EN

اثر میکروسیلیس و خاکستر بادی بر گیرش بتن

اثر میکروسیلیس و خاکستر بادی بر گیرش بتن
در سالهاي اخير، استفاده از انواع مختلف مواد افزودنی، مانند ميکروسيليس، خاکستر بادي و سرباره در بتن براي بالا بردن خواص مهندسی آن به مقدار قابل توجهی افزایش یافته است. اضافه کردن این مواد افزودنی معدنی به مخلوط باعث کاهش نفوذپذیری و در نتيجه افزایش دوام بتن می شود. از سوي دیگر خواص بتن تازه ازجمله گيرش بتن مستقيماً تحت تاثير مواد افزودنی است.
گيرش واژه اي است که براي توصيف سفت شدن خمير سيمان به کار برده میشود. به طور کلی گيرش به تغيير وضعيت از حالت مایع(سيال) به حالت جامد گفته میشود. اگرچه به هنگام گيرش خمير سيمان، مقاومت کمی نيز حاصل مینماید، اما براي مقاصد عملی، متمایز نمودن گيرش از سخت شدن، که به معنی کسب مقاومت خمير سيمان گيرش یافته، مهم است. واکنشهاي بين سيمان و آب، دليل اوليه گيرش بتن است و بنا به دلایل مختلف از جمله وجود سنگدانه ها، زمان گيرش بتن با زمان گيرش سيمانی که بتن با آن ساخته میشود، هماهنگی ندارد. پدیده هاي سفت شدن، گيرش و سخت شدن، نمودارهای فيزیکی واکنش های پيش رونده هيدراسيون سيمان است. اگرچه پدیده گيرش مرتبط با خاصيت بتن تازه است ليکن در خواص بتن سخت شده از جمله مقاومت و دوام نمی تواند بی تاثير باشد. پيش بينی زمانهاي گيرش اوليه و نهایی بتن در برنامه ریزي عمليات اجرایی سازه ها بسيار موثر است. در واقع این ویژگی بتن در برنامه ریزي مرحله هاي متفاوت عمليات اجرایی بتن از قبيل: تعيين مجاز حمل، در قالب ریختن، متراکم کردن و پرداخت سطحی به طور کامل موثر است. اطلاع از زمانهاي گيرش بتن براي تصميم گيري در خصوص استفاده و یا عدم استفاده از انواع افزودنی هاي کندگير کننده و تندگير کننده بسيار ضروري است. زمان گيرش به دو مرحله گيرش اوليه و گيرش نهایی تقسيم می شود. گيرش اوليه نشان دهنده زمانی است که بتن تازه بيشتر از آن نمی تواند به خوبی مخلوط، جاي دهی و متراکم شود و گيرش نهایی نيز نشان دهنده تقریباً زمانی است که بعد از آن کسب مقاومت بتن به ميزان چشم گيری توسعه می یابد. یک خمير سيمان تازه گيرش یافته، کمی مقاومت داشته یا هيچ مقاومتی ندارد. زیرا تنها نشان دهنده شروع هيدراسيون C3S است که ترکيب اصلی موجود در سيمان است. وقتی که هيدراسيون C3S شروع شود، واکنش به سرعت براي چندین هفته ادامه پيدا میکند. فرآیند پيوسته پرشدن فضاهاي خالی خمير سيمان با محصولات حاصل از واکنش، منجر به کاهش تخلخل و تراوایی و افزایش مقاومت میشود]9.] عبارت گيرش، دلالت بر جامد شدن خمير سيمان خميري دارد. زمان شروع جامد شدن، که گيرش اوليه ناميده میشود، نقطه زمانی را مشخص می سازد که خمير کارایی خود را از دست داده است. از این رو، جاي دادن، متراکم کردن و پرداختن بتن بعد از این مرحله بسيار سخت خواهد بود. خمير به طور ناگهانی جامد نمی شود، بلکه به زمان قابل توجهی نياز دارد تا کاملا صلب شود. زمانی که طول می کشد تا خمير کاملا جامد شود گيرش نهایی را مشخص می سازد که این کار نباید خيلی طول بکشد تا ادامه فعاليت ساختمان سازي بتواند در زمان قابل قبولی پس از جاي دادن بتن از سر گرفته شود. نتایج پژوهش ها نشان داده است که زمانهاي گيرش بتن به نسبت آب به مواد سيمانی، دماي اوليه بتن و دماي عمل آوری آن، مقدار، منبع و نوع افزودنی و همينگونه ترکيبات سيمان وابسته است. توافق عمومی بر این است که خاکستر بادی و سرباره زمان های گيرش بتن را به تاخير می اندازد که با درصدهای جایگزین بيشتر این تاخير طولانی تر می شود.
جایگزینی ميکروسيليس، خاکستر بادی و سرباره با سيمان در بتن به طور کلی باعث افزایش زمانهای گيرش اوليه و نهایی بتن می شود. همچنین با افزایش درصد جایگزینی خاکستر بادی و سرباره با سيمان در بتن زمانهاي گيرش طولانی تر می شود. ميکروسيليس، به علت ریزي فوق العاده و فعاليت پوزولانی موثر و نقش پرکنندگی فوق العاده، تخلخل بتن را کاهش داده و در نتيجه به طور قابل ملاحظه ای مقاومت فشاری را در تمام سنين افزایش می دهد. اما خاکستر بادی و سرباره به علت واکنش پذیری کند آنها باعث کاهش مقاومت اوليه بتن می شود ليکن به مرور زمان و انجام واکنش هاي پوزولانی و در سنين بلند مدت مقاومت را افزایش می دهند. از آنجایی که زمان گيرش نهایی تعيين کننده شروع توسعه مقاومت مکانيکی در بتن است؛ در منابع مختلف روابط تجربی برای پيش بينی مقاومت کوتاه مدت بتن به کمک اندازه گيری زمان گيرش نهائی ارائه شده است.