زمان گیرش بتن چیست و چه عواملی بر آن تاثیرگذارند؟

یک سوال اساسی و چالش برانگیز در مبحث بتن وجود دارد و آن این است که چقدر زمان لازم است تا یک بتن به گیرش نهایی خود برسد یا به عبارتی تنظیم شود و پخت آن تکمیل گردد. اما واقعیت این است که این امر هیچگاه اتفاق نمی افتد و بتن به طور مداوم و همیشگی در حال افزایش مقاومت و پخته تر شدن است؛ اگرچه سرعت این عملیات بعد از مدتی به طور کاملا محسوسی کند می شود که می توان از آن چشم پوشی کرد.

سخت شدن مداوم به این دلیل اتفاق می افتد که ذرات سیمان با آب در مخلوط واکنش نشان می دهند که همان عمل هیدراتاسیون می باشد و تا زمانی که سیمان با رطوبت (حتی به صورت حباب های کوچک) در تماس باشد، این فرآیند و تشکیل پیوند ادامه خواهد داشت. این پدیده پس از دستیابی به مقاومت کامل به حداقل می رسد؛ اما به صورت مداوم ادامه دارد.

در موارد استاندارد صنعتی، بتن در مدت ۲۸ روز به مقاومت کامل خود خواهد رسید و در هفت روز اول باید به بلوغ ۷۰% برسد. اما گیرش بتن معمولا بین ۲۴ تا ۴۸ ساعت است. در این مرحله ردپای حیوانات محلی در آن باقی نخواهد ماند که این می تواند یک نشانه محیطی از گیرش بتن باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد بلوغ بتن می توانید به این نوشتار مراجعه کنید:

بلوغ بتن چیست و روش های تعیین کردن شاخص آن کدامند؟

چه عواملی بر زمان تنظیم یا گیرش بتن تاثیر می گذارند؟

تاثیر رطوبت بر زمان تنظیم بتن

رطوبت نقش مهمی در مدت زمان گیرش بتن و پخت نهایی آن دارد. اما اگر آب کافی در مخلوط نباشد، بتن خیلی سریع به مرحله نهایی پخت رسیده و در نتیجه از لحاظ مقاومت کلی ضعیف تر می شود. برعکس چنانچه رطوبت بیش از حد در مخلوط بتن وجود داشته باشد، باعث پوسته پوسته شدن بتن شده و لایه بالایی بتن را ضعیف خواهد کرد.

تاثیر باد بر گیرش بتن و زمان تنظیم آن

میزان وزش باد نیز نقش مهمی در مدت زمان گیرش بتن ایفا می کند. به طوری که با افزایش میزان وزش باد، میزان تبخیر رطوبت نیز افزایش یافته و عوارض خاص خود را برای بتن در پی خواهد داشت.

طرح اختلاط بتن و تاثیر آن بر زمان تنظیم بتن

طرح اختلاط بتن نیز ارتباط زیادی با زمان گیرش بتن دارد. در برخی پروژه ها با توجه به نیاز به سرعت بالا از شتاب دهنده های مخلوط بتن استفاده می کنند که موجب می شود بتن در اسرع وقت خشک شده و قابل استفاده باشد.
در این حالت مقاومت بتن فدای سرعت عمل شده و بتن از مقاومت کمتری نسبت به آنچه در طراحی ها وجود دارد، برخوردار خواهد بود.

تاثیر دما بر گیرش بتن

دما نیز بر زمان گیرش بتن تاثیر دارد. به نحوی که با افزایش دما همانند اثر باد، میزان تبخیر افزایش یافته و اثرات کاهش مقاومت را به دنبال خواهد داشت.
برای جلوگیری از تاثیر دما و کنترل این فاکتور می توان از پتوهای گرم کننده و یا سرد کننده استفاده کرد که علاوه بر متعادل نگه داشتن دما می توانند به راحتی نصب و برداشته شوند و از یخ زدگی بتن در هوای سرد جلوگیری کرده و میزان خرابی بتن را کاهش دهند.

تفاوت بین زمان گیرش اولیه و نهایی بتن چیست؟

در صنعت ساخت و ساز، پیمانکاران و تامین کنندگان سیمان اغلب در مورد زمان گیرش اولیه و نهایی بتن صحبت می کنند. اگرچه هر نوع سیمانی تاثیر متفاوتی در زمان گیرش اولیه و نهایی بتن خواهد داشت؛ اما با این وجود می توان این دو زمان را با یک سری آزمایش ها و محاسبات تعیین کرد.

  • زمان گیرش اولیه دقیقا لحظه ای است که بتن شروع به سخت شدن می کند. از نظر تئوری این زمان به محض افزودن آب به سیمان شروع می شود.
  • زمان نهایی گیرش لحظه ای است که بتن به اندازه کافی سفت شده است به طوری که یک سوزن مربع شکل به ابعاد پنج میلی متر (دستگاه VICAT) دیگر نمی تواند به سطح بتن نفوذ کند.

از دیدگاه فنی بسیار مهم است که بتن خیلی سریع یا خیلی کند خشک نشود. اگر زمان گیرش اولیه خیلی سریع باشد، بتن در هنگام انتقال و قبل از قرارگیری در محل پروژه شروع به سفت شدن می کند و اگر زمان گیرش نهایی بیش از حد طولانی باشد، سازه مقاومت کافی برای تحمل وزن ساخت و ساز را نخواهد داشت.

اما لازم است به این نکته توجه داشته باشیم که مرحله گیرش بتن را نباید با سخت شدن اشتباه گرفت. سخت شدن بتن به تقویت و جامد شدن مواد اشاره می کند در حالی که گیرش بتن یا تنظیم بتن زمانی انجام می شود که خمیر سیمان با از دست دادن قابلیت انعطاف پذیری و کارایی خود شروع به رسیدن به یک قوام مشخص می کند.

دانستن زمان گیرش اولیه و نهایی برای پیمانکاران و تامین کنندگان سیمان بسیار مهم است؛ زیرا تعیین می کند که چه مدت برای حمل و نقل و قرار دادن و فشرده سازی بتن زمان دارند. همچنین زمان گیرش نهایی به آنها می گوید که چه زمانی بتن خاصیت پلاستیکی خود را از دست می دهد و می تواند شکل و وزن خود را بدون قالب و حمایت نگه دارد. این زمانی است که می توان داربست ها و قالب ها را برداشت.

نحوه آزمایش زمان گیرش بتن به چه صورت است؟

برای محاسبه زمان گیرش اولیه و نهایی بتن به ترازو، دستگاه vicat ، سیلندر اندازه گیری، کرونومتر، صفحه شیشه ای و ماله نیاز داریم. قبل از انجام آزمایشات، با انجام یک تست قوام شروع می کنیم تا بفهمیم چه مقدار آب لازم است تا خمیر سیمان قوام نرمال داشته باشد. حجم آب مورد نیاز را P می نامیم.
سپس ۴۰۰ گرم سیمان برداشته و با ۰٫۸۵ میزان P که در بالا به دست آوردیم خمیری از آب و سیمان درست می کنیم. هم زمان با افزودن آب، کرونومتر را روشن کرده و قالب VICAT را روی سطح شیشه ای قرار داده و پس از تراز کردن آن با خمیر سیمان پر می کنیم. این زمان ( T1) می باشد. اینک ما یک بلوک تست داریم.

تست زمان تنظیم یا گیرش اولیه

بلوک آزمایش و قالب VICAT را در زیر میله نگهدارنده سوزن که در بالا به آن اشاره کردیم قرار می دهیم. سوزن را به آرامی پایین آورده تا زمانی که به سطح بلوک آزمایش برسد، سپس آن را رها کرده و اجازه می دهیم در بلوک آزمایش نفوذ کند.
سوزن باید بلوک آزمایش را کاملا سوراخ کند. این فرآیند سوراخ کردن را هر دو دقیقه یک بار تکرار می کنیم تا زمانی که سوزن نتواند بیش از عمق ۵ میلی متر در بلوک نفوذ کند.
این زمان را به عنوان زمان تنظیم یا گیرش اولیه ( T2) می نامیم.

تست زمان تنظیم یا گیرش نهایی

برای آزمایش زمان نهایی، گیره سوزن دستگاه VICAT را با سوزنی که دارای اتصال حلقوی است جایگزین می کنیم. زمان تنظیم نهایی لحظه ای است که نوک سوزن می تواند به بلوک آزمایش نفوذ پیدا کند اما اتصال حلقوی آن قادر به نفوذ نیست. این زمان تنظیم نهایی یا گیرش نهایی است که با ( T3 ) نشان می دهیم.

بنابراین زمان گیرش اولیه بتن از رابطه T2-T1 محاسبه شده و زمان گیرش نهایی بتن نیز از رابطه T3-T1 به دست خواهد آمد.

منابع:

https://www.powerblanket.com/blog/long-concrete-take-set/

https://lafargeholcim.co.tz/difference-between-initial-and-final-setting-time-of-concrete/

دیدگاهتان را بنویسید