تغییرات عملکرد و عوامل موثر بر بتن در فرآیند سخت شدن

گیرش و سخت شدن بتن باید سه فرآیند گیرش اولیه، گیرش نهایی و مقاومت اولیه را طی کند که عمدتاً با هیدراتاسیون سیمان محقق می شود. واکنش هیدراتاسیون سیمان باعث آزاد شدن گرما می شود که باعث گرم شدن بتن می شود و تغییرات حجم اولیه و ترک های احتمالی وجود خواهد داشت. درک ماهیت بتن در این مرحله برای کنترل کیفیت ساخت بتن مفید است.

1. عملکرد اولیه و تغییرات بتن

تغییر حجم اولیه بتن. هنگامی که بتن در هوای خشک سخت می شود، رطوبت بتن به تدریج تبخیر شده و از بین می رود، به طوری که کلوئید متراکم در سنگ سیمان به تدریج خشک و منقبض می شود. این انقباض خشک بتن نامیده می شود. هنگامی که بتن برای مدت طولانی در آب سخت می شود، به دلیل هیدراتاسیون کافی سیمان، آب آزاد داخلی فضاهای خالی و کانال های مویین بین ذرات بتن را پر می کند و بتن کمی منبسط می شود که به آن تورم مرطوب بتن می گویند. . این نوع انقباض، انبساط مرطوب و تغییر شکل بتن در اثر تغییر رطوبت در بتن ایجاد می شود. مقدار تورم مرطوب آن بسیار ناچیز است و آسیبی به بتن وارد نمی کند. تغییر شکل انقباضی بتن برای سازه مضرتر است. ممکن است باعث ایجاد تنش کششی بیشتر در سطح بتن شود که باعث ایجاد ترک های سطحی شده و دوام بتن را تحت تاثیر قرار می دهد.

2. عوامل مؤثر بر انقباض بتن

⑴مصرف آب

مصرف آب در بتن ارتباط نزدیکی با مقدار انقباض خشک شدن دارد. هنگامی که مصرف آب به میزان معینی افزایش می یابد، مقدار انقباض خشک شدن بتن دو یا چند برابر این درصد افزایش می یابد. کاهش مصرف آب اولین اقدام برای کاهش مقدار انقباض است.

⑵ نسبت آب به سیمان

به طور کلی، مخلوط غنی اغلب برای نسبت آب به سیمان کم استفاده می شود، اما مقدار سیمان زیاد است و مصرف آب واحد نیز زیاد است. در این شرایط، افزایش مقدار انقباض به دلیل مصرف آب بیشتر و مصرف سیمان مخلوط غنی از مقدار انقباض کاهش یافته با نسبت آب به سیمان پایین بیشتر است. بتن با مخلوط غنی و نسبت آب به سیمان پایین گاهی اوقات بیشتر از مخلوط ضعیف است. مقدار انقباض نسبت خاکستر بزرگتر است. بنابراین در تهیه بتن رسی باید میزان سیمان و آب کنترل شود تا ارزش انقباض بتن کاهش یابد.

⑶ انواع سیمان

به طور کلی، ذرات سیمان با عیار بالا ریزتر هستند و بیشتر منقبض می شوند. انقباض خشک بتن ساخته شده از سیمان سرباره و سیمان پوزولانی بزرگتر است. انقباض خشک بتن ساخته شده از سیمان خاکستر بادی کوچکتر است. انقباض خشک بتن ساخته شده از سیمان بوکسیت سریعتر است. بنابراین لازم است در مدت زمانی پس از ریختن بتن، نگهداری را تقویت کرد. اختلاف دمای سطح و داخل بتن خیلی زیاد نیست و به دلیل تبخیر سریع آب از خشک شدن و ترک خوردن سطح بتن جلوگیری می شود.

علاوه بر این، اندازه و درجه بندی سنگدانه ها نیز تأثیر بیشتری در جمع شدگی بتن دارد.

در فرآیند سخت شدن بتن، تغییر شکل انقباض را می توان کاهش داد، که می تواند به طور موثر دوام بتن را بهبود بخشد و در نتیجه کیفیت کل ساختمان مهندسی را بهبود بخشد.