زمان گیرش اولیه بتن و ثانویه بتن

زمان گیرش اولیه بتن زمانی است که خمیر سیمان شروع به سخت شدن می کند در حالیکه زمان نهایی گیرش زمانی است که خمیر سیمان به اندازه کافی سخت شده است به گونه ای که در گیرش اولیه یک سوزن 1 میلی متری بر روی خمیر تاثیر می‌گذارد اما در گیرش ثانویه سوزن 5 میلی متر هیچ تأثیری ایجاد نمی کند.

از لحاظ تئوری، زمان گیرش اولیه بتن مدت زمانی است که از لحظه افزودن آب به سیمان تا زمانی که سوزنی با مقطع 1 میلی متر در بتن نفوذ نکند طول میکشد. زمان گیرش نهایی، عبارت است از مدت زمانی که بعد مخلوط آب با سیمان تا لحظه‌ای که سوزن 5 میلی متری در بتن نفوذ  نکند.

جنبه های فنی زمان گیرش

• زمان گیرش سیمان باید نه خیلی سریع باشد نه آهسته. در حالت اول یعنی وقتی که زمان گیرش سیمان سریع است ممکن است زمان کافی برای حمل و نقل و بتن‌ریزی قبل از سفت و سخت شدن آن وجود نداشته باشد. در حالت دوم، یک دوره گیرش بیش از حد طولانی می شود که کار را بی جهت کند می کند، همچنین ممکن است استفاده واقعی از سازه را به دلیل مقاومت ناکافی در سن مطلوب به تعویق بیندازد.
• به طور غیر مستقیم به واکنش شیمیایی اولیه سیمان با آب مربوط می شود تا ترکیب آلومینیوم - سیلیکات تشکیل شود.
• زمان گیرش اولیه، زمانی است که خمیر سیمان شروع به از دست دادن خاصیت پلاستیکی می‌کند.
• آزمایش زمان گیرش اولیه برای حمل و نقل، بتن‌ریزی و ویبره زدن بتن بسیار مهم است.
• مدت زمان گیرش اولیه برای تأخیر در فرآیند هیدراتاسیون یا سخت شدن لازم است.
• زمان گیرش نهایی زمانی است که خمیر خاصیت پلاستیکی خود را کاملا از دست می دهد.
• مدت زمانی است که لازم است خمیر سیمان یا بتن به اندازه کافی سفت شده و به شکل قالبی که در آن ریخته شده است درآمده باشد.
• تعیین دوره زمانی گیرش نهایی، حذف ایمن داربست یا فرم را تسهیل می کند.
• در این مدت زمان واکنش شیمیایی اولیه سیمان با آب تقریباً به پایان رسیده است.

هر آنچه که باید بیشتر بدانید : محصولات الیاف بتن

روش آزمون گیرش سیمان

 مواد لازم

دستگاه ویکات

ترازو

استوانه مدرج – حداقل ظرفیت ۲۰۰ میلی لیتر.

روش آزمون

آزمایش شماره 4 روش تعیین زمان گیرش اولیه و نهایی خمیر سیمان بر اساس استاندارد ملی ایران شماره 392 و دت  113 و  ASTM C 191-82

سیمان وآب: مقدار 500 گرم سیمان با 29% آب مخلوط شود. بهتر است نمونـه سـیمان قبـل از توزین، از الک 18/1 میلیمتر الک شماره 16 در سیستم ASTM عبور داده شود تـا از عـاري بـودن سـنگ ریـزه یـا کلوخـه اطمینان حاصل شود.

 تهیه خمیر سیمان

 آب توزین شده در یک ظرفی با فضاي کافی، با نمونه سیمان مخلوط میشود، زمان تهیه خمیـر از لحظـه افزودن آب به سیمان خشک تا آغاز ریختن خمیر در قالب باید 4/1±4 دقیقه باشد و عمل تهیه خمیر باید قبل از شروع علائم گیرش پایان یابد. ظرف و دیگر وسائل مورد استفاده بایستی کاملا تمیز و خشک بوده و تمام آب توزین شده با سیمان مخلوط گردد..

قالب گیري خمیر سیمان

پس از تهیه خمیر سیمان، قالب ویکات در حالیکه روي صفحه غیر متخلخلی قـرار مـیگیـرد بایـد بوسیله خمیر سیمان پر شود، قالب را باید یک باره با خمیر پر کرد و سطح قالب باید به سرعت از قمستهـاي اضـافی خمیـر  پاك گردد، براي پر کردن قالب تنها دست کارگر و ماله مخصوص تهیه خمیر باید به کار رود و ماله به وزن تقریبی 213 گـرم باشد. توسط ماله سطح خمیر کاملا هم سطح قالب شده و صاف میگردد به طوري که روي سـطح خمیـر حفـرهاي بـه چشـم نخورد. لازم است توجه شود که طی عملیات بریدن و صاف کردن، خمیر سیمان فشرده نشود.

تعیین زمان گیرش اولیه

قالب خمیر را روي صفحه دستگاه زیر سوزن قرار دهید و سپس به آرامی سر سوزن را در تراز سـطح خمیر قرار داده و بوسیله پیچ مربوط آنرا محکم کنید (در این حالت عقربه بایستی عدد 40 میلـی متـر را روي صـفحه مـدرج نشان دهد)، آنگاه دستگاه همراه با نمونه در داخل اتاق رطوبت قرار داده میشود، پس از 30 دقیقه، بـا بیـرون آوردن نمونـه از اتاق رطوبت پیچ نگهدارنده میله را باز کرده تا سوزن در آن نفوذ کند. سوزن در مدت 30 ثانیه در داخل خمیر نفوذ کنـد و فاصله سر سوزن در فاصله 5 میلی متري کف قالب متوقف گردد. (در استاندارد ASTM سـوزن بایـد در فاصـله 15 میلـی متري کف قالب متوقف گردد.) بنابراین در صورت لزوم عمل نفوذ سوزن در خمیر بایستی هر 15 دقیقه تکرار گردد، در فواصل زمانی نمونه در اتاق رطوبت بایستی نگهداري گردد، در صورتیکه نتوان مستقیما شرط آزمایش را ارضاء کرد لازم اسـت تکـرار نفوذ سوزن در خمیر سیمان در زمانهاي متوالی به گونهاي باشد که سوزن در فاصله بیش از 5 میلی متر و کمتر از 5 میلی متر قرار گیرد نکته قابل توجه آن است که محل نفوذ سوزن در خمیر سیمان داراي حداقل فاصلهاي با محلهاي نفوذ دیگر باشد و همچنین حداقل فاصلهاي با لب قالب داشته باشد.

هر آنچه باید بدانید : چسب بتن

تعیین زمان گیرش نهایی

باید به جاي سوزن قبلی از یک سوزن با ضمیمه فلزي توخالی ا سـتفاده شـود سـیمان وقتـی به گیرش نهایی خود می‌رسد که اگر سوزن را در تراز خمیر سیمان روي قالب قرار داده و بوسیله باز کردن پـیچ آنـرا روي خمیر فرود آوریم فقط اثر کمی بر روي سیمان بگذارد در حالی که ضمیمه فلزي آن هیچ اثري بر روي سیمان نگذارد، اگر بـر روي سطح فوقانی آزمودنی کف درست شده باشد باید سطح زیرین آن را براي تعیین زمان گیرش نهایی به کار برد. با توجه به اینکه زمان گیرش نهایی براي سیمانهاي معمولی و زود سخت شونده حدود 10 ساعت است (مدت زمان بعد از اخـتلاط آب و سیمان) لذا در زمانهاي متوالی بایستی آزمایش جهت تعیین زمان گیرش نهایی انجام گیرد تا شرط مذکور اثبات گردد.

محاسبات

چنانچه با تکرار نفوذ سوزن در خمیر سیمان، سوزن در فاصله 5 میلی متري از کف قالب متوقف شود در ایـن صورت مدت زمان از اختلاط تا اثبات شرط آزمایش به عنوان زمان گیرش اولیه محسوب میشود، در غیر این صورت به وسیله رسم منحنی تغییرات «زمان نفوذ» بر حسب «فاصله سوزن از کف قالب» و بدست آوردن زمان نفوذ نظیر فاصله 5 میلی متر از  روي منحنی، زمان گیرش اولیه تعیین میگردد. توجه شود که براي این منظور لازم است عمـل نفـوذ حـداقل سـه مرتبـه در فواصل زمانی معین تکرار گردد طوریکه مقادیر فاصله سوزن از کف قالب،کمتر و بیشتر از 5 میلی متر باشد.

برای مطالعه بیشتر : ضد یخ بتن