حداکثر و حداقل زمان مورد نیاز برای سفت شدن بتن چقدر است ؟

نویسنده : کلینیک بتن ایران
تاریخ ثبت : 01 آبان ، 1397

عمل آوری یا کیورینگ بتن چیست؟ 

عمل آوری (کیورینگ) حفظ میزان رطوبت و دمای مناسب بتن در سنین اولیه آن (پس از عملیات بتن ریزی) است، به گونه ای که بتن بتواند به خصوصیات طراحی شده دست پیدا کند. عمل آوری بلافاصله پس از بتن ریزی و پرداخت کاری شروع می گردد به گونه ای باید عمل کرد که بتن بتواند به مقاومت و پایایی مطلوب دست پیدا کند.
هنگامی که سیمان پرتلند با آب مخلوط میشود، فعل و انفعال شیمیایی که به آن هیدراتاسیون می گویند، آغاز می گردد. پیشرفت و وسعت این واکنش شیمیایی در دوام، مقاومت و وزن مخصوص بتن اثر می گذارد. معمولا مقدار آب موجود در مخلوط های بتن، بیش از آب مورد نیاز برای تکمیل هیدراتاسیون است، اما به هر حال کاهش آب به علت تبخیر، باعث تاخیر و یا توقف فرایند هیدراتاسیون می گردد. در چند روز اول، پس از جاگذاری بتن، در درجه حرارت مناسب، هیدراتاسیون نسبتا سریع است. بنابراین حفظ آب بتن در طول این زمان بسیار با اهمیت است. عمل آوری بتن روندی است که جهت حفظ رطوبت و حرارت بتن در مدت زمان معین بلافاصله پس از جاگذاری و پرداخت بتن انجام می گردد. هنگامی که عمل آورنده های سطحی بتن متوقف شود، کسب مقاومت بتن برای مدت کوتاهی ادامه می یابد، ولی پس از آنکه درجه اشباع حفره های مویینه داخل بتن به 80 درصد می رسد، کسب مقاومت بتن متوقف می گردد. 
یکی از مهم ترین نکات برای ساخت سازه های بتنی، این است که بدانیم بتن بعد از چند ساعت خشک می شود، آب پاشی بتن در فصل سرما و گرما به چه صورت می باشد؟ بهترین زمان اب دادن بتن، چند ساعت بعد از بتن ریزی باید آب داد؟ زمان گیرش اولیه بتن، زمان گیرش بتن فونداسیون، زمان مناسب برای آب دادن به بتن، زمان خشک شدن سیمان، زمان خشک شدن فوم بتن و... می باشد که در این مقاله سعی داریم آن ها را به طور دقیق بررسی نماییم. 

گیرش بتن چیست؟

با ترکیب شیمیایی آب و سیمان مقاوت بتن افزایش می باشد که این واکنش باعث افزایش مقاومت بتن یا گیرش بتن می شود. با کاهش رطوبت بتن در طول زمان تا خشک و سفت شدن بتن، گیرش اولیه بتن رخ می دهد. زمان گیرش بتن ثابت نیست و حداکثر زمان گیرش بتن و حداقل زمان گیریش به موارد مختلفی بستگی دارد. 

 روش ها و مواد عمل آوری یا کیورینگ بتن

بتن را می توان به کمک سه روش عمل آوری، مرطوب نگه داشت:

  1. روش هایی که با اشباع کردن محیط پیرامون بتن، حضور آب اختلاط در بتن را در دوره سخت شدن اولیه حفظ می کنند. این روش ها شامل ایجاد برکه یا غوطه ور کردن، آبپاشی و پوشش های خیس اشباع شده می باشد.
  2. روش هایی که از طریق اندود کردن سطح، از کاهش آب اختلاط بتن جلوگیری می کنند. این کار را می توان از طریق پوشاندن بتن با کاغذ نفوذ پذیر یا ورق های نایلون انجام داد.
  3. روش هایی که با تامین حرارت و رطوبت اضافی برای بتن، رشد مقاومت آن را تسریع می کنند. این کار معمولا با بخار زنده، سیم پیچ های گرما زا، قالب ها یا بالشتک هایی که با برق گرم می شوند، انجام می گیرد.

راه سریع خشک شدن سیمان
راه سریع خشک شدن سیمان و سفت کننده سیمان 

 نکات مهم در هنگام عمل آوری بتن

به منظور عمل آوری بتن یا سفت شدن بتن رعایت نکات زیر الزامی است:

  1. عملیات عمل آوری مناسب فورا پس از پخش بتن انجام شود
  2. برای عمل آوری صحیح بتن رطوبت نیاز است
  3. رطوبت دائم ضروری است زیرا که تر و خشک شدن موجب ترک در بتن می شود
  4. درجه حرارت ایده آل برای عمل آوری بتن 23 درجه سانتی گراد است
  5. عمل آوری به مدت 7 روز ادامه داده شود

مدت زمان مراقبت (عمل آوری) بتن

مدت مراقبت به عواملی نظیر نوع سیمان، مقاومت مورد نظر، نسبت سطوح نمایان به حجم، شرایط آب و هوایی در هنگام ساختن با نسبت آب به سیمان و ریختن بتن بستگی دارد. زمان بر روی مقاومت بتن تاثیر عمده ای داشته و کاربرد زیادی در عمل پیدا نموده است. از آنجا که از نظر مقاومت، دمای دوران عمل آوری بسیار مهم تر از دمای بتن ریزی است. لذا لازم است در بتن های معمولی در هوای سرد برای مدتی مشخص حداقل دما را بالا نگهداشت. بتن های عمل آمده در هوای گرم در مناطق حاره مقاومت اولیه بالاتر ولی مقاومت نهایی پایین تری از بتنی که در زمستان یا در هوای سرد عمل آوری می شود نشان می دهند. در صنعت پیش ساخته از عمل آوری با بخار به منظور تسریع مقاومت و باز کردن سریع تر قالب ها استفاده می شود. در یک بتن حجیم و بدون کنترل دما، بتن برای مدت طولانی، دمایی به مراتب بالاتر از دمای محیط خواهد داشت. بنابراین در مقایسه با مقاومت بتن های ساخته شده در دمای معمول آزمایشگاه های بتن، بتن های ساخته شده در محل اغلب مقاومت اولیه بالاتر و نهایی پایین تری خواهند داشت.

حداکثر زمان مورد نیاز برای سفت شدن بتن 

مقاومت بتن تحت تاثیر پارامترهای مختلفی قرار می گیرد. یک از این پارامتر ها طول مدتی است که بتن مرطوب نگهداری یا به عبارت دیگر عمل آوری می شود. بتن ریزی باید در دمای مناسب انجام گیرد دمای زیر 7 درجه سانتی گراد باعث دیر خشک شدن بتن و دمای زیر صفر باعث منجمد شدن بتن می شود که باید از تسریع کننده بتن استفاده شود. گرمای بالای 29 درجه مثل آنچه در نواحی جنوبی ایران وجود دارد – هم باعث زود خشک شدن بتن می شود که برای این کار از دیرگیر کننده بتن استفاده می شود.
در حالت کلی بتون هنگامی که از میکسر خارج می شود بعد از 6 ساعت خشک می شود به طوری که دیگر به دست نمیچسبد اگرچه زمان لازم برای خشک شدن بتن بستگی به میزان تحرک بتن، درجه حرارت محیط، محتوای رطوبت مواد تشکیل دهنده بتن، روش پرداخت و فرآوری بتن و مقدار مخلوط شدن آن دارد در طی 8 تا 24 ساعت شما قادر خواهید بود که روی بتن ریخته شده راه بروید اگر چه برای محکم شدن باید یک تا دو روز دیگر هم صبر کرد ولی توصیه می شود که برای حرکت خودرو روی سیمان باید حداقل سه روز از بتن ریزی گذشته باشد بعد از سه روز این بتن می تواند وزن خودرو را تحمل کند اما هنوز مدت طولانی لازم است تا استحکام کاملش را پیدا کند و تعجب نکنید اگر مهندسین معتقدند که خشک شدن واقعی بتن طی 28 روز تا یک ماه صورت می گیرد. بتن همچنان با گذشت زمان شروع به محکم شدن می کند و بعد از ماه ها و حتی گذشت یکسال به استحکام کامل می رسد.  تماس با متخصصین و مشاوران فنی کلینیک بتن ایران شما را در جهت اطلاع از قیمت و نحوه خرید محصولات بتن یاری می رساند. نمودار (1) بیانگر این موضوع  برای شرایط مختلف عمل آوری بتن در 180 روز می باشد.

نمودار (1) اثر طول عمل آوری توسط آب بر روی کسب مقاومت بتن

جدول عمل آوری آب بر روی مقاومت بتن _ کلینیک بتن ایران
جدول عمل آوری آب بر روی مقاومت بتن 

چرا عمل آوری بتن یا کیورینگ را انجام دهیم؟

چند دلیل مهم عمل آوری کیورینگ بتن عبارتند از:

الف: دستیابی به مقاومت از پیش تعین شده
تست های آزمایشگاهی نشان می دهند که بتن در محیط های خشک بالغ بر نیمی از مقاومت خود را در مقایسه با بتنی که در محیطی مرطوب عمل آوری شده است از دست می دهد. بتنی که در دمای بالا ریخته شده است به سرعت به مقاومت اولیه می رسد اما به مرور زمان ممکن است از مقاومتش کاسته شود. ریختن بتن در هوای سرد بدون تمهیدات لازم موجب می شود که زمان بیشتری طول می کشد تا بتن مقاومت اولیه را کسب کند و همچنین در معرض یخ زدگی قرار خواهد گرفت.
ب: بهبود دوام و پایایی بتن در برابر عوامل محیطی
بتن خوب عمل آوری شده سطحی سخت تر ونیز مقاوم تر در برابر آب سطحی و سایش خواهد داشت. همچنین عمل آوری مناسب و خوب نفوذ پذیری بتن را کاهش میدهد که این عمل مانع از ورود رطوبت و مواد شیمیایی مخرب موجود در آب به درون بتن می شود. در نتیجه افزایش مقاومت بتن با عمل آوری را منجر می شود.

حداقل زمان عمل آوری یا کیورینگ بتن چقدر می باشد؟

رطوبت مورد نیاز برای عمل آوری یا کیورینگ بتن:
از بتن باید در مقابل از دست دادن رطوبت تا زمانی که اندود کاری نهایی صورت می گیرد با استفاده از روش های مناسبی مانند مانع باد، اسپری های پرکننده برای جلوگیری از پدید آمدن ترک های انقباضی خمیری محافظت نمود. پس از تسطیح نهایی، سطح بتن باید حداقل برای مدت چند روز به طور مداوم مرطوب یا پوشیده بماند تا از فرایند تبخیر جلوگیری شود. برای مثال به جدول زیر توجه کنید:
نکته: مقادیر ارائه شده در جدول فوق تقریبی بوده و براساس آزمایش مقاومت سیلندری. 

حداقل زمان مورد نیاز برای عمل آوری به طوری که به نیمی از مقاومت مشخص شده برسد

سیمان تیپ 1

سیمان تیپ 2

سیمان تیپ 3

درجه حرارت:10 درجه سانتیگراد

روز

9 روز

3روز6

درجه حرارت:21 درجه سانتیگراد

روز

6روز

3روز4

 سیستم هایی که بتن را مرطوب نگه میدارند

  • گونی و یا حصیرهایی کتانی و یا آبپاش. بایستی دقت شود تا به پوشش هایی که اشاره شد اجازه ی جذب آب و خشک نمودن بتن داده نشود. لبه ها ی بتن نیز باید پوشانده شوند
  • زمین مرطوب، ماسه، یا خاک اره را میتوان برای عمل آوری محل کار به کار برد، مخصوصا کف ها. بایستی دقت شود تا هیچ گونه تجمع زنگ آهن و مواد آلی در مصالح به کار رفته دیده نشود.
  • آب پاشیدن مداوم سبب می شود تا دمای هوا بالای نقطه انجماد قرار بگیرد. نباید به بتن ما بین خیس شدن ها اجازه ی خشک شدن داد. زیرا خیس و خشک شدن متناوب در هنگام عمل آوری قابل قبول نیست.

کنترل دما در حداقل زمان عمل آوری بتن 

در هوای سرد در 24 ساعت اولیه نباید به بتن اجازه داد تا با سرعتی بیش از 3 درجه ی سانتی گراد در هر ساعت سرد شود. بتن تا زمانیکه به مقاومت فشاری مناسبی (حداقل 3٫5 مگاپاسکال) برسد باید در مقابل یخبندان توسط مصالح عایق محافظت شود. روش های عمل آوری بتن که رطوبت را حفظ می کنند در زمانی که احتمال یخبندان وجود دارد به جای عمل آوری خیس استفاده می شوند.
در هوای گرم، دمای اولیه ی عمل آوری بالاتر منجر به دستیابی سریع تر به مقاومت می شود و مقاومت نهایی را کاهش می دهد. در تابستان عمل آوری با آب می تواند منجر به دمای پایین تری جهت عمل آوری بتن شود. تغییرات دمای شب وروز که بیشتراز 3 درجه ی سانتی گراد در هر ساعت باشد، در 24 ساعت اولیه مجاز نمی باشد.
یکی از قسمت های مهم در عملیات بتن، عمل آوری بتن است. عمل آوری (کیورینگ)، یعنی نگه داشتن مقدار رطوبت و دمای بتن در حدی رضایت بخش در طی دوره ای مشخص، که بلافاصله پس از بتن ریزی و اتمام عملیات پرداخت آغاز می شود، چنانکه بتن بتواند به خواص مورد نظر برسد به عبارت دیگر فرایندی که از افت رطوبت بتن جلوگیری کرده و دمای بتن در حد رضایت بخش حفظ شود، را عمل آوری بتن گویند. عمل آوری بتن بر خواص بتن سخت شده مانند دوام، مقاومت، آب بندی، مقاومت سایشی، ثبات حجمی، مقاومت در برا بر یخ زدن و آب شدن، نمک های یخ زدا، تاثیر بسزایی می گذارد.

 اهداف عمل آوری یا کیورینگ بتن

  1. جلوگیری از کاهش رطوبت یا تامین رطوبت از دست رفته
  2. حفظ دمای بتن در حدی مطلوب به مدت زمانی معین
  3. توسعه مقاومت بتن با تکمیل عملیات هیدراسیون سیمان

مدت عمل آوری (حداقل زمان) یا کیورینگ بتن 

مدت زمانی که بتن باید از نظر کاهش رطوبت محافظت شود، به نوع سیمان، نسبت اجزای مخلوط ، مقاومت مورد نیاز، اندازه و شکل عضو بتنی، هوای محیط و به شرایط بعدی که بتن در معرض آن قرار خواهد گرفت، بستگی دارد. در این مقاله همه شرایط یکسان فرض شده و فقط نوع سیمان مصرفی (سیمان پرتلند دو – سیمان پرتلند پوزولانی) که اکثرا” در سازه های بتنی مورد استفاده قرار می گیرد، بررسی و نتیجه گیری می شود.
تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت را می توان به صورت نمودار زیر که برای بتن با نسبت آب یه سیمان 50/0 به دست آمده است، مشاهده کرد.

جدول تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت
تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت 

نمودار فوق نشان می دهد که بتن ساخته شده با سیمان پرتلند و نگهداری شده در محیط کارگاهی، و بدون عمل آوری و مراقبت تقریبا” 52 درصد مقاومت مورد نیاز را کسب می کند و پس از سه روز، هفت روز، حالت مرطوب کامل به ترتیب 78 درصد و 90 درصد و 125 درصد افزایش می یابد.
بتن ساخته شده با سیمان پرتلند پوزولانی به علت پایین بودن میزان حرارت هیدراتاسیون این نوع سیمان نسبت به سیمان های دیگر و ماهیت دیرگیر بودن آن تا 90 روزه، درصد کمتری نسبت که سیمان پرتلند دارد و نگهداری بیشتری را می طلبد.

دمای محیط و تاثیر آن بر بتن

دما محیط فاکتور مهمی در عمل آوری بتن می باشد، بی شک افزایش درجه حرارت عمل آوری باعث تسریع واکنش های شیمیایی هیدراسیون می گردد، ولی اثرات نامساعد درجه حرارت زیاد بر مقاومت بعدی در عمر بتن متفاوت است. در روزهای اول عمر بتن که رطوبت مورد نیاز عمل هیدراسیون در داخل بتن وجود دارد، افزایش درجه حرارت روند کسب مقاومت بتن را افزایش می دهد. اما بعد از 28 روز که عملیات هیدراسیون نسبتا” تکمیل شده است، افزایش درجه حرارت موجب کاهش رطوبت بتن می شود و روند کسب مقاومت بتن کاهش می یابد.
حداقل نسبت آب به سیمان برای هیدراسیون کامل سیمان تقربیا 22/0 تا 25/0 است. مادام که سیمان هیدرات نشده موجود باشد، افزایش مقاومت بتن نسبت به زمان ادامه می یابد، مشروط بر اینکه بتن مرطوب باقی بماند یا رطوبت نسبی داخل بتن بیش از 80 درصد بوده و دمای بتن نیز مناسب و مطلوب باشد.
سیمان پرتلند پوزولانی با توجه به مواد جانشین سیمان، خیلی بکندی مقاومت کسب می نماید، بنابراین احتیاج به یک زمان عمل آوری نسبتا طولانی نسبت به سیمان پرتلند معمولی دارد و بر این اساس توصیه می شود که برای سیمان پرتلند پوزولانی در دمای کمتر از شش درجه حتما از مواد افزودنی استفاده شود.

نتیجه گیری 

1- نظر بر اینکه روند توسعه مقاومت سیمان پرتلند پوزولانی به درجه فعال بودن پوزولان و نسبت سیمان پرتلند در مخلوط بستگی دارد، لذا کارخانه های تولید کننده سیمان پرتلند پوزولانی بایستی مشخصات کامل سیمان و درجه فعال بودن پوزولان را بصورت کامل به اطلاع مصرف کنندگان برسانند.
2- زمان لازم برای عمل آوردن را نمی توان بسادگی توصیه نمود و لیکن معمولا حداقل مدت هفت روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند معمولی توصیه می نمایند و حداقل مدت ده روز را برای بتن ساختن شده با سیمان پرتلند پوزولانی معمولی توصیه می شود.
3- با توجه با اندازه و شکل سازه، مدت زمان عمل آوری بتن و سازه ها متفاوت می باشد و در این راستا دال ها و سقف های تیرچه بلوک که دارای ضخامت کمتر و سطح بیشتر هستند، نسبت به تیرها و ستون ها و فونداسیون ساختمان، نیازمند مدت زمان عمل آوری بیشتر و مناسب تر می باشد.  

 سوالات متداول سفت شد بتن و زمان سفت شدن بتن

سعی کرده ایم به مهم ترین سوالات شما درباره ی، زمان بارگذاری ستون بتنی، زمان خودگیری بتن، آب دادن بتن سقف، آب دادن به بتن فونداسیون، مدت زمان آب دادن به بتن سقف و.... را بررسی نماییم. این پرسش و پاسخ ها به شرح زیر می باشد: 

- آب دادن به بتن بعد از بتن ریزی یکی از نکات مهم است که درباره ی آن سوالات زیادی مطرح شده است. یکی از سوالاتی که خیلی پرسیده می شود این است که تا چند روز باید به سیمان آب داد؟ بهترین زمان برای آب دادن به بتن کی می باشد؟ چند روز باید به بتن آب داد؟ بتن چند روز نیاز به آب دارد؟
آب دادن به بتن یا آب دادن به سیمان بعد از بتن ریخته شد تا حداقل سه روز مداوم باید انجام شود و تا حداقل هفت روز باید با گونی خیس سا پوشاندن با پلاستیک خیس نگه داشته شود. زمان آب دادن به بتن سقف نیز به همین صورت می باشد و فرقی ندارد.

- زمان خشک شدن سیمان سفید به طور دقیق چقدر می باشد؟
زمان خشک شدن سیمان برای سازندگان و پیمانکاران از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. برای سفت شدن بتن و رسیدن به استحکام لازم، فرایند آبدهی از مهم ترین نکات است که به واکنش هیدراتاسیون کمک می کند. فاکتور های زیادی در سفت شدن سیمان اثر دارد و باعث میگردد تا زمان مورد کاهش یا افزایش یابد و نمی توان به طور دقیق آن را تخمین زد.

- چه مدت بعد از بتن ریزی فونداسیون ستون ها را می توانیم اجرا کنیم؟
زمان بارگذاری روی بتن فونداسیون؛ معمولا بعد از 3 الی 4 روز بعد از بتن ریزی پی می توان عملیات آرماتوربندی و قالب بندی را شروع کرد و بعد از 7 روز از زمان بتن ریزی می توان بتن ریزی ستون ها را آغاز کرد.

- بعد از بتن ریزی ستون ها چند روز باید بگذره بتن به مقاومتش برسه و بتن سقف ریخته شود یا کارگرا مشغول آرماتور بندی سقف شوند؟ همچنین بعد از بتن ریزی سقف بعد از چند روز می توان ستون های طبقه بالاتر را بتن ریزی کرد؟
شما باید نکات مهم برای حداقل زمان لازم برای قالب برداری را مطالعه نمایید. البته شرط ها استفاده از آن نیز مهم است که باید به آن ها توجه نمایید. دما، رطوبت، نوع سیمان، دیرگیر بودن یا زود گیر بودن سیمان، قالب های سطوح زیرین و... مهم است که باید به آن توجه نمایید. همچنین شما برای کسب اطلاعات دقیق تر می توانید با کارشناسان متخصص ما تماس حاصل فرمایید.

- بهترین زمان برای بتن ریزی چه موقع است؟
بهترین زمان برای بتن ریزی زمان است که دمای محیط بین 45 تا 85 درجه فارنهایت یا 7 تا 29 درجه سانتی گراد باشد.

- زمان سفت شدن سیمان (زمان خشک شدن ملات سیمان) چقدر به طول می انجامد؟
هر چقدر دما بالاتر باشد، خشک شدن سریع سیمان یا بتن را می توانید مشاهده نمایید.

- چقدر طول می کشد که بتن به سفت شدن نهایی برسد؟
در طی 8 تا 24 ساعت شما قادر خواهید بود که روی بتن ریخته شده راه بروید. برای حرکت خودرو روی سیمان باید حداقل سه روز از بتن ریزی گذشته باشد. مهندسین معتقدند که خشک شدن واقعی بتن طی 28 روز تا یک ماه صورت می گیرد. بتن همچنان با گذشت زمان شروع به محکم شدن می کند و بعد از ماه ها و حتی گذشت یکسال به استحکام کامل می رسد. 

حداکثر و حدقال زمان مورد نیاز برای سفت شدن بتن
بررسی حداکثر و حدقال زمان مورد نیاز برای سفت شدن بتن

شما می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر از دیگر مقالات ما بازدید نمایید:

6LejitwhAAAAANvn8APaMURvuVWIRBhNqoFP0e9r