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 نمی‌افتد 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 می‌شود که می‌توان از آن چشم پوشی کرد. سخت شدن مداوم به این دلیل اتفاق می‌افتد که ذرات سیمان با آب در مخلوط واکنش نشان می‌دهند که همان عمل هیدراتاسیون می‌باشد 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 می‌رسد؛ اما به صورت مداوم ادامه دارد. در استاندارد صنعتی، بتن در ۲۸ روز به مقاومت کامل می‌رسد و در هفت روز اول به بلوغ ۷۰% می‌رشد. اما گیرش بتن معمولا بین ۲۴ تا ۴۸ ساعت است. در این مرحله ردپای حیوانات محلی در آن باقی نخواهد ماند که این یک نشانه محیطی از گیرش بتن باشد. بلوغ بتن چیست و روش های تعیین کردن شاخص آن کدامند؟
محصولات بتنی
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. اگر آب کافی در مخلوط نباشد، بتن سریع به مرحله نهایی پخت رسیده و از لحاظ مقاومت کلی ضعیف‌تر می‌شود. 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 می‌کند. با افزایش میزان وزش باد، میزان تبخیر رطوبت نیز افزایش یافته و عوارض خاص خود را برای بتن 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 پروژه‌ها با توجه به نیاز به سرعت بالا از شتاب دهنده‌های مخلوط بتن استفاده می‌کنند. اینکار موجب می‌شود بتن در اسرع وقت خشک شده و قابل استفاده باشد. در این حالت مقاومت بتن فدای سرعت عمل شده و بتن مقاومت کمتری نسبت به طراحی‌ها دارد.
تاثیر دما بر گیرش بتن
دما نیز بر زمان گیرش بتن تاثیر دارد. 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 می‌توان از پتوهای گرم کننده و یا سرد کننده استفاده کرد. علاوه بر متعادل نگه داشتن دما می‌توانند 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 تامین‌کنندگان سیمان اغلب در مورد زمان گیرش اولیه و نهایی بتن صحبت می‌کنند. اگرچه هر نوع سیمانی تاثیر متفاوتی در زمان گیرش اولیه و نهایی بتن خواهد داشت؛ اما با این وجود می‌توان 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 می‌کند. از نظر تئوری این زمان به محض افزودن آب به سیمان شروع می‌شود.
- 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 نمی‌تواند 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 کوتاه باشد، بتن قبل از قرارگیری در محل پروژه شروع به سفت شدن می‌کند. اگر زمان گیرش نهایی بیش از حد طولانی باشد سازه مقاومت کافی برای تحمل وزن سازه 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 می‌کند. در حالی که گیرش بتن یا تنظیم بتن زمانی انجام می‌شود که خمیر سیمان با از دست دادن قابلیت انعطاف پذیری و کارایی خود شروع به رسیدن به یک قوام مشخص می‌کند. دانستن زمان گیرش اولیه و نهایی برای پیمانکاران و تامین کنندگان سیمان بسیار مهم است؛ زیرا تعیین می‌کند که چه مدت برای حمل و نقل و قرار دادن و فشرده سازی بتن زمان دارند. همچنین زمان گیرش نهایی به آنها می‌گوید که چه زمانی بتن خاصیت پلاستیکی خود را از دست می‌دهد و می‌تواند شکل و وزن خود را بدون قالب و حمایت نگه دارد. این زمانی است که می‌توان داربست ها و قالب ها را برداشت.
نحوه آزمایش زمان گیرش بتن به چه صورت است؟
برای محاسبه زمان گیرش بتن به ترازو، دستگاه vicat، سیلندر اندازه‌گیری، کرونومتر، صفحه شیشه‌ای و ماله نیاز داریم. قبل از انجام آزمایشات، با انجام یک تست قوام شروع می‌کنیم تا بفهمیم چه مقدار آب لازم است تا خمیر سیمان قوام نرمال داشته باشد. حجم آب مورد نیاز را P می‌نامیم. سپس با ۴۰۰ گرم سیمان و ۰٫۸۵ میزان P که بدست آوردیم خمیری از آب و سیمان درست می‌کنیم. 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 می‌کنیم. این زمان ( T1) می‌باشد. 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 می‌دهیم. سوزن را به آرامی پایین آورده تا زمانی که به سطح بلوک آزمایش برسد، سپس آن را رها کرده و اجازه می‌دهیم در بلوک آزمایش نفوذ کند. سوزن باید بلوک آزمایش را کاملا سوراخ کند. فرآیند سوراخ کردن را هر دو دقیقه یک بار تکرار می‌کنیم تا زمانی که سوزن نتواند بیش از عمق ۵ میلی‌متر در بلوک نفوذ کند. این زمان را به عنوان زمان تنظیم یا گیرش اولیه ( T2) می‌نامیم.
تست زمان تنظیم یا گیرش نهایی
برای آزمایش زمان نهایی، گیره سوزن دستگاه VICAT را با سوزنی که دارای اتصال حلقوی است جایگزین می‌کنیم. زمان گیرش نهایی لحظه‌ای است که نوک سوزن می‌تواند 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 می‌دهیم. 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.
