود، جمع شده و رویه سختی پیدا می‌کند. شروع سریع عمل آوری، یا هر روشی که سرعت وزش باد را کم کُند یا رطوبت نسبی سطح بتن را زیاد کند یا جلوی گرم شدن سطح ناشی از تابش آفتاب را بگیرد، می‌تواند چاره ساز باشد. آب فشان‌ها، بادشکن‌ها و سایبان‌ها کارآیی خود را ثابت کرده‌اند. استفاده از ترکیب عمل آوری غشایی بلافاصله بعد از آخرین عملیات پرداخت در بعضی شرایط جلوی ترک خوردگی خمیری را می‌گیرد.

ساختار شیمیایی و نحوه عملکرد انواع مواد عمل آوری بتن

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. 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. 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:

  •  رزین مصنوعی
  • واکس
  • آکریلیک
  • رزین کلریناتی
بیشتر بخوانید  خواص فوق روان کننده بتن و تاثیر آن بر بتن تازه!

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

 انواع مواد و افزودنی عمل آوری بتن

آب، استفاده از آب روی سطح بتن، روش ایده آل عمل آوری می‌باشد. زیرا این لایه آب از هدر رفتن رطوبت بتن جلوگیری می‌کند. آب را می‌توان با پاشیدن مداوم یا در دال‌های تخت با غرقاب کردن با استفاده از ماسه یا مواد مشابه فراهم نمود. آب مناسب برای ساختن بتن، برای عمل آوردن آن نیز مناسب است. انواع مواد افزودنی عمل آوری بتن را در زیر میشناسیم.

  • ترکیبات غشاءساز مایع: یکی از مواد و افزودنی عمل آوری بتن ترکیبات غشاءساز مایع معمولاً حلال‌های محلول در رزین‌ها و یا موم‌ها هستند. تبخیر حلال این ترکیب‌ها، غشایی برجای می‌گذارد که تبخیر آب از سطح بتن را کاهش می‌دهد. این ترکیبات در رنگ‌های شفاف، سفید، خاکستری روشن، یا سیاه موجود هستند. ترکیب شفاف حاوی یک ماده رنگی فرّار است که در تشخیص محل‌هایی که رنگ نشده‌اند کمک می‌کند اما بعد از یک روز یا بیشتر کدر می‌شود. ترکیبات عمل آوری غشاءساز مایع شفاف یا خاکستری رنگ در محل‌هایی که تغییر رنگ باید در کمترین حد بماند، ترکیبات عمل آوری غشاءساز سفید در جایی که دمای محیط زیاد است به‌این دلیل که رنگ منعکس کننده از جذب انرژی تابشی خورشید جلوگیری می‌کند و ترکیبات عمل آوری غشاءساز سیاه در اعضای سازه‌ای که در معرض آفتاب نیستند، یا در هوای خنک که گرم شدن بتن توسط انرژی تابشی خورشید مد نظر است، ترجیح داده می‌شود. استاندارد ASTM-C309 با عنوان ترکیبات عشاءساز مایع برای عمل آوری بتن، یک راهنمای اجرایی است. روش آزمایش برای تشخیص کارآیی این ترکیبات در استاندارد ASTM-C16 شرح داده شده است. این مشخصات براساس سطح پوشش m2/lit 4.5 و فرار رطوبت به میزان g/m288 در شرایط آزمایش می‌باشند. افزایش این سطح پوشش، کارآیی این ترکیبات عمل آور را کاهش می‌دهد و آنها را برای مقصود مورد نظر بی مصرف می‌کند. باید توجه داشت که سطح پوشش این ترکیبات عمل آوری از این نظر که نظارت را ساده می‌کند، مفید است و امکان خشک شدن بتن به دلیل غفلت‌هایی که ممکن است در عمل آوردن با آب رخ دهد، وجود ندارد.
  • صفحات کاغذی و پلاستیکی: صفحات کاغذی و پلاستیکی برای عمل آوردن بتن موجود هستند. این صفحات به محض اینکه امکان استفاده از آنها بدون خراب شدن سطح بتن باشد، به کار می‌روند. کیفیت نگهداری آب صفحات پلاستیکی و کاغذی همانند مشخصات لازم برای ترکیبات عمل آور غشاءساز مایع می‌باشد. کاغذ ضدآب برای عمل آوری بتن در استاندارد ASTM-C171 شرح داده شده است. صفحات پلاستیکی مسلح شده با تارهای نایلونی با پشت کاغذی نیز موجود هستند. استاندارد و یا روش آزمایشی در حال حاضر برای آزمایش صفحات پلاستیکی در ASTM وجود ندارد. لیکن، خواص آب بندی باید مشابه خواص قابل قبول برای کاغذی عمل آوری باشد. صفحات پلاستیکی و کاغذی، هر دو این مزیت را دارند که با استفاده از آنها رنگ بتن تغییر نمی‌کند، لیکن این عیب را دارند که باید در محل ثابت گردند تا توسط باد کنده نشوند. در هوای داغ استفاده از صفحات سفیدرنگ مطلوب است. ثابت شده که استفاده از صفحات مسلح شده به صرف است چون امکان استفاده‌های مکرر بیشتری فراهم می‌گردد.
  • پوشش‌های گسترده و پتوهای حفاظتی: عمل آوردن مرطوب با استفاده از پوشش‌های پنبه‌ای یا کرباسی نیز انجام می‌شود. این پوشش‌های عمل آوری یک بار که به وسیله آب پاشی خیس شوند، رطوبت لازم بتن را برای یک دوره طولانی، بدون نیاز به آب پاشی مداوم توسط کارگر فراهم می‌کنند. این پوشش‌های گسترده متشکل است از پارچه پوششی کرباسی، کنفی، یا پنبه‌ای که با کرک‌های پنبه خام یا ضایعات پنبه پُر شده است. حداقل مقدار پُر کردن g/m2 415 لازم است. استاندارد ASTM-C440 به‌این بحث مربوط است. این پوشش‌های گسترده در زمان استفاده و انبار کردن، حجیم و جاگیر هستند، اما عمل آوری عالی آنها به اثبات رسیده است. برای بتن ریزی در زمستان، پتوهای تجاری قابل استفاده مجدد موجودند. عایق کاری معمول تجاری نیز می‌تواند به کار رود. هدف از کاربرد این مواد، عایق کردن بتن در برابر سرما است. برای جلوگیری از هدر رفتن خاصیت عایق کاری، این پتوها باید از باد، باران، برف یا دیگر رطوبت‌ها با استفاده از مواد پوششی نم ناپذیر محافظت شوند. آنها همچنین باید در تماس نزدیک با بتن یا سطح قالب بتنی باشند تا مؤثر واقع شوند.
بیشتر بخوانید  افزودنی پمپ بتن: چگونه بتن را راحت و سریع پمپاژ کنیم؟

جدول زیر ملزومات عایق کاری دیوارها و دال‌های تحت ریخته شده بالای سطح زمین که در توصیه‌های اجرایی ACI برای بتن ریزی در زمستان، بیان شده را عنوان می‌کند(۷).

ملزومات عایق کاری دیوارها و دال‌های بتنی که بالاتر از سطح زمین هستند برای بتنی که در دمای C °10 ریخته شده است.
ملزومات عایق کاری دیوارها و دال‌های بتنی که بالاتر از سطح زمین هستند برای بتنی که در دمای C °۱۰ ریخته شده است.

دیدگاهتان را بنویسید

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

پیام در واتساپ
به کمک نیاز دارید؟
سلام
چطور میتونم کمکتون کنم؟