عمل آوری بتن نقش مهمی در توسعه مقاومت و دوام بتن دارد. عمل آوری بلافاصله پس از قرار دادن و تکمیل بتن صورت می گیرد و شامل حفظ رطوبت و شرایط مطلوب دما، هم در عمق و هم در نزدیکی سطح، برای مدت زمان طولانی است.
بتنی که به اندازه مناسب پخته شده باشد دارای رطوبت کافی برای ادامه هیدراتاسیون و توسعه استحکام، پایداری حجم و مقاومت در برابر انجماد و ذوب و همچنین مقاومت در برابر سایش و پوسته پوسته شدن است.
مدت زمان پخت کافی بتن (عمل آوری بتن) به عوامل زیر بستگی دارد:
- نسبت مخلوط
- قدرت تعیین شده برای بتن
- اندازه و شکل اجزای بتنی
- شرایط آب و هوایی محیطی
- و شرایطی که بتن در آینده در معرض آن قرار می گیرد
صفحات روی زمین (به عنوان مثال پیاده روها، پارکینگ ها، مسیرهای پیاده روی، کف زمین، روکش کانال ها) و بتن های سازه ای (به عنوان مثال عرشه پل، اسکله، ستون، تیر، اسلب، پایه های کوچک، دیوارهای چوبی، دیوارهای حائل) نیاز به یک دوره حداقل هفت روزه برای عمل آوری بتن در دمای محیط بالای 40 درجه فارنهایت دارند.
معمولا عمل آوری هفت روزه با تقریبا 70 درصد از مقاومت فشاری تعیین شده مطابقت دارد. هنگامی که بتن در دمای بالاتر پخت می شود یا زمانی که از ترکیبات سیمان و یا افزودنی خاصی استفاده می شود، سطح مقاومت فشاری 70 درصد بتن زودتر حاصل می شود. به طور مشابه، برای ترکیب مواد مختلف و یا دمای پخت پایین ممکن است زمان بیشتری لازم باشد.
دمای پخت بالاتر باعث افزایش مقاومت اولیه در بتن می شود اما ممکن است مقاومت آن را در 28 روز کاهش دهد.
روش های مختلف عمل آوری بتن
در عمل آوری بتن سه عملكرد اصلی وجود دارد:
حفظ اختلاط آب در بتن در طول مراحل سخت شدن اولیه
معمولا به منظور حفظ اختلاط اولیه در بتن از روش های زیر استفاده می شود:
ایجاد حوضچه و غوطه ور سازی
حوضچه معمولا برای سطوح مسطح در کارهای کوچک تر استفاده می شود. برای جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از تنش های حرارتی، دمای آب حوضچه نباید بیش از 20 درجه فارنهایت از دمای بتن سردتر باشد.
به طور کلی از غوطه ور سازی عمدتا در آزمایشگاه برای عمل آوری و پخت نمونه های آزمایشی بتن استفاده می شود.
استفاده از روش آب پاشی و ایجاد مه گرفتگی
زمانی که دمای محیط به مراتب بالاتر از حد انجماد بوده و رطوبت کم باشد، از سم پاشی و مه گرفتگی استفاده می شود. مه گرفتگی می تواند ترک و چین خوردگی پلاستیکی را تا زمان رسیدن بتن به حالت نهایی به حداقل برساند.
استفاده از پوشش های مرطوب اشباع شده
پس از سخت شدن بتن به منظور جلوگیری از آسیب های سطحی، باید از پوشش های مرطوب اشباع شده با آب استفاده کرد. بتن ها باید دائما مرطوب نگه داشته شوند.
استفاده از قالب ها و پوشش های جاذب
معمولا قالب ها و پوشش های جاذب، حفاظت رضایت بخشی در برابر اتلاف رطوبت برای سطوح بتنی ایجاد شده فراهم می کنند.
این پوشش های جاذب معمولا تا پایان مرحله عمل آوری رطوبتی بتن در جای خود باقی می مانند. اگر فریم ها از چوب ساخته شده باشند باید دائما مرطوب نگه داشته شوند؛ به ویژه اگر در محیط گرم و خشک باشند.
کاهش تلفات اختلاط آب از سطح بتن
رسیدن به نتایج مطلوب در این بخش با به کارگیری روش های زیر عملی خواهد بود:
استفاده از کاغذ یا ورقه های پلاستیکی غیر قابل نفوذ برای پوشش بتن
کاغذهای غیر قابل نفوذ و ورقه های پلاستیکی را می توان بر روی بتن کاملا مرطوب قرار داد. سطح بتن باید به اندازه کافی سخت باشد تا از آسیب های سطحی ناشی از فعالیت های جایگذاری جلوگیری کند.
استفاده از ترکیبات عمل آوری غشایی بتن
از ترکیبات عمل آوری غشایی برای به تعویق انداختن یا کاهش میزان تبخیر رطوبت بتن استفاده می شود. این ترکیبات می توانند شفاف، نیمه شفاف و یا دارای رنگدانه سفید باشند.
ترکیبات رنگدانه سفید برای شرایط آب و هوایی گرم و آفتابی توصیه می شود تا تابش خورشید را منعکس کند. به کار بردن ترکیبات غشایی باید بلافاصله پس از اتمام نهایی بتن اعمال شوند.
افزایش قدرت بتن با استفاده از گرما و رطوبت اضافی
برای افزایش قدرت بتن به کمک ایجاد گرما می توان از روش های زیر بهره برد:
عمل آوردی بتن با کمک بخار
دو روش برای عمل آوری بتن با بخار وجود دارد:
- یکی عمل آوری بتن با بخار تحت فشار اتمسفر
- و دیگری عمل آوری بتن با بخار تحت فشار بالا در اتوکلاوها.
دمای بخار در فشار اتمسفر باید در حدود 140 درجه فارنهایت یا کمتر باشد و لازم است تا زمانی که بتن به مقاومت مورد نظر برسد این دما حفظ گردد.
به کارگیری کویل های گرمایشی
کویل های گرمایشی معمولا به عنوان عناصر تعبیه شده در نزدیکی سطح عناصر بتنی استفاده می شوند. هدف آنها محافظت از بتن در برابر یخ زدگی، هنگام بتن ریزی در هوای سرد است.
استفاده از قالب ها یا پدهای گرم شده برقی
قالب ها یا لنت های گرمایش الکتریکی بیشتر توسط تولید کنندگان بتن پیش ساخته استفاده می شود.
استفاده از پتوهای بتنی
از روکش عایق بتنی برای پوشاندن و عایق کاری سطوح بتنی که در طول دوره پخت در معرض دمای انجماد قرار دارند، استفاده می شود. بتن باید به اندازه کافی سخت باشد تا هنگام پوشانده شدن با پتوی بتنی از آسیب سطحی در امان بماند.
سایر روش‌های عمل آوری بتن
اشکال دیگر عمل آوری بتن شامل پخت داخلی مرطوب با سنگدانه های سبک یا ذرات پلیمری جاذب است. از سویی برای عناصر بتنی حجمی (معمولا ضخیم تر از 3 فوت)، یک برنامه کنترل حرارتی برای کمک به کنترل تنش های حرارتی تهیه می شود.
برای عمل آوری بتن در هوای سرد و گرم از چه روش هایی استفاده می شود؟
عمل آوری بتن در هوای سرد یا گرم نیاز به توجه بیشتری دارد.
- در هوای سرد، برخی از روش ها شامل استفاده از محفظه گرم، کاهنده تبخیر، ترکیبات عمل آوری غشایی و پتوهای عایق هستند. همچنین دمای بتن تازه باید بالای 50 درجه فارنهایت باشد. دوره پخت بتن در هوای سرد به دلیل کاهش نرخ افزایش مقاومت، بیشتر از دوره استاندارد است.
- در هوای گرم، عمل آوری و حفاظت از بتن تازه به دلیل از دست دادن سریع رطوبت بسیار مهم است. عمل آوری در واقع قبل از قرار دادن بتن با خیساندن سطوح بستر با آب شروع می شود. برای اسقرار و عمل آوری بتن در هوای گرم می توان از محافظ هایی که جلوی نور خورشید را می گیرند و یا بازدارنده های تبخیری و همچنین ایجاد مه گرفتگی استفاده کرد.
از آنجا که افزایش مقاومت بتن در هوای گرم سریع تر است، دوره عمل آوری بتن ممکن است کاهش یابد.
