گیرش بتن چیست: ۳ مرحله حیاتی که سرنوشت پروژه ۱۰ میلیاردی شما را تعیین می‌کند

گیرش بتن چیست ؟

گیرش بتن به این معنی است که  چقدر طول می کشد تا بتن سخت شود ؟ چند هفته پس از بتن ریزی می توان سطح بتن مربوطه را پیاده ساخت ؟ زیرا بتن هنگامی به درجه سختی مطلوب می رسد که نه تنها به زمان گذشته ، بلکه به مخلوط بتن ، دما و سایر عوامل نیز بستگی دارد. برای درک کامل مساله گیرش بتن، در ادامه با ما همراه باشید.

چه مدت بتن باید سخت شود؟

بتن باید مرتباً به یک مقاومت استاندارد / حداقل مقاومت فشاری برسد تا زمانی که بتوان روی آن تجهیزات نصب کرد یا ماشین الات و ادوات پیاده سازی کرد. در دمای ایده آل، بعلاوه درجه بالاتر از ۱۲ درجه سانتیگراد یا حتی بالاتر، و رطوبت طبیعی محیط، به طور متوسط ​​پس از ۲۸ روز این مورد به وجود می آید.

دما به عنوان یک عامل مهم

همانطور که در بالا ذکر شد، داده های قبلی با توجه به درجه حرارت ایده آل و رطوبت محیط ذکر در هنگام بتن ریزی باید به دقت بررسی شود. بنابراین باید از بتن ریزی در سردترین روزهای زمستان اجتناب شود. فرآیند شیمیایی که هنگام تنظیم اتفاق می افتد در دمای پایین کند شده و در ۱۰- درجه سانتیگراد کاملا متوقف می شود.

علاوه بر این، عمل آوری بتن در دمای ۵ درجه سانتیگراد دو برابر ۲۰ درجه سانتیگراد، یعنی حدود ۶۰ روز طول می کشد. بتن باید از یخ زدگی محافظت شود. بتن از مقاومت  5N / mm² ضد یخ است. این مقدار معمولاً در صورتی حاصل می شود که بتوان بتن را پس از ریختن به مدت سه روز متوالی بالای ۱۰ درجه سانتیگراد نگه داشت.

شکل ۱:تاثیر رطوبت بر گیرش بتن

برخلاف تصور عمومی بتن به محض سفت شدن به مقاومت مطلوب خود نمی رسد. برای گیرش مناسب به زمان نیاز دارد. این بدان معناست که شما می توانید حداقل ۲۸ روز قبل از استفاده از سطح جدید خود منتظر بمانید و بتن را در این مدت در معرض آسیب قرار ندهید. چنانچه قبل از این زمان به بتن فشار زیادی آورده شود این امر می تواند منجر به ایجاد ترک، فرورفتگی و آسیب های دیگر شود، قبل از اینکه بتن زمان کافی برای ترمیم داشته باشد باید مراقبت های لازم انجام شود.

بتن تازه ریخته شده را از عواملی که می تواند بر زمان خشک شدن تأثیر بگذارد و همچنین از عناصری که میتوانند بر گیرش بتن آسیب برسانند، محافظت کنید. بتن با گذشت زمان به مقاومت خود ادامه می دهد. برای اینکه بتن به خوبی ترمیم شود ، باید حداقل ۲۸ روز صبر کنید. در عرض یک هفته، بتن فقط به ۷۵٪ از مقاومت کلی خود رسیده است، بنابراین ضروری است که سه هفته دیگر منتظر بمانید تا در صورت لزوم بتوانید ماشین آلات سنگین را روی آن قرار دهید.

چه عواملی می تواند بر زمان خشک شدن تأثیر بگذارد؟ ا

اگر بتن تازه ریخته شده به طور مداوم در معرض عناصر مختلف قرار گیرد روی زمان گیرش آن بسیار تأثیر می گذارد. از گرمای آفتاب تابستان تا دمای هوای سرد زمستان، بتن شما به دلیل غوطه ور شدن نامناسب در معرض خطر ترک خوردگی است.

عوامل اصلی عبارتند از قرار گرفتن در معرض دمای گرم، هنگامی که بتن بیش از حد خشک است، بسیار مستعد ترک خوردگی است، به ویژه اگر از آن به عنوان یک مسیر عبور، زیربنای ریخته شده یا جایی برای ذخیره سازی تجهیزات سنگین استفاده شود.

اگر چاره ای ندارید که در دمای پایین بتن ریزی کنید، از آمادگی کافی برخوردار شوید. مهم است که بتن تازه در طی ۲۴ الی ۴۸ ساعت از زمان ریخته شدن به دمای انجماد نرسد زیرا این امر می تواند در آینده به بتن شما آسیب برساند.  بتن باید از باد و باران و دمای شدید محافظت شود.

چگونه می توانید از بتن تازه ریخته شده محافظت کنید ؟

روش های زیادی وجود دارد که می توانید بتن تازه ریخته شده خود را از عناصر مختلف محافظت کنید. بسته به شرایط یک روش در محافظت از بتن شما بهتر از سایر روش ها خواهد بود ، بنابراین باید به طور خاص متناسب با شرایط آب و هوایی که با آن روبرو هستید این کار را انجام دهید.

• اگر نیاز به ریختن بتن تازه در شرایط انجماد دارید، کاملا آماده باشید که از آن در برابر بادهای سرد محافظت کنید.
• به دمای بتن خود نسبت به دمای خارج توجه داشته باشید.
• بتن تازه ریخته شده نباید به نقطه انجماد برسد.
• از لایه های عایق استفاده کنید.
• بتن را اواخر بعد از ظهر یا اوایل شب نریزید. درجه حرارت در این زمان پایین تر خواهد بود ،سازه ای درست کنید که در حین گیرش سایه ای روی بتن ایجاد کند. با شروع غروب خورشید ، می توان آن را برداشت و سپس روز بعد آن را جایگزین کرد برای حفاظت از باد و باران، پوشش را با برزنت یا ورق های پلی اتیلن بپوشانید هنگامی که باران متوقف شد ، ورقها را بردارید تا باعث بهبودی گیرش آن شود در صورت شروع باران ، یا در صورت شدت گرفتن باد ، این کار را تکرار کنید.

۳ عملکرد اصلی برای گیرش بتن وجود دارد:

۱.حفظ اختلاط آب در بتن در طی مراحل اولیه سخت شدن

غوطه وری در آب

باید مراقبت شود تا دمای آب پخت بیش از ۲۰ درجه فارنهایت خنک تر از بتن باشد تا از ترک خوردگی ناشی از تنش های گرمایی جلوگیری شود. غوطه وری عمدتا در آزمایشگاه برای پخت نمونه های آزمایش بتن استفاده می شود.

اسپری آب و مه پاشی

از اسپری آب و مه پاشی زمانی استفاده می شود که دمای محیط بسیار بالاتر از یخبندان باشد و رطوبت کم باشد. مه پاشی می تواند ترک خوردگی  و جمع شدگی را تا رسیدن بتن به مقاومت مورد نظر ، به حداقل برساند.

پوشش های مرطوب اشباع شده

پس از سفت شدن بتن برای جلوگیری از آسیب سطح ، باید از پوشش های مرطوب اشباع شده از آب استفاده شود. آنها باید به طور مداوم مرطوب نگه داشته شوند.

۲.جلوگیری از ازدست دادن  آب از سطح بتن

پوشش بتن با کاغذ یا ورق های پلاستیکی غیر قابل نفوذ

کاغذ و ورق های پلاستیکی غیرقابل نفوذ را می توان روی بتن کاملاً مرطوب اعمال کرد. سطح بتن باید به اندازه کافی سخت باشد تا از آسیب سطح ناشی از فعالیتهای قرارگیری جلوگیری کند.

استفاده از ترکیبات درمانی غشایی ساز

از ترکیبات غشایی برای عقب انداختن یا کاهش تبخیر رطوبت بتن استفاده می شود. آنها می توانند رنگی شفاف یا شفاف و سفید باشند. ترکیبات رنگدانه دار سفید برای شرایط آب و هوایی گرم و آفتابی توصیه می شود تا تابش خورشید را منعکس کند.

۳.تسریع در افزایش مقاومت با استفاده از گرما و رطوبت اضافی

بخار زنده

بخار زنده در فشار اتمسفر و بخار فشار بالا در اتوکلاو دو روش پخت بخار هستند. دمای بخار برای بخار زنده در فشار اتمسفر باید تا حدود ۱۴۰ درجه فارنهایت یا کمتر حفظ شود تا مقاومت بتن مطلوب حاصل شود.

سیم پیچ های گرمایشی

سیم پیچ های گرمایشی معمولاً به عنوان عناصر جاسازی شده نزدیک سطح عناصر بتونی استفاده می شوند. هدف آنها محافظت از یخ زدگی بتن در هنگام بتن ریزی هوای سرد است.

فرم ها یا پد های گرم شده برقی

فرم ها یا پد های گرم شده برقی در درجه اول توسط تولید کنندگان بتن پیش ساخته استفاده می شود.

پتوهای بتنی

از پتوهای عایق بتنی برای پوشاندن و عایق بندی سطوح بتونی که در طی دوره پخت تحت درجه حرارت انجماد قرار دارند ، استفاده می شود. بتن باید به اندازه کافی سخت باشد تا از آسیب دیدن سطح هنگام پوشاندن با پتو بتن جلوگیری کند.

اشکال دیگر پخت شامل پخت رطوبت داخلی با سنگدانه های سبک یا ذرات پلیمر جاذب است. برای عناصر بتونی جرمی (معمولاً ضخیم تر از ۳ فوت) ، معمولاً یک طرح کنترل حرارتی برای کمک به کنترل تنش های گرمایی تهیه می شود. اطلاعات بیشتر را می توان در گزارش راهنمای پخت بتن ۳ از کمیته ACI ۳۰۸ یافت. برای بتن های خاص ، توصیه می شود به سایر گزارشات ACI به شرح زیر مراجعه کنید:

• بتن نسوز (Refractory concrete) ACI 547.1R
• بتن عایق  (Insulating concrete) ACI ۵۲۳.1R
• بتن سیمانی گسترده (ACI Expansive cement concrete ۲۲۳
• بتن غلتکی (RCC) ACI 207.5R
• بتن معماری ACI 303R
• شاتکریت ACI 506.2
• بتن تقویت شده با الیاف (Fiber-reinforced concrete) ACI ۵۴۴.3R
• ACI Vertical slipform construction 313

درمان در هوای سرد یا گرم نیاز به توجه بیشتری دارد. در هوای سرد ، برخی از اقدامات شامل محفظه های گرم شده ، کاهنده های تبخیر ، ترکیبات پخت و پتوهای عایق است. دمای بتن تازه باید بالاتر از ۵۰ درجه فارنهایت باشد. دوره پخت بتن در هوای سرد به دلیل کاهش سرعت افزایش مقاومت، بیشتر از دوره استاندارد است. انتظار می رود مقاومت فشاری بتن که در ۵۰ درجه فارنهایت پخته شده و نگهداری می شود ، نیمی از سرعتی که بتن در ۷۳ درجه فارنهایت دارد ، مقاومت کند. در هوای گرم ، به دلیل از دست دادن سریع رطوبت از بتن تازه ، عمل آوری و محافظت بسیار مهم است. عمل آوری در حقیقت قبل از قرار دادن بتن با خیساندن سطوح بستر با آب آغاز می شود. برای قرار دادن بتن در هوای گرم می توان از ضد آفتاب ، ضد باد ، مه شکن و بازدارنده های تبخیر استفاده کرد. از آنجا که افزایش مقاومت بتن در هوای گرم سریعتر است ، ممکن است دوره پخت کاهش یابد. اطلاعات بیشتر را می توان در ACI ۳۰۶.۱ ، مشخصات استاندارد برای بتن ریزی برای آب و هوای سرد ، ACI 306R ، بتن ریزی برای آب و هوای سرد ، ACI ۳۰۵.۱ ، مشخصات برای بتن ریزی با آب و هوای گرم و ACI 305R ، بتن ریزی با آب و هوای گرم یافت.

بتن به عنوان یکی از رایج‌ترین مصالح ساختمانی، به دلیل خواص مکانیکی و استحکام بالا در ساخت و ساز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

زمان گیرش بتن، یکی از مهم‌ترین مشخصات آن است که می‌تواند بر روی کیفیت و عملکرد نهایی سازه تأثیر بگذارد.

دو لحظه حیاتی در مراحل گیرش بتن

زمان گیرش بتن به دو مرحله اصلی تقسیم می‌شود و لازم است تا به بیان دو لحظه حیاتی در مراحل گیرش بتن بپردازیم تا بیشتر با این موضوع آشنا شوید.

• گیرش اولیه (Setting Time) :

این مرحله به زمانی اشاره دارد که بتن هنوز قابل کار کردن است و می‌توان آن را با ابزار و وسایل مختلف شکل داد.

گیرش اولیه معمولاً بین ۲ تا ۴ ساعت بعد از اختلاط بتن اتفاق می‌افتد.

در این زمان، واکنش‌های شیمیایی آغاز می‌شوند و بتن از حالت مایع به حالت نیمه‌جامد تغییر می‌کند.

اهمیت این مرحله در این است که در صورت عدم توجه به زمان گیرش اولیه، ممکن است نتایج نامطلوبی در عمل آوری بتن به وجود آید.

• گیرش نهایی (Final Setting Time) :

این مرحله زمانی است که بتن به یک استحکام کافی رسیده و دیگر نمی‌توان آن را شکل داد.

این زمان معمولاً بین ۵ تا ۸ ساعت بعد از اختلاط بتن حاصل می‌شود. در این زمان، بتن توانایی بارگذاری جزئی را دارد.

توجه به این مرحله حائز اهمیت است زیرا می‌تواند تأثیر زیادی بر روی زمان برنامه‌ریزی پروژه و نحوه اجرای اقدامات بعدی در ساختمان‌سازی داشته باشد.

تأثیر ترکیب بتن بر زمان گیرش

ترکیب بتن، شامل نسبت سیمان، آب، سنگدانه‌ها و افزودنی‌ها می‌تواند به طور قابل توجهی زمان گیرش را تحت تأثیر قرار دهد.

در رابطه با تأثیر ترکیب بتن بر زمان گیرش به چند نکته مهم اشاره می‌شود:

– نسبت آب به سیمان: افزایش مقدار آب در ترکیب بتن می‌تواند زمان گیرش را افزایش دهد.
آب بیش‌تر باعث رقیق‌تر شدن بتن می‌شود و واکنش‌های هیدراسیون را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

– استفاده از افزودنی‌ها: افزودن مواد شیمیایی مانند روان‌کننده‌ها یا دیرگیرها می‌تواند زمان گیرش را کاهش یا افزایش دهد.
این افزودنی‌ها ویژگی‌های بتن را تغییر می‌دهند و امکان تنظیم زمان گیرش مطابق با نیازهای پروژه را فراهم می‌کنند.

تأثیر باد بر گیرش بتن و زمان تنظیم آن

شروط جوی، به ویژه وزش باد، می‌توانند تأثیر زیادی بر فرآیند گیرش بتن داشته باشند.

پس بهتر است تا در رابطه با تأثیر باد بر گیرش بتن و زمان تنظیم آن هم اطلاعاتی را در اختیار شما قرار دهیم.

– تبخیر سریع: وزش باد می‌تواند باعث تبخیر سریع آب از سطح بتن شود.
این امر موجب می‌شود که بتن زودتر از زمان مقرر گیرش پیدا کند و احتمال ترک خوردن یا کاهش مقاومت بتن در مراحل اولیه افزایش یابد.

– کنترل دما: اگر باد باعث کاهش دما شود، ممکن است زمان گیرش بتن افزایش یابد و در برابر دماهای بسیار پایین، خطر یخ‌زدگی بتن وجود داشته باشد.

تأثیر رطوبت بر زمان تنظیم بتن

رطوبت نیز یکی از عوامل کلیدی در زمان گیرش بتن است.

تأثیر رطوبت بر زمان تنظیم بتن را می‌توانید در موارد بیان شده زیر متوجه شوید.

– رطوبت بالا: در شرایط رطوبت زیاد، زمان گیرش ممکن است کاهش یابد، زیرا آب اضافی در ترکیب بتن می‌تواند واکنش‌های هیدراسیون را تسریع کند.

– رطوبت پایین: در مقابل، رطوبت کم می‌تواند باعث افزایش زمان گیرش و تبخیر سریع آب از سطح بتن شود، که ممکن است به ترک خوردن بتن منتهی شود.

نحوه آزمایش زمان گیرش بتن

زمان گیرش بتن با استفاده از روش‌های مختلف قابل اندازه‌گیری است.

یکی از رایج‌ترین روش‌ها و نحوه آزمایش زمان گیرش بتن، استفاده از آزمون ویکات (Vicats) است:

1. آزمایش ویکات:

در این روش، از یک میله نازک و سنگین استفاده می‌شود که در یک قالب حاوی بتن قرار داده می‌شود.
با گذشت زمان، میزان نفوذ میله در بتن مورد بررسی قرار می‌گیرد.

زمان گیرش اولیه و نهایی با اندازه‌گیری عمق نفوذ میله تعیین می‌شود.
به‌طور کلی، زمانی که میله به عمق خاصی نتواند نفوذ کند، نشان‌دهنده گیرش اولیه و زمان‌هایی که دیگر به عمق دلخواه نفوذ نمی‌کند، نشان‌دهنده گیرش نهایی است.

2. آزمون‌های دیگر:

آزمون‌های دیگری نیز وجود دارند که می‌توانند زمان گیرش را با استفاده از روش‌های مختلف، از جمله استفاده از لرزش و ارزیابی وضعیت سیال بتن، تعیین کنند.

زمان گیرش بتن جزء اصلی کیفیت و عملکرد نهایی آن است.
با درک دو لحظه حیاتی در گیرش بتن و تأثیرات عوامل مختلفی مانند ترکیب بتن، باد و رطوبت، می‌توان به بهبود فرآیند ساخت و اجرای پروژه‌های ساختمانی کمک کرد.
به همین دلیل، رعایت نکات مربوط به زمان گیرش و آزمایش درست آن می‌تواند تأثیر مثبتی بر روی کیفیت نهایی سازه داشته باشد.