کیورینگ ( عمل آوری ) بتن چیست

کیورینگ بتن | عمل آوری بتن

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.
بدون فراهم آوردن رطوبت مناسب ، مصالح سیمانی بتن قادر به واکنش دهی مناسب جهت پدید آمدن محصولی با کیفیت نیستند. تبخیر آب یا خشک شدن زود هنگام بتن ممکن است آب مورد نیاز برای انجام واکنش های شیمیایی در بتن را ازبین ببرد (که منظور از واکنش شیمیایی هیدراسیون گفته می شود) و در نتیجه بتن قادر به رسیدن به خواص مطلوب خود نمی باشد.
با توجه به سرعت هیدراسیون، دما عامل مهمی در عمل آوری مناسب است، در نتیجه ی پیشرفت در کسب مقاومت در دماهای بالاتر سریع تر اتفاق می افتد. به طور کلی دمای بتن برای دستیابی به سرعت مناسب در کسب مقاومت باید همواره بیش از 10 درجه ی سانتیگراد (50 درجه فارنهایت) باشد.علاوه بر این به هنگام کسب مقاومت دمای مشابهی نیز باید درون بتن فراهم آید تا از پدید آمدن ترکهای حرارتی جلوگیری شود. برای بتن های نمایان، رطوبت اضافی و شرایط وزش باد نیز عوامل مهمی محسوب میشوند. این دو عامل با اثر گذاشتن بر سرعت از دست دادن رطوبت بتن سبب پدید آمدن ترک، کاهش کیفیت سطح بتن و نیز دوام آن میگردند. برای جلوگیری از ترک خوردگی انقباضی خمیری در نظر گرفتن تدابیر احتیاطی جهت کنترل نمودن تبخیر رطوبت از سطح بتن قبل از قرارگیری آن در محل ضروری است .

✔ دلایل مهم جهت انجام کیورینگ (عمل آوری) بتن

الف: دستیابی به مقاومت از پیش تعین شده
تستهای آزمایشگاهی نشان میدهند 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 میدهد. بتنی که در دمای بالا ریخته شده است به سرعت به مقاومت اولیه میرسد اما به مرور زمان ممکن است از مقاومتش کاسته شود. ریختن بتن در هوای سرد بدون تمهیدات لازم موجب میشود 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 نفوذپذیری بتن را کاهش میدهد که این عمل مانع از ورود رطوبت و مواد شیمیایی مخرب موجود در آب به درون بتن میشود. و در نتیجه افزایش مقاومت بتن با عمل آوری را منجر می شود.
کیورینگ بتن یا عمل آوری مرحله‌ای بعد از بتن ریزی است که هدف از آن حفظ و ارتقا ویژگی های مختلف بتن به وسیله‌ی جلوگیری از کاهش رطوبت بتن می باشد. در نتیجه واکنش هیدراسیون بتن به خوبی صورت می پذیرد. از آن جایی که هیدراسیون سیمان ساعت ها، روزها و حتی هفته ها زمان می برد، لازم است تا کیورینگ مناسب هم زمان با این واکنش بر روی بتن انجام شود تا به بالاترین مقاومت و دوام بتن دست پیدا کنیم. هم چنین کیورینگ بتن با مقاومت بالا شامل کنترل دمای بتن در حال هیدراسیون نیز می باشد، چرا که دما نیز یکی از عوامل تأثیرگذار بر روی هیدراسیون سیمان است. این که کیورینگ بتن چه مدت زمانی طول می کشد، بستگی دارد به ویژگی هایی که ما از بتن می خواهیم. همچنین به میزان رطوبت و دمای محیطی که در آن بتن ریزی صورت پذیرفته نیز ارتباط دارد.

✔ چگونگی کیورینگ (عمل آوری) بتن

رطوبت مورد نیاز برای عمل آوری بتن :
از بتن باید در مقابل از دست دادن رطوبت تا زمانیکه اندود کاری نهایی صورت میگیرد با استفاده از روشهای مناسبی مانند مانع باد، اسپری های پرکننده برای جلوگیری از پدید آمدن ترکهای انقباضی خمیری محافظت نمود. پس از تسطیح نهایی، سطح بتن باید حداقل برای مدت چند روز بطور مداوم مرطوب یا پوشیده بماند تا از فرآیند تبخیر جلوگیری شود. برای مثال به جدول زیر توجه کنید:

مقادیر ارائه شده در جدول فوق تقریبی بوده و بر اساس آزمایش مقاومت سیلندری.




سیستم هایی که بتن را مرطوب نگه می دارند عبارتند از:

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

کنترل دما:
در هوای سرد در 24 ساعت اولیه نباید به بتن اجازه داد تا با سرعتی بیش از 3 درجه ی سانتیگراد 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. روشهای عمل آوری بتن که رطوبت را حفظ میکنند در زمانیکه احتمال یخبندان وجود دارد به جای عمل آوری خیس استفاده می شوند.
در هوای گرم، دمای اولیه ی عمل آوری بالاتر منجر به دستیابی سریعتر به مقاومت می شود و مقاومت نهایی را کاهش میدهد. در تابستان عمل آوری با آب میتواند منجر به دمای پایین تری جهت عمل آوری بتن شود.تغییرات دمای شب وروز که بیشتر از 3 درجه ی سانتیگراد در هر ساعت باشد، در 24 ساعت اولیه مجاز نمی باشد.
یکی از قسمتهای 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 میشود ، 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 برابر یخ زدن و آب شدن ، نمکهای یخ زدا، تاثیر بسزایی می گذارد .

✔ اهداف کیورینگ یا عمل آوری 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 کیورینگ یا عمل آوری 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 ، یستگی 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 میگیرد ، بررسی و نتیجه گیری میشود .
تاثیر عمل آوری در رطوبت بر مقاومت را می توان بصورت نمودار زیر که برای بتن با نسبت آب یه سیمان 50/0 بدست آمده است ، مشاهده کرد .

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 سیمانهای 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 میگردد ، 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 میشود و روند کسب مقاومت بتن کاهش می یابد .
حداقل نسبت آب به سیمان برای هیدراسیون کامل سیمان تقریبا 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 براین اساس توصیه میشود که برای سیمان پرتلند پوزولانی در دمای کمتر از شش درجه حتما از مواد افزودنی بتن استفاده شود .

✔ روش ها و مواد عمل آوری ( 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 مانند گونی خیس 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 ورقهای 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، قالبها یا بالشتک هایی که با برق گرم می شوند، انجام میگیرد .

✔ روش های کیورینگ بتن به صورت کلی

از آن جایی که هدف نهایی از عملیات کیورینگ جلوگیری از کاهش رطوبت بتن در طول زمانی است که بتن مقاومت کسب می کند، این کار به صورت کلی به دو روش انجام می شود: اولین روش این است که ما با اعمال شرایط مختلف برای بتن از کاهش و از دست رفتن رطوبت آن جلوگیری می کنیم. مثلاً پوشاندن بتن با پارچه های خاص و غیره. روش دوم نیز این است که ما به صورت مداوم به بتن آب اضافه کنیم تا رطوبتی که از آن کم شده جبران شود. پاندینگ یا اسپری کردن آب بر روی بتن یکی از مثال هایی است که در این روش می توان به آن اشاره کرد.

1.کیورینگ به وسیله‌ی آب

کیورینگ بتن به وسیله‌ی آب اگر به صورت درست و استاندارد انجام شود، یکی از بهترین و مناسب ترین روش هاست، خصوصا برای بتن ریزی در کف، این روش مناسب تر است.

2.پاندینگ

پاندینگ یا درست کردن حوضچه یکی از راه هایی است که عملیات کیورینگ بتن به وسیله‌ی آن انجام می گیرد. پاندینگ یکی از روش های بسیار موثر برای کیورینگ بتن است و هم زمان در ثابت نگه داشتن دمای بتن نیز موثر است. اما این روش تنها در بتن ریزی های کوچک و مقادیر کم کاربرد دارد و در پروژه های بزرگ نمی توان از آن استفاده کرد.

3.اسپری کردن آب

اسپری کردن یا پاشیدن آب بر روی سطح بتن نیز یکی از کارآمدترین روش های کیورینگ بتن است. برای این که این کار به صورت مناسب صورت پذیرد، آب باید به صورت مداوم بر روی بتن اسپری شود و فاصله‌ای بین آن نیفتد، چرا که ایجاد فاصله می تواند باعث خشک شدن و در نتیجه بروز مشکلات دیگری بشود. یکی از معایب مهم این روش هزینه‌ی نسبتاً بالای آن است. این روش به مقدار زیادی آب و همچنین نظارت مناسب احتیاج دارد.

4.استفاده از پوشش های خیس

استفاده از پوشش های خیس یکی دیگر از روش های کیورینگ به وسیله‌ی آب است. در این روش از پوشش هایی با جنس هایی که آب را در خود به خوبی نگه می دارند استفاده می شود و از طریق قرار دادن آن ها بر روی بتن، رطوبت آن حفظ می شود. 

5.کیورینگ به وسیله ورقه

روش های کیورینگ بتن به وسیله‌ی ورقه جزو بهترین ها نیستند و بیشتر از آن ها در موارد استثنایی استفاده می شود. نکته‌ی مثبت آن ها این است که در مواردی که سطوح کاملاً افقی و عمودی هستند بسیار خوب جواب می دهند.

6.ورقه های پلی تن

یکی از روش های حفظ رطوبت در بتن پوشاندن آن به وسیله‌ی ورقه های پلی تن می باشد. کار با این مواد بسیار آسان است و بعد از اتمام کیورینگ می توان آن ها را جمع آوری کرد و در پروژه های دیگر نیز از آن ها استفاده کرد.


7.کیورینگ به وسیله‌ی غشا یا پوسته

این روش به مانند روش قبلی نیز شاید خیلی موثر نباشد، اما یک مزیت بسیار مهم دارد و آن هم این است که نیاز به نظارت ندارد. در این روش مواد کیورینگ بتن به صورت یک پوسته یا غشا بر روی سطح بتن قرار داده می شوند. این مواد معمولاً به روی سطح بتن اسپری می شوند. در هنگام اسپری کردن یا قرار دادن این مواد بر روی بتن، باید دقت شود که تمام سطوح بتن پوشانده شده است و هیچ قسمتی بدون غشا باقی نماند.

✔ روش های کیورینگ بتن برای سازه های مختلف

اضافه کردن آب به سیمان پرتلند باعث تشکیل چسبی می‌شود که همراه با واکنشی شیمیایی به نام هیدراسیون سنگدانه‌های را به یکدیگر می‌چسباند. این واکنش در نهایت منجر به تشکیل یک سنگ مصنوعی به نام بتن می‌گردد. نرخ و درجه‌ی هیدراسیون و مقاومت نهایی بتن، همگی به پروسه‌ی کیورینگ بتن که پس از بتن‌ریزی و در حین گیرش بتن صورت می‌گیرد، بستگی دارد. واکنش هیدراسیون تا زمانی که در مخلوط بتن آب وجود داشته و دمای محیط مناسب باشد، ادامه می‌یابد. درست در زمانی که آب تمام شو��، هیدراسیون متوقف شده و دیگر قابل بازراه‌اندازی نیست. کیورینگ بتن از زمان قرار گرفتن بتن در قالب و شکل مورد نظر آغاز شده و تا زمانی که بتن به صورت کامل سخت شود، ادامه دارد. در طول این مدت، اقدامات ضروری و مشخصی بایستی صورت گیرد که بتن در حالت مرطوب و در دمای حدود 22 درجه سانتی گراد بماند.

ویژگی‌های مختلف بتن، اعم از مقاومت در برابر چرخه‌ی انجماد و ذوب شدن آب، مقاومت، مقاومت در برابر آب، مقاومت در برابر فرسایش و ثبات حجم و یا افزایش دوام و عمر بتن به این نکته بستگی دارد که کیورینگ تا زمانی که واکنش هیدراسیون در حال انجام است، ادامه پیدا کند. به منظور اطلاع از نحوه خرید و قیمت انواع کیورینگ بتن می توانید با مشاوران تخصصی کلینیک بتن ایران در تماس باشید .

طول مدت زمان کیورینگ به ویژگی‌های مختلفی از جمله نوع سیمان مورد استفاده، مواد مورد استفاده در مخلوط، مقاومت مورد نظر، اندازه و شکل سنگدانه‌ها، آب و هوای محیط و شرایط محیطی در آینده بستگی دارد. کیورینگ بتن می‌تواند بین چند روز تا چند ماه طول بکشد.

✔ تاثیر کیورینگ مرطوب بر روی مقاومت فشاری بتن

برای بیشتر سازه‌ها، کیورینگ بتن بین دو تا سه هفته طول می‌کشد. مدت زمان را مشخصاتی که پیش از این نیز ذکر کردیم مشخص می‌کنیم. هم‌چنین در پل‌ها و در مناطقی بتن که در معرض حملات شیمیایی قرار دارند، کیورینگِ بلند مدت‌تری نیاز دارد.

روش‌های کیورینگ بتن حفظ رطوبت و دمای مناسب هیدراسیون وجود دارد.

روش‌های کیورینگ به دو دسته‌ی اصلی تقسیم می‌شوند: 

1.روش‌هایی که رطوبت به بتن می‌افزایند.

2. روش‌هایی که از کاهش رطوبت بتن جلوگیری می‌کنند.

روش‌های کیورینگ مبتنی بر اضافه کردن رطوبت به بتن

این روش‌ها که به جای رطوبت از دست رفته‌ی بتن، به آن‌ها رطوبت اضافه می‌کنند شامل «پاشیدن آب بر روی بتن» و «پوشاندن بتن با کاورهای مرطوب» می‌شود. جفتِ این روش‌ها در طول زمان‌های اولیه‌ی گیرش و کیورینگ به سطح بتن آب اضافه می‌کنند. هم‌چنین از طریق  تبخیر بتن را خنک می‌کنند. این مورد در خصوص بتن‌هایی که در مناطق گرم هستند بسیار مهم است.

روش‌های کیورینگ مبتنی بر جلوگیری از کاهش رطوبت بتن

این روش‌ها شامل اقداماتی از جمله پوشاندن بتن با کاغذ ضد آب، پلاستیک و یا مواد مخصوص می‌باشد. این پوشش‌ها باعث عایق شدن بتن در برابر از دست رفتن و کاهش رطوبت می‌شوند. در بین این روش‌ها، مزیت کاغذ ضد آب در این است که می‌تواند بتن را در حالت‌های مختلف افقی و عمودی بپوشاند. مواد مخصوص پوشاندن بتن نیز مزیت‌های بسیاری دارند. یکی از مهم‌ترینِ آن‌ها این است که پس از کیورینگ مرطوب بتن و در مراحل دیگر کیورینگ نیز مفید واقع می‌شوند.


نتیجه گیری مبتنی بر روش های کیورینگ بتن

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 به سادگی 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 میشود .
3- با توجه با اندازه و شکل سازه ، مدت زمان عمل آوری سازه ها متفاوت می باشد و در این راستا دالها و سقف های تیرچه بلوک که دارای ضخامت کمتر و سطح بیشتر هستند ، نسبت به تیرها و ستونها و فونداسیون ساختمان ، نیازمند مدت زمان عمل آوری بیشتر و مناسب تر می باشد .