صفحه اصلی  »  اجرای سازه  »  روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن به همراه بررسی نکات آیین نامه ای (آپدیت 1400)

روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن به همراه بررسی نکات آیین نامه ای (آپدیت 1400)

قطعاً شما هم می‌دانید که انواع روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن که یکی از مراحل اجرای سازه است تأثیر به سزایی بر مقاومت فشاری، دوام، مقاومت سایشی و … دارد اما حداقل زمان عمل‌ آوری بتن چقدر است؟ عمل‌آوری یا کیورینگ بتن چند روز است؟

در این مقاله جامع در رابطه با تأثیر زمان و دمای عمل‌ آوری بتن بر روی مقاومت فشاری بتن صحبت خواهیم کرد و همین‌طور انواع روش‌ های کیورینگ یا عمل‌ آوری بتن در دمای سرد و گرم را بیان می‌کنیم.

⌛ آخرین به‌روزرسانی: 17 شهریور 1400

📕 تغییرات به‌روزرسانی: آپدیت بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1399

 

با مطالعه این مقاله چه می آموزید؟

1. عمل آوری بتن (کیورینگ بتن) چیست؟

به‌طورکلی عمل‌ آوری بتن یا همان کیورینگ بتن عبارت است از پروسه‌ای که در آن فرآیند هیدراسیون سیمان انجام‌شده و به دلیل وجود مستمر رطوبت و دمای مناسب، بتن باگذشت زمان سخت می‌شود. این فرآیند در بتن‌های مختلف با سرعت‌های متفاوتی صورت می‌گیرد و به عوامل مختلفی بستگی دارد ازجمله محیط طبیعی اطراف بتن و همچنین اقداماتی که برای اصلاح این محیط مانند حفظ آب، رطوبت و یا هردوی آن‌ها صورت می‌گیرد.

دوره عمل‌ آوری یا کیورینگ به دوره‌ای گفته می‌شود که از ابتدای بتن‌ریزی آغازشده و تا زمانی که مشخصات موردنظر برای بتن حاصل شود، ادامه می‌یابد. هدف از عمل‌ آوری هم جلوگیری از خروج رطوبت از بتن و همچنین در مواقع لزوم، افزایش رطوبت و حفظ دمای مناسب بتن است.

عمل­آوری بتن به مجموعه­ ای از اقدامات یا تدابیری گفته می­شود که برای رسیدن به مقاومت و دوام موردنظر باید بر روی بتن ریخته و متراکم شده، انجام شود. این اقدامات شامل مراحل «الف» و «ب» زیر است:

الف- مرحله اولیه یا مرحله محافظت؛

ب- مرحله نهایی یا مرحله مراقبت.

1.1. عمل آوری بتن به چه عواملی بستگی دارد؟

عملیات مربوط به عمل‌ آوری شامل محافظت از شرایط دمایی و رطوبتی بتن است که این کار هم در عمق و هم در نزدیکی سطح بتن طی دوره‌های متوالی صورت می‌گیرد. این فرآیند دقیقاً بعد از بتن‌ریزی و پرداخت سطح آن، شروع می‌گردد. بتن خوب عمل‌ آوری شده، همواره رطوبت موردنیاز برای هیدراسیون مداوم و رشد مقاومت، پایداری حجمی، افزایش مقاومت در برابر سیکل‌های یخ زدن و ذوب شدن، مقاومت در برابر سایش و پوسته‌شدن را دارا است.

ترکیب شیمیایی سیمان با آب را هیدراسیون سیمان می‌نامند.

زمان موردنیاز برای عمل‌ آوری بستگی به عوامل زیادی دارد که عبارت‌اند از:

  1. نسبت اختلاط
  2. مقاومت مشخصه
  3. اندازه و شکل سنگ‌دانه‌های بتن
  4. شرایط آب و هوایی پیرامون بتن
  5. شرایط تابش نور خورشید به بتن در آینده

 

عمل آوری یا کیورینگ بتن

شکل 1 مقطعی از بتن با سطح خیس

 

2. جمع شدگی بتن چیست؟

جمع شدگی بتن یا Shrinkage به تغییر حجم و شکل بتن بدون وابستگی به بارهای خارجی گفته می‌شود. علت اصلی به وقوع پیوستن پدیده جمع شدگی عمل‌ آوری نامناسب و همچنین اختلاف دما و رطوبت بین داخل بتن و خارج آن است.

 

علائم جمع شدگی بتن به دلیل کیورینگ نامناسب

شکل 2 ظاهر شدن علاِئم جمع شدگی بتن در سطح آن به‌صورت ترک­ های انقباضی

 

عوامل اولیه‌ای که سبب ایجاد و افزایش جمع شدگی در بتن می‌شوند عبارتند از: نسبت آب به سیمان بالا، درصد دانه‌های سنگی کمتر، سنگدانه های نامرغوب و … .

لازم به ذکر است که پس از بتن‌ریزی، فقط عمل‌ آوری است که نقشی بسیار تعیین کننده در کاهش اثرات ناشی از جمع‌شدگی بتن دارد.

 

خسارت های جبران ناپذیر به دلیل عدم رعایت مقررات عمل آوری بتن

شکل 3 ترک‌های انقباضی ناشی از جمع شدگی بتن

دلایل اصلی ایجاد پدیده جمع شدگی بتن

شکل 4 علل اصلی پدیده جمع شدگی و عوامل افزایش آن

 

3. مقاومت پیش‌بینی‌شده توسط آئین‌نامه ACI 301-10 برای عمل‌ آوری بتن با سیمان‌های مختلف

❓ حداقل زمان عمل آوری بتن چقدر است؟

آئین‌نامه ACI بر اساس رسیدن مقاومت بتن به 70% مقاومت مشخصه‌اش یک مدت عمل‌ آوری حداقل را پیشنهاد می‌دهد. معمولاً مقاومت مشخصه 7 روزه بتن عمل‌ آوری شده با 70% مقاومت مشخصه فشاری مطابقت دارد. البته رسیدن به 70% مقاومت مشخصه فشاری درزمانی زودتر از 7 روز هم میسر است؛ به‌عنوان‌مثال درصورتی‌که بتن در دمای بالاتر عمل‌ آوری شود و یا اینکه در ترکیبات سیمان از مواد افزودنی خاصی استفاده شود، امکان رسیدن به مقاومت 70% درزمانی کمتر از 7 روز وجود دارد.

تعیین زمان دقیق لازم برای انجام فرآیند عمل‌ آوری با توجه به وجود فاکتورهای تأثیرگذار مختلف، چندان ساده نیست. به‌طورکلی برای بتن‌های معمولی، بتن‌های پوزولانی و یا بتن‌های همراه با افزودنی معمولاً حداقل 7 روز عمل‌ آوری تا رسیدن به 70% مقاومت فشاری مشخصه مناسب است. دماهای بالای بتن سبب کاهش مدت‌زمان 7 روزه شده و دمای پایین بتن هم این مدت را طولانی‌تر خواهد کرد.

در ادامه مدت‌زمانی تقریبی عمل‌ آوری با توجه به نوع سیمان مصرفی نشان داده‌شده است. به‌طورکلی عمل‌ آوری باید تا زمان رسیدن به مقادیر زیر و همچنین تا زمان رسیدن به مقاومت فشاری مشخصه 70%، هرکدام که طولانی‌تر باشد، ادامه یابد. کمیته ACI 308 دوره‌های عمل‌ آوری حداقل زیر را توصیه می‌کند:

▪️ طبق ASTM C150 مدت عمل‌ آوری برای سیمان تیپ I:  ا 7 روز

▪️ طبق ASTM C150 مدت عمل‌ آوری برای سیمان تیپ II :  ا 10 روز

▪️ طبق ASTM C150 مدت عمل‌ آوری برای سیمان تیپ III:  ا 3 روز

▪️ طبق ASTM C150 مدت عمل‌ آوری برای سیمان تیپ IV و V:  ا 14 روز

▪️ طبق ASTM C595 و ASTM C845 و ASTM C1157 مدت عمل‌ آوری برای سیمان‌ها متغیر است.

به‌عنوان یک نکته‌ی کلی می‌توان گفت که عموماً با کاهش نسبت آب به سیمان نیاز بتن به عمل‌ آوری و حفظ رطوبت آن افزایش می‌یابد. به‌طورکلی برای نسبت آب به سیمان زیر 0.5 رطوبت طبیعی بتن برای رسیدن به مشخصات مطلوب بتن کافی نبوده و نیاز به عمل‌ آوری و افزایش رطوبت بتن خواهیم داشت (Powers 1948).

4. تأثیر مدت زمان عمل آوری بر روی مقاومت فشاری بتن

عمل‌آوری تأثیر به سزایی در افزایش مقاومت، کاهش نفوذپذیری، افزایش مقاومت سایشی، کاهش جمع شوندگی و افزایش مقاومت در مقابل یخ‌زدگی بتن دارد. در شکل 4 تفاوت مقاومت فشاری نمونه بتنی تحت شرایط مختلف عمل‌ آوری مشاهده می‌شود.

همان‌طور که در شکل سمت چپ مشخص است، برای نمونه‌ای که در تمام مدت تا 28 روز به‌صورت ممتد عمل‌ آوری شده، مقاومت فشاری 28 روزه 100% مقاومت مشخصه است، همچنین برای نمونه‌ای که به مدت 7 روز عمل‌ آوری شده هم مقاومت 28 روزه، تقریباً معادل با 95% مقاومت مشخصه است.

نکته‌ی مهم در رابطه بااهمیت عمل‌ آوری نمونه‌ها، زمانی مشخص می‌شود که مشاهده می‌کنیم مقاومت 28 روزه‌ی نمونه‌ای که هیچ فرآیند عمل‌ آوری بر روی آن انجام‌نشده (in air entire time) در حدود 60% مقاومت مشخصه شده است.

 

 

روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن

شکل 5 نمودار رشد مقاومت بتن بر اساس مدت‌زمان عمل‌ آوری (نشان‌دهنده میزان مقاومت نمونه)

 

مدت زمان کیورینگ بتن

شکل 6 نمودار رشد مقاومت بتن بر اساس مدت‌زمان عمل‌ آوری (بر اساس درصدی از مقاومت مشخصه 28 روزه)

 

همان‌طور که در شکل 4 هم مشاهده می‌گردد مقاومت بتن تا روز چهاردهم هیچ وابستگی به وجود یا عدم وجود عمل‌ آوری مناسب ندارد و مقاومت 14 روزه‌ی تمام نمونه‌ها یکسان است. آنچه باعث تفاوت در کیفیت بتن می‌گردد تعداد روزهایی است که نمونه‌ها مرطوب نگه‌داشته می‌شوند و طولانی‌تر شدن این دوره زمانی تأثیر مستقیم برافزایش مقاومت بتن دارد.

به‌ عنوان‌ مثال نمونه‌ای که در تمام مدت تحت دمای محیط آزمایشگاه قرار داشته و هیچ‌گونه فرآیند عمل‌ آوری برای آن انجام‌نشده، به حداکثر مقاومت حدود 30 مگا پاسکال رسیده، اما نمونه‌ای که به مدت 28 روز عمل‌ آوری مناسبی بر روی آن انجام‌شده به مقاومتی در حدود 42 مگا پاسکال رسیده است.

5. تأثیر دمای کیورینگ بر روی افزایش مقاومت فشاری

بالا بودن دمای کیورینگ بتن ممکن است سبب شود که شیب افزایش مقاومت بتن در روزهای ابتدایی تندتر باشد اما این امر ممکن است سبب شود که بتن به 100% مقاومت 28 روزه‌ی خود نرسد. تأثیر دمای عمل‌آوری بر روی افزایش مقاومت فشاری در شکل زیر قابل‌مشاهده است.

تاثیر دمای کیورینگ بر مقاومت بتن

شکل 7 نمودار رشد مقاومت بتن بر اساس دمای عمل‌ آوری در روز اول و روز بیست و هشتم پس بتن‌ریزی

 

همان‌طور که در شکل فوق مشاهده می‌شود عمل‌ آوری بتن در دمای بالاتر سبب افزایش نرخ رشد مقاومت اولیه بتن می‌شود؛ اما ممکن است مقاومت 28 روزه را کاهش دهد.

به‌عنوان‌مثال درصورتی‌که دو نمونه بتنی یکی در دمای 40 درجه‌ی سانتی‌گراد و دیگری در دمای 20 درجه‌ی سانتی‌گراد عمل‌ آوری شوند، مقاومت این دو نمونه در روز اول به ترتیب برابر با 16 و 10 مگا پاسکال خواهد بود، این در حالی است که این مقاومت در روز بیست و هشتم روند کاملاً برعکس داشته و برابر با 30 و 40 مگاپاسکال خواهد شد.

به‌عبارت‌دیگر نمونه‌ای که در دمای بالاتر عمل‌ آوری شده در روزهای ابتدایی دارای مقاومت بالاتری بوده اما نهایتاً مقاومت 28 روزه برای نمونه‌ای که در دمای پایین‌تر عمل‌ آوری شده بزرگ‌تر خواهد بود.

6. انواع روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن

مطابق با توضیحات آیین‌نامه بتن ایران (آبا) روش‌ های کیورینگ یا عمل آوری بتن در گروه‌های زیر تقسیم‌بندی می‌شوند که در ادامه این بخش به بررسی هر یک از روش‌ها خواهیم پرداخت:

1.6.عمل آوری اولیه یا محافظت

عمل­ آوری اولیه مربوط به مرحله­ ای است که بتن، سخت نشده است یا مراحل ابتدایی سخت شدن را می­گذراند. در این مرحله بتن ممکن است تحت اثر آسیب­ ها و اثرات نامطلوب، مانند، شسته شدن با جریان آب یا رگبار، خشک‌شدگی اولیه در اثر وزش باد یا تابش مستقیم آفتاب، یخ زدن سریع در هوای بسیار سرد و لرزش و ضربه ناگهانی قرار گیرد. برای جلوگیری از این آسیب­ ها باید تدابیر و اقدامات لازم پیش‌بینی شود.

1.1.6. مواد شیمیایی کاهنده تبخیر و عایق بندی حرارتی

ازجمله روش های حفاظتی برای بتن تازه ریخته شده و جوان، میتوان به مواد شیمیایی کاهنده تبخیر و عایق بندی حرارتی برای جلوگیری از یخبندان سریع و زودهنگام در هوای خیلی سرد و یا جلوگیری از وارد آمدن ضربه به بتن یا قالب و ممانعت از ایجاد لرزش در اثر عوامل مختلف مانند حرکت ماشینآلات سنگین، غلتک‌ها و غیره، اشاره کرد.

2.1.6. ایجاد پوشش در سطح بتن با استفاده از ورقه نایلونی

ایجاد پوشش در سطح بتن با استفاده از ورقه نایلونی، برای جلوگیری از آسیب رگبار و شسته شدن در اثر جریان آب، جلوگیری از تبخیر سریع در اثر وزش باد، به‌ویژه باد گرم و خشک لازم است. چنانچه نمای سطح، مهم باشد، باید به کم وسایل مناسب از تماس نایلون با سطح بتن تازه، جلوگیری کرد.

 

جلوگیری از تبخیر آب سطح بتن و نیز حفظ دمای عمل آوری یا کیورینگ بتن

شکل 8 استفاده از صفحات پلاستیکی برای جلوگیری از تبخیر آب سطح بتن و نیز حفظ دمای عمل‌ آوری

3.1.6. استفاده از مواد پزولانی

در مواردی که آب انداختن بتن، به‌شدت کم می شود یا از بین میرود، نیاز به حفاظت بیشتر در برابر تبخیر وجود خواهد داشت. استفاده از پوزولان های مختلف به‌ویژه دوده سیلیس یا استفاده از مواد سیمانی یا پودری زیاد در بتن و یا کاهش شدید نسبت آب به مواد سیمانی میتواند موجب حذف یا کاهش شدید آب انداختن شود.

4.1.6. مه پاشی یا مواد شیمیایی غشاساز

در مواردی که در فاصله زمانی پرداخت سطح تا شروع عمل آوری نهایی، استفاده از آب‌پاشی با فشار یا پوشش های مرطوب امکان آسیب‌رسانی به سطح بتن را دارد، نیاز به حفاظت از سطح، در این مدت با کمک مه پاشی یا مواد شیمیایی غشاساز، وجود دارد که گاه آن را «عملآوری میانی» نیز می گویند. استفاده از مواد شیمیایی غشاساز، جهت به تأخیر انداختن یا کاهش تبخیر رطوبت از بتن مورداستفاده قرار می‌گیرد.

این مواد می‌توانند شفاف، مات و یا سفیدرنگ باشند. ترکیبات سفیدرنگ برای شرایط آب و هوایی آفتابی و گرم مناسب هستند که اشعه خورشید را منعکس می‌کنند. ترکیبات عمل‌ آوری بلافاصله بعد از آخرین پرداخت باید اعمال شوند. ترکیبات عمل‌ آوری باید الزامات ASTM C309 یا ASTM C1315 را برآورده نمایند.

 

پاشش ترکیبات غشایی به عنوان یکی از روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن

شکل 9 پاشش ترکیبات غشایی برای جلوگیری از تابش آفتاب و بخار شدن آب

 

روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن

شکل 10 انجام مه پاشی برای عمل‌ آوری بتن

2.6. عمل‌ آوری نهایی یا مراقبت

عمل آوری نهائی مربوط به زمان پس از گیرش بتن و در مرحله سخت شدن است، که در آن باید رطوبت سطحی و حداقل دمای لازم برای هیدراته شدن سیمان فراهم شود.

این مرحله از عمل‌ آوری می‌تواند معمولاً به یکی از سه روش «الف» تا «پ» زیر انجام شود:

الف- رطوبت رسانی؛
ب- حفظ رطوبت (عایق رطوبت)؛
پ- ترکیبی از دو حالت «الف» و «ب»

1.2.6. روش های رطوبت رسانی

در روش رطوبت رسانی، هدف مرطوب نگه‌داشتن بتن و جلوگیری از تر و خشک شدن آن می باشد. این روش ها ممکن است به‌صورت مستقیم و یا باواسطه انجام شود. انتخاب شیوه رطوبت رسانی با توجه به شرایط عضو و امکانات کارگاهی و صرفه و صلاح فنی و اقتصادی صورت می‌گیرد. به‌طورکلی رطوبت رسانی روش مناسبی برای مراقبت از بتن می‌باشد و در صورت امکان بر سایر روش ها رجحان دارد.

1.1.2.6. رطوبت رسانی مستقیم

در رطوبت رسانی مستقیم رطوبت به شکل مایع یا بخار، در تماس مستقیم با بتن قرار می گیرد. در این روش دمای آب نباید بیش از 12 درجه سلسیوس خنک‌تر از دمای سطح بتن باشد. این روش می تواند شامل موارد «الف» تا «ت» زیر باشد:

الف- غرقاب سازی:

این روش عمدتاً برای قطعات پیش ساخته است، اما امکان به‌کارگیری آن در برخی از قطعات و اعضای درجا مانند شالوده‌ها، نیز میسر است. شیوه غرقاب سازی یک نوع عمل آوری رطوبتی مطلوب است، زیرا آب همواره می تواند حفرات موئینه موجود را اشباع کند.

 

عمل آوری بتن در آزمایشگاه

شکل 10 عمل‌ آوری بتن در شرایط آزمایشگاهی

 

ب-ایجاد حوضه روی سطح یا آب بستن روی بتن:

ایجاد حوضه آب کم‌عمق روی سطح بتن به‌ویژه دال های افقی یا سقف و شالوده ها، روش رایجی برای رطوبت رسانی مستقیم و اجازه دادن به نشت آب در داخل فضاهای خالی و موئینه خمیر سیمان و بتن، روش مؤثری برای عمل آوری رطوبتی است.

پ- آب‌پاشی:

آب‌پاشی معمولاً به‌صورت بارانی، آب‌پاشی با قطرات درشت و آب‌پاشی با ذرات ریز (غبار آب) یا مه پاشی انجام می شود. در استفاده از این روش ها باید به‌احتمال شسته شدن سطح بتن توجه شود.

ت- بخاردهی:

بخارآب با دماهای مختلفی می‌تواند برای عملآوری رطوبتی به کار رود. در مواردی که دمای بخارآب در مجاورت سطح بتن از حدود 45 درجه سیلسیوس بالاتر رود، شرایط عملآوری تسریع شده به وجود می آید و ضوابط مربوط را باید رعایت کرد.

6. 2. 1. 2 رطوبت رسانی غیرمستقیم (با ماده جاذب)

در شیوه های رطوبت رسانی غیرمستقیم، از یک ماده جاذب آب به‌عنوان واسطه حفظ رطوبت و همچنین رطوبت رسانی استفاده می شود. هر چه میزان جذب آب در واحد سطح این ماده بیشتر باشد، برای عمل آوری رطوبتی، مناسبتر است. در مواردی که نتوان آب لازم را برای رطوبت رسانی مستقیم فراهم نمود یا امکان تر و خشک شدن پیدرپی وجود داشته باشد، این شیوه ها به کار میرود. فواصل آب دهی در این موارد می تواند بیشتر شده و عملیات نگهداری رطوبتی با دغدغه کمتری صورت پذیرد. به‌هرحال تر و خشک شدن سطح بتن امری نامطلوب است. این روش میتواند شامل موارد «الف» تا «ت» زیر باشد:

الف- چتایی (پارچه کنفی) خیس:

استفاده از یک یا دولایه چتایی خیس در سطوح افقی و یا حتی عمودی بسیار معمول است. چتایی باید از نوع درجه یک، با تاروپود به هم چسبیده باشد، به‌نحوی‌که نور به‌راحتی از آن عبور نکند. همپوشانی چتایی ها به میزان0.1 متر ضرورت دارد. همچنین توصیه میشود در صورت استفاده از لایه دوم چتایی خیس، این لایه عمود برجهت لایه زیرین باشد. چتایی باید در تمام مدت عمل آوری، به‌ویژه در محیط گرم و خشک و بادخیز، خیس نگه‌ داشته شود. لایه های چتایی باید تا حد امکان به سطح بتن بچسبد و امکان عبور جریان هوا در زیر چتایی از بین برود.

ب-بافته پنبه ای یا حصیر:

حصیر طبیعی که از گیاهان تهیه شده و بافته های پنبه ای یا سایر مواد جاذب برای عمل آوری رطوبتی غیرمستقیم به‌کاربرده می شود. این مواد هرچه سنگین-تر و ضخیمتر و دارای جذب آب بیشتری باشند، مفیدتر و کاراتر خواهند بود و تثبیت آن‌ها نیز ساده تر است. همپوشانی، تداوم خیس بودن و تثبیت آن‌ها و سایر موارد مانند چتایی خیس است.

پ-کاه، پوشال و خاک‌اره:

موادی جاذب، مانند کاه، پوشال و خاک‌اره، چنانچه خیس و دارای ضخامت کافی باشند، برای عمل آوری رطوبتی مناسب هستند. توصیه می شود حداقل ضخامت این مواد در سطح بتن 75 میلی متر باشد.

ت-ماسه یا خاک:

خاک یا ماسه خیس نیز به‌عنوان یک ماده جاذب میتواند در سطح افقی و گاه در سطح عمودی، کنار شالوده، به کار رود. به‌هرحال مواد زیان‌آور آن، به‌ویژه یون سولفات یا یون های کلرید، نباید در حدی باشد که به بتن جوان آسیب برساند. حداقل ضخامت این مواد در سطح بتن 100 میلی‌متر توصیه می شود. هرچه خاک یا ماسه ریزدانه‌تر باشد، آب به مدت طولانی تری حفظ میشود. از خاک های حاوی مواد آلی زیاد و خاک‌برگ و غیره نباید استفاده نمود. خاک های کشاورزی به‌طورکلی مناسب نیستند. احتمال تغییر رنگ سطح بتن با استفاده از برخی خاک ها یا ماسه ها وجود دارد.

2.2.6. روش های حفظ رطوبت یا عایق رطوبت

در این روش ها، حفظ رطوبت یا جلوگیری از تبخیر آب در دستور کار قرار دارد. این روشها، برای بتنی ها با نسبت آب به مواد سیمانی 0.42 یا کمتر توصیه نمی شود. برای حفظ رطوبت بتن می توان از ورق ها یا مواد پوششی مانع تبخیر مانند ورق نایلون، مواد شیمیایی غشاء ساز استفاده نمود.

این روش ها برای بتن های با نسبت آب به مواد سیمانی کم و پر مقاومت، توصیه نمی شود ولی در صورت وجود اضطرار می تواند بکار گرفته شود. همچنین قالب ها نیز در بیشتر موارد نوعی پوشش مانع تبخیر محسوب میشود. روش های حفظ رطوبت و مواد مورداستفاده در هریک از آنها همراه با ملاحظاتی که باید موردتوجه قرار گیرند دربندهای زیر ارائه شده اند:

1.2.2.6. ورق نایلون یا پلی اتیلن

استفاده از این ورقها به دلیل سبکی و سهولت به‌کارگیری، بسیار رایج است و پس از بتن‌ریزی میتوان از آن استفاده نمود. حداقل ضخامت این ورق ها باید 0.1 میلیمتر باشد. همپوشانی 0.1 متری ورق ها لازم است. همچنین تثبیت آن‌ها با چارتراش چوبی یا میله ها و پروفیل های فولادی به‌ویژه در محل همپوشانی ضرورت دارد.

2.2.2.6. مواد شیمیایی غشاء ساز مایع

این مواد که برای جلوگیری از تبخیر آب بر روی سطح بتن مالیده یا پاشیده میشوند باید از مواد پلیمری (رزینی) یا موم، تشکیل‌شده باشند. نوع قابل‌حل در آنها، به‌ویژه نوعی که دارای رنگ روشن سفید یا خاکستری اند ترجیح داده میشوند. در مواردی که از نوع غیر محلول در آب بر روی سطوح افقی استفاده میشود باید اطمینان یافت که قبل از اعمال آن، آب از روی سطح بتن زدوده شده باشد. رعایت الزامات 1 تا 4 زیر در مورد این مواد الزامی است:

1. رعایت استاندارد ملی 8288؛
2. برای موادی که مشخصات آن در استاندارد ملی وجود ندارد، استاندارد ASTM C1315؛
3. مصرف بین 0.2 تا 0.35 لیتر در هر مترمربع سطح، بسته به میزان زبری و صافی سطح بتن؛
4. توصیه می شود، این مواد در دولایه عمود بر هم بر روی سطح مالیده یا پاشیده شوند.

3.2.6. روش های ترکیبی

استفاده از ترکیب هر دو روش رطوبت رسانی و حفظ رطوبت، مجاز است. ترکیب این دو می تواند، مزایای هر دو را دارا باشد و معایب هر یک را پوشش دهد. درروش ترکیبی، ابتدا از روش رطوبت رسانی و سپس از روش حفظ رطوبت استفاده می شود. مزیت روش ترکیبی به کارگیری آب کمتر و جلوگیری از تر و خشک شدن پی‌درپی آن است.

7. تخمین سرعت تبخیر آب از سطح

نرخ کاهش رطوبت بتن بستگی به حجم آبی دارد که می‌تواند با حرکت از میان بتن تازه به سطح آن رسیده و آزاد گردد. همچنین نرخ عرق کردن بتن، نرخ جذب آب بتن و نرخ تبخیر آب از سطح مجاور با هوا، از عوامل تأثیرگذار در کاهش رطوبت می‌باشند.

روش‌های تقریبی برای تخمین نرخ تبخیر آب از یک سطح آب پوش شده از قرن 18 پیشنهادشده است (روش Brutsaert 1982، روش Viehmeyer 1964 و روش Uno 1998). هرکدام از این روش‌ها در تخمین نرخ تبخیر، دما و رطوبت هوا و یا دمای آب و سرعت باد را در نظر گرفته‌اند.

تبخیر آب بتن سبب می‌شود خطوطی به شکل شبکه آرماتور در سطح بتن به وجود آیند که این خطوط نشان‌دهنده ایجاد ترک‌های مویی در آن نواحی می‌باشند.

 

ایجاد ترک های مویی در سطح بتن

شکل 17 ایجاد خطوط شبیه به شبکه آرماتور در سطح بتن

 

رایج‌ترین روش از میان این روش‌های تقریبی که در صنعت بتن کاربرد دارد رابطه‌ای است که از آزمایش‌های هیدرولوژیکی Menzel 1954, Veinmeyer1964 و Uno 1998 گرفته‌شده است. این رابطه بعدها توسط انجمن ملی بتن آماده آمریکا (NMRCA1960) اصلاح و نهایتاً نمودار محاسباتی که در بخش بعد معرفی‌شده ارائه گردید.

1.7. معرفی نمودار نرخ تبخیر و نحوه استفاده از آن

این نمودار برای محاسبه نرخ تبخیر باهدف محاسبه ریسک ترک‌های انقباضی پلاستیک (Lerch 1957, NRMCA 1960) مورداستفاده قرار می‌گیرد. این نمودار بر پایه این فرض است که خشک شدن سطح بتن زمانی شروع می‌شود که نرخ تبخیر بیشتر از نرخ عرق کردن بتن گردد.

نرخ عرق کردن بتن برای مخلوط‌های مختلف بتنی از 0 تا 1 (Kg/m2/h) متغیر است که این واحد همان‌طور که مشخص است نشان‌دهنده میزان تبخیر آب (به کیلوگرم) از سطح واحد بتن (به مترمربع) در مدت‌زمان مشخص (یک ساعت) است. نرخ عرق کردن باگذشت زمان بعد از بتن‌ریزی تغییر کرده و معمولاً در کارگاه اندازه گرفته نمی‌شود، به همین دلیل اغلب یک مقدار برای نرخ عرق کردن بتن فرض می‌شود.

رایج‌ترین این مقدار 1.0 Kg/m2/h در نظر گرفته می‌شود که این عدد بر اساس آزمایش‌ها گزارش‌شده در 1954 و 1955 (Menzel 1954, Lerch 1957) انتخاب‌شده است.

 

نرخ تبخیر بتن

شکل 18 نمودار تخمین بیشترین احتمال سرعت تبخیر با استفاده از شرایط محیطی و خود بتن

 

برای استفاده از این نمودار باید اطلاعات مربوط به شرایط بتن و شرایط محیط را در اختیار داشته باشیم. اطلاعاتی از قبیل:

  1. دمای هوا
  2. رطوبت نسبی محیط
  3. سرعت باد
  4. دمای بتن

خروجی این نمودار نرخ تبخیر آب از سطح بتن براساس  Kg/m2/h خواهد بود.

1.1.7. نحوه استفاده از نمودار

مطابق آنچه در شکل  بالا با خط چین قرمز مشخص شده است، ابتدا خطی عمود از محور دمای هوا به نمودار مربوط به درصد رطوبت فعلی هوا وصل می‌کنیم و سپس نقطه قطع شده را با یک خط افقی به نمودار دمای بتن وصل می‌کنیم که این مقدار توسط دماسنج بتنی اندازه گیری می‌شود. سپس با ترسیم یک خطی عمود به نمودار سرعت باد مربوط به شرایط آب‌و‌هوایی فعلی می‌رسیم.

با رسم خطی افقی از این نقطه به محور عمودی به نرخ تبخیر آب مربوطه می‌رسیم. مثلاً با فرض دمای  25 درجه سانتیگراد، رطوبت 50 درصدی هوا، دمای بتن 30 درجه سانتیگراد و  سرعت باد 28 کیلومتر بر ساعت، در هر ساعت 1/8 کیلوگرم آب از روی یک مترمربع سطح بتن تبخیر می‌شود.

برای درک بهتر نمودار به مثال زیر توجه نمایید:

بتن تازه با مقدار آب  L/m3 180، در واقع دارای 1.8 لیتر آب در هر متر مربع سطحی به ضخامت 1 cm است (لیتر بر متر مربع 1.8= 0.01×18). در صورتی که میزان تبخیر 0.6L در هر متر مربع بر ساعت (L/m2/h)، یعنی بتن مقدار آبی معادل کل آب لایه یک سانتی متری را در سه ساعت (ساعت 3 = 1.8/0.6) و لایه سه سانتی متری را در 9 ساعت از دست می‌دهد ( ساعت 9 =  0.6 / (180×0.03)).

8. الزامات عملیات عمل‌ آوری بتن در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و آیین‌نامه آبا

1.8. الزامات آب­ های مصرفی در عمل‌ آوری بتن

مطابق با مبحث نهم مقررات ملی ساختمان 99، آب مصرفی در بتن و عمل‌ آوری آن باید عاری از هرگونه مواد یا محلول­ هایی باشد که عملکرد مطلوب بتن را در کوتاه‌مدت و در درازمدت، دچار اختلال کند.

 

آیین نامه کیورینگ بتن

 

2.8. الزامات اجرایی کیورینگ یا عمل‌ آوری بتن در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان

دربند 9-22-5-3-2 مبحث نهم مقررات ملی 99، الزامات اجرایی عمل‌ آوری بتن ارائه‌ شده‌اند که به شرح زیر است:

 

الزامات اجرایی عمل‌آوری بتن

 

3.8. مدت زمان عمل‌ آوری بتن در آیین‌نامه آبا

مدت عمل ­آوری نهایی یا مراقبت بتن به عواملی ازجمله نوع مواد سیمانی، آهنگ کسب مقاومت، دمای سطح بتن و هوای مجاور، شرایط محیطی پس از پایان دوره عمل­آوری و همچنین اهمیت بتن و سازه، به‌ویژه ازنقطه‌نظر دوام بستگی دارد. نسبت آب به مواد سیمانی، مقدار مواد سیمانی و رده مقاومت موردنیاز بتن ازجمله عوامل دیگری است که می­تواند موردتوجه قرار گیرد.

حداقل زمان عمل ­آوری بتن در حالت عادی (تسریع نشده) باید طبق جدول 6-7 تعیین شود. در مواردی که دمای سطح بتن در طی این مدت از 5+ درجه سلسیوس کمتر شود، معادل آن را باید به مدت عمل­ آوری افزود.

 

جدول مدت زمان کیورینگ بتن

 

4.8. کیورینگ بتن در هوای سرد

در هوای سرد منظور از عمل آوری، ایجاد پوشش عایق بر روی بتن و یا گرم کردن بتن است. در محیط بسته اگر ایجاد گرما باعث خشک شدن بتن می شود، می توان از رطوبت رسانی با آب یا بخارآب استفاده کرد.

1.4.8. تعریف هوای سرد

1. بتن‌ریزی در هوای سرد به مواردی اطلاق می شود که بتن در دمای محیطی کمتر از 5 درجه سلسیوس ریخته و نگه‌داری شود. در این موارد باید تمهیدات خاص، هم برای ریختن و هم برای عمل آوردن، به کار گرفته شوند؛ تا از شرایط یخ‌زدگی جلوگیری شده و شرایط مناسب برای کسب مقاومت مطلوب تأمین شوند.

جهت اطلاع بیشتر از الزامات بتن‌ریزی در هوای سرد به بندهای آیین‌نامه آبا توجه کنید:

 

کیورینگ بتن در هوای سرد

 

2.4.8. پروراندن بتن

پروراندن بتن به عملیاتی اطلاق می‌شود، که منجر به افزایش دمای سطح بتن در هوای سرد می شود. در ادامه بندهایی از آیین‌نامه آبا را جهت تعریف بیشتر پروراندن بتن و انواع روش های آن را بیان می کنیم.

 

عملیات کیورینگ بتن

 

3.4.8. سایر الزامات و توصیه‌ها

• با استناد به مفاد بند 7-10-5-2 از آیین‌نامه آبا استفاده از عایق حرارتی جهت عمل‌ آوری مجاز بوده ولی باید از روشن کردن آتش بر روی عضو بتنی اجتناب شود؛ زیرا ایجاد آتش مستقیم بر روی بتن باعث می شود ساختار محصولات هیدراته شده تخریب شود.
• بر اساس مفاد بند 7-10-5-1 از آیین‌نامه در هوای سرد، آب ناشی از آب انداختن به مدت طولانی تری بر سطح بتن باقی میماند. عملیات پرداخت سطح در هوای سرد باید با دقت بیشتری، بهویژه برای سطوحی که دارای تردد یا سایش هستند، اندام پذیرد.
• در هوای سرد هرچند آب انداختن در فاصله زمانی بیشتری از تراکم اتفاق میافتد، اما مقدار آب رو زده کمتر از هوای معتدل یا گرم نیست. باقی-ماندن طولانی‌مدت آب رو زده (به دلیل کاهش تبخیر)، علاوه بر خطر یخ زدن، زمان شروع به پرداخت را به مقدار قابل‌توجهی به تأخیر می اندازد و مشکلات اجرایی به وجود می آورد. استفاده از آب کمتر در مخلوط بتن در هوای سرد، به این دلیل و سایر دلایل دیگر اکیداً توصیه می شود.

 

5.8. عمل آوری بتن در هوای گرم

تعریف هوای گرم بر اساس بند 9-22-5-5 مبحث نهم مقررات ملی ایران: بتن‌ریزی در هوای گرم به مواردی اطلاق می شود که بتن با دمای بیش از 32 درجه سلسیوس ریخته می شود. دربند زیر از آیین‌نامه آبا چگونگی عمل آوری در هوای گرم بیان‌شده است:

 

عمل آوری بتن در هوای گرم

 

6.8. کنترل کیفیت عمل‌ آوری

طبق بند 7-8-1 آیین‌نامه آبا در مواردی که دستگاه نظارت در ارتباط با مدت یا شیوه عمل آوری بتن سازه، مشکوک باشد، لازم است قبل از اجرای بتن، آزمایش هایی برای کنترل کفایت عمل آوری انجام شود. این آزمایش ها بر روی بتن عمل آوری شده در شرایط استاندارد و همچنین عمل آوری شده در شرایط واقعی کارگاهی انجام می شود. الزامات کنترل کیفیت عمل‌ آوری دربندهای زیر از آیین‌نامه آبا آورده شده است:

 

آیین نامه کیورینگ بتن

 

نتیجه گیری

▪️ عمل‌ آوری بتن: دوره عمل‌ آوری یا کیورینگ به دوره‌ای گفته می‌شود که از ابتدای بتن‌ریزی آغازشده و تا زمانی که مشخصات موردنظر برای بتن حاصل شود، ادامه می‌یابد.

▪️ تأثیر مدت‌زمان عمل‌ آوری بر روی مقاومت فشاری بتن: آنچه باعث تفاوت در کیفیت بتن می‌گردد تعداد روزهایی است که نمونه‌ها مرطوب نگه‌داشته می‌شوند و طولانی‌تر شدن این دوره زمانی تأثیر مستقیم برافزایش مقاومت بتن دارد.

▪️ تأثیر دمای عمل‌ آوری بر روی افزایش مقاومت فشاری: عمل‌ آوری بتن در دمای بالاتر سبب افزایش نرخ رشد مقاومت اولیه بتن می‌شود؛ اما ممکن است مقاومت 28 روزه را کاهش دهد.

روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن را به‌صورت خلاصه در زیر بیان شده است:

 

روش های عمل آوری بتن

شکل 19 جمع بندی روش های کیورینگ یا عمل آوری بتن

 

منابع

1. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1399.
2. آیین‌نامه‌ی ACI ویرایش سال 2008 آمریکا
3. آیین‌نامه ACI308R
4. کتاب راهنمای بتن سیکا، ترجمه کامبیز جانمیان
5. آیین‌نامه آبا

 

 

خرید لينک هاي دانلود

دانلود رایگان اعضای ویژه

دانلود رایگان این آموزش و ده ها آموزش تخصصی دیگر به ازای پرداخت فقط 80 هزار تومان (+ اطلاعات بیشتر)

خرید با اعتبار سایت به ازای پرداخت فقط 2 هزار تومان

دانلود و ذخیره فقط همین آموزش ( + عضو شوید و یا وارد شوید !)

دانلود سریع به ازای پرداخت فقط 2 هزار تومان

پیش از همه باخبر شوید!

تعداد علاقه‌مندانی که تاکنون عضو خبرنامه ما شده‌اند: 37,298 نفر

تفاوت خبرنامه ایمیلی سبزسازه با سایر خبرنامه‌ها، نوآورانه و بروز بودن آن است. فقط تخفیف‌ها، جشنواره‌ها، تازه‌ترین‌های آموزشی و ... مورد علاقه شما را هر هفته به ایمیلتان ارسال می‌کنیم.

نگران نباشید، ما هم مثل شما از ایمیل‌های تبلیغاتی متنفریم و خاطر شما را نخواهیم آزرد!

تولید کنندگان آموزش
با ارسال 13اُمین دیدگاه، به بهبود این محتوا کمک کنید.
نظرات کاربران
  1. پدرام

    بسیار حرفه ای و عالی مطالب رو دسته بندی کرده بودین و من واقعا استفاده کردم. بهترین مطالب در مورد عمل آوری بتن رو در بین سایت های فارسی زبان توی این وب سایت پیدا کردم.
    یک سوال هم داشتم که ممنون میشم اگه پاسخ بدین، برای عمل آوری بتن ستون ها که دارای قالب فلزی هستند، چه روشی توصیه میشه؟ آیا روش استفاده از گونی مرطوب با توجه به چوبی نبودن قالب علمی هست؟

    پاسخ دهید

  2. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس
    ممنون از لطفتون، همیشه سعی کردیم بهترین ها رو ارائه بدیم
    عمل آوری با گونی ربطی به نوع قالب نداره. چرا که این قسمت از عمل آوری برای قسمت های در معرض هوای آزاد بتن در نظر گرفته می شود و در صورتی که بتن با هر نوع قالبی پوشش داشته باشد نیازی به استفاده از گونی جهت مرطوب نگه داشتن آن نیست و این مرحله پس از برداشتن قالب انجام می گیرد.

    پاسخ دهید

  3. سینا

    با سلام
    تشکر از ارائه ی مطالب مفید شما . ممنون میشم بفرمایید آیا در آیین نامه های مقررات ملی ساختمان ایران ، بند خاصی در مورد عمل آوری با بخار که در مطلب بالا در موردش صحبت کردید ، وجود دارد ؟ مرجع و استاندارد خاصی هست که بشود استناد کنیم ؟

    پاسخ دهید

  4. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام مهندس
    سوال شما برای تیم پشتیبانی علمی سبزسازه ارسال شده است، در اسرع وقت سعی خواهیم کرد، پاسخ مناسبی به سوال شما ارائه کنیم.

    پاسخ دهید

  5. مهدی رضا اسماعیلی

    عالی

    پاسخ دهید

  6. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    خیلی ممنون از حسن نظرتون مهندس

    پاسخ دهید

  7. امین زاهدی مرام

    با تشکراز نویسنده محترم مقاله، میشه گفت مقاله ی کاملا خلاصه و تقریبا کاملی درخصوص بحث کیورینگ بود که من خیلی استفاده کردم و لذت بردم
    ممنون و خسته نباشید.

    پاسخ دهید

  8. باقر عبداله پور

    با سلام خدمت شما. خیلی خوشحالم که مورد این مقاله پسندتون واقع شد

    پاسخ دهید

  9. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام جناب مهندس
    خیلی ممنون از نظرتون، مهندس شما شهریادگیری سبزسازه رو هم دید؟
    اونجا مطالب رو دسته بندی کردیم، ی سر بزنید به نظرتون اگر مطلب و مقاله ای ما بین مقالات سبزسازه کم بود حتما بفرمایید. خوشحال میشیم از نظرات شما استفاده کنیم.

    پاسخ دهید

  10. Fazel

    من که نفهمیدم چی شد واقعا!؟ مقاله بلند بالایی در مورد روش کیورینگ نوشتین ولی واضح حرف نزدین

    پاسخ دهید

  11. مهندس باقر عبدالله پور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    با عرض سلام و وقت بخیر خدمت شما دوست عزیز. در این مقاله در خصوص دلایل کیورینگ صحبت کرده ایم. این که چرا یک بتن به کیورینگ نیاز داره. در ادامه با بررسی تاثیر شرایط مختلف بر روی کیفیت بتن در طول عمل آوری به آئین نامه ACI و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان هم اشاره نسبتا کاملی کرده ایم. باز بنده پاسخگوی سوال شما برادر بزرگوارم هستم.

    پاسخ دهید

  12. مهندس مرضیه صبور (پاسخ مورد تایید سبزسازه)

    سلام جناب مهندس
    اگر بفرمایید دقیقا کدوم قسمت رو مشکل دارید حتما اصلاح خواهد شد.

    پاسخ دهید

question