مواد عملآورنده بتن چیست؟ – صفر تا صد آشنایی با مواد عملآورنده | عملآوری بتن
مواد عملآورنده بتن (مواد کیورینگ بتن) گروهی از مواد شیمیایی هستند که روی سطح بتن تازه قرار میگیرند تا با تشکیل یک غشای نازک، تبخیر آب را کنترل کرده و شرایط عملآوری مطلوب را بدون نیاز به آبپاشی مداوم فراهم کنند. به عبارتی سادهتر این گونه از مواد، عملکردی دارند تا رطوبت داخلی در حد مطلوبی حفظ گردد. استفاده صحیح از این مواد مطابق استانداردهای ملی و بینالمللی، نقش مستقیمی در دستیابی به مقاومت، دوام و کاهش ترکخوردگی بتن دارد.
۱- مقدمه
افزودنیهای عملآورنده بتن که معمولا به صورت مایع هستند، با تشکیل غشایی نفوذناپذیر یا با نفوذپذیری کم بر سطح بتن به حفظ رطوبت آن برای انجام واکنشهای هیدراتاسیون کمک کرده و با کاهش جمعشدگی و جلوگیری از ترکخوردگی منجر به بهبود روند کسب مقاومت و حفظ کیفیت میشود. عملآوری بتن، ادامه فرآیند هیدراسیون و توسعه واکنشهای سیمان با آب با حفظ رطوبت و دمای مناسب در سنین اولیه است و کیفیت این مرحله، به اندازه طرح اختلاط در عملکرد نهایی بتن اهمیت دارد. در پروژههایی که عملآوری با آب دشوار است (مانند سطوح گسترده روسازی، پلها و قطعات پیشساخته)، مواد عملآورنده بتن راهحلی عملی و اقتصادی برای کنترل تبخیر آب و اجرای فرآیند عملآوری هستند.
۲- مواد عملآورنده بتن چیست؟
مواد عملآورنده بتن، ترکیبات مایع (عموماً بر پایه رزینها، واکسها یا پلیمرها) هستند که پس از پاشش روی بتن تازه، با ایجاد یک غشای پیوسته، میزان تبخیر آب از سطح بتن را به حداقل میرسانند. عملکرد اصلی این غشاء، نگهداشت رطوبت کافی در لایههای سطحی بتن تا تکمیل نسبی هیدراسیون و جلوگیری از افت مقاومت و جمعشدگی پلاستیک است.
۳- چرا عملآوری بتن ضروری است؟
عملآوری بتن مرحلهای کلیدی برای رشد مقاومت بتن میباشد، بصورت دقیقتر عملآوری مناسب برای دستیابی به مقاومت، دوام و کیفیت همچنین جلوگیری از برخی ترکخوردگیها حیاتی است. عملآوری شامل حفظ شرایط رطوبتی و دمایی مناسب برای پیشبرد هیدراتاسیون و تشکیل ماتریس بتن قوی میباشد. این فرآیند اجازه میدهد ذرات سیمان به خوبی پیوند خورده و با سنگدانهها یکپارچه شوند و بتن متراکم و بادوامی ایجاد گردد. در طول عملآوری، واکنش هیدراتاسیون ادامه یافته و بتن به مقاومت نهایی خود میرسد. بدون عملآوری کافی با استفاده از ترکیبات عملآوری بتن، بتن مستعد ترکخوردگی، جمعشدگی و کاهش دوام خواهد بود که میتواند یکپارچگی سازه را در بلندمدت به خطر اندازد.
۳- اهداف استفاده از مواد عملآورنده بتن
- کاهش تبخیر و جلوگیری از خشکشدن زودهنگام سطح بتن بهخصوص در باد، آفتاب و دمای بالا.
- کاهش ترکخوردگی سطحی، افزایش مقاومت فشاری و خمشی و بهبود دوام در برابر یخزدگی و نفوذ یونهای مخرب.
- تسهیل اجرا در سطوح وسیع که عملآوری آبپاشی مستمر در آنها دشوار یا پرهزینه است.
۴- انواع مواد عملآورنده بتن
تقسیمبندی مواد عملآورنده معمولاً بر اساس رنگ، ترکیب شیمیایی و عملکرد انجام میشود. بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره ۸۲۸۸ و استانداردASTM C309 ، این مواد از نظر رنگ به نوع شفاف، شفاف با رنگ موقت و سفیدرنگ منعکسکننده حرارت طبقهبندی میشوند.
-
بر اساس نوع و رنگ مطابق استاندارد ASTM C309
:Type 1 شفاف یا نیمهشفاف، بدون رنگ؛ مناسب سطوحی که ظاهر بتن مهم است.
:Type 1-D شفاف با رنگ فرّار (Fugitive Dye) که بعد از مدتی محو میشود تا یکنواختی پاشش کنترل شود.
:Type 2 سفید پیگمنتدار برای بازتاب نور خورشید و کاهش دمای سطح، مخصوص روسازیها و بتنهای در معرض تابش شدید.
-
بر اساس ترکیب شیمیایی
- بر پایه رزین و واکس: تشکیل غشای نسبتاً ناپایدار که بهتدریج فرسوده میشود و برای سطوحی که بعداً
- بر پایه پلیمرهای آکریلیک و مشابه: ترکیبات کیورینگ و درزگیر (Cure & Seal) که ضمن نگهداشت رطوبت، سطح را تا حدی آببند و مقاوم به سایش و آلودگی میکنند.
- ترکیبات ویژه بدون حلال (Low VOC) برای رعایت الزامات زیستمحیطی و مقررات انتشار ترکیبات آلی فرار.
مزایای استفاده از مواد عملآورنده بتن
- حفظ رطوبت منافذ بتن برای ادامه آبگیری سیمان
- جلوگیری از تبخیر سریع و زودهنگام آب بتن
- عدم نیاز به آب پاشی و مرطوب نگه داشتن بتن در دوره عملآوری
- عدم ایجاد اثر منفی بر روی سطح و رنگ بتن
۵- استانداردها و مراجع فنی مرتبط
- استاندارد ملی ایران ۸۲۸۸
- استانداردهای بینالمللی
- ASTM C309
- ASTM C1315
- ASTM C156
- ASTM C171
- ACI 308R – ACI 308.1
روش استفاده مواد عملآورنده بتن
استفاده از این گونه میبایست در محدوده مجازی صورت پذیرد. بسته به پایه مواد تشکیل دهنده، شرایط استفاده، نوع مقـطع و برند تولیدکننده، حدود ۱ الی ۲ لیتر به ازای ۴ الی ۸ مترمربع از سطح استو همچنین بسته به شرایط محیطی مانند وزش باد، تابش نور آفتاب و دمای هوا مقدار مصرف و تعداد دفعات پخش این ماده روی سطح بتن بیشتر میشود. لازم به ذکر است که استفاده بیش از حد از این مواد میتواند منجر به اختلال در فرآیند گیرش و افزایش هزینههای بتنریزی میشود.
نحوه مصرف مواد عملآورنده بتن
زمان شروع اعمال مواد عملآورنده روی سطوح عمودی مانند دیوارها و ستونها، معمولاً بلافاصله پس از باز کردن قالب میباشد؛ اما در سطوح افقی مانند
جمعبندی
یکی از کاربردهای ترکیبات عملآوری مایع تشکیلدهنده غشا در عملآوری نهایی میباشد. عمل آوری نهایی به فرآیندی گفته میشود که پس از پرداخت نهایی و پس از اینکه بتن به گیرش نهایی خود رسید انجام میشود.
از ترکیبات عملآوری برای عملآوری میانی، یعنی زمانی که پرداخت نهایی انجام شده اما بتن هنوز به گیرش نهایی خود نرسیده است نیز استفاده میشود. گاه نیاز است تا میزان تبخیر انجام شده از سطح بتن در این دوره را کاهش داد و این در حالی است که امکان استفاده مستقیم از آب وجود نداشته و استفاده از روکشهای پلاستیکی نیز موجود وارد شدن آسیبهای مکانیکی به بتن میگردد. در چنین شرایطی اسپری کردن ترکیبات عملآوری مایع تشکیلدهنده غشا پیش از امکان استفاده از این ترکیبات برای انجام عملآوری میانی و همچنین رایج بودن استفاده از این روش برای عملآوری نهایی از مزایای این ترکیبات میباشد. بنابراین استفاده از این ترکیبات روش مناسبی برای عملآوری میانی و همچنین روش مناسبی است که میتوان برای کاهش از دست رفتن رطوبت بتن پیش از بکارگیری سایر روشهای موجود برای عملآوری نهایی همچون عملآوری با آب یا استفاده از پوششهای محافظ به کار گرفت.
استفاده از ترکیبات عمل آوری به عنوان روشی برای عمل آوری میانی و به دنبال آن استفاده از پوشش های اشباع شده توسط آب به عنوان عمل آوری نهایی بیشتر در پل سازی رایج می باشد. ترکیبات عمل آوری بلافاصله بعد از عملیات پرداخت از اطراف عرشه پل به روی آن پاشیده شده و پس از خشک شدن آن از گونی خیس و روکشهای پلاستیکی استفاده میشود. به کارگیری این دو روش در کنار یکدیگر به معنی زائد بودن و اضافی بودن یکی از این دو روش محسوب نمی شود چرا که ترکیبات عمل آوری یا به اصطلاح آستر قابل تنفس که الزامات مربوط به ASTM C309 و ASTM C1315 را تأمین مینمایند امکان عبور رطوبت را فراهم کرده و با توجه به کیفیت محصول مورد استفاده کاربرد آن در کارگاه و شرایط کارگاه دارای ظرفیتهای متفاوتی در نگه داری رطوبت میباشند. از سوی دیگر عمل آوری تر از طریق مستغرق کردن یا آب پاشی سطح یا به گارگیری گونیهای اشباع نه تنها مانع از دست رفتن رطوبت میگردد بلکه آب اضافی برای هیدار تاسیون سیمان را نیز فراهم میکند که مخصوصا برای مخلوطهای با نسبت آب به سیمان کم دارای اهمیت میباشد.
