تأثیر عملآوری بخار بر مقاومت و جمعشدگی بلوک سبک استاندارد
تأثیر عملآوری بخار بر مقاومت و جمعشدگی بلوک سبک استاندارد
کیفیت بلوک سبک استاندارد فقط به مقدار سیمان، نوع پوکه و دستگاه تولید وابسته نیست. یکی از مهمترین مراحل تولید، شرایطی است که بلوک در ساعات و روزهای اولیه پس از قالبگیری در آن نگهداری میشود.
اگر بلوک تازه تولیدشده مستقیماً در محیط خشک قرار گیرد، آب موجود در خمیر سیمان با سرعت بالایی تبخیر میشود. در این شرایط بخشی از سیمان فرصت کافی برای هیدراتاسیون پیدا نمیکند و همزمان اختلاف رطوبت بین سطح و داخل قطعه میتواند احتمال جمعشدگی، ترکهای ریز و کاهش مقاومت فشاری را افزایش دهد.
استفاده از اتاق بخار برای عملآوری بلوک سبک با تأمین همزمان رطوبت و دمای کنترلشده، سرعت هیدراتاسیون سیمان را افزایش میدهد و از خشکشدن زودرس سطح بلوک جلوگیری میکند.
استاندارد ملی ایران شماره 7782 نیز برای بلوکهای سیمانی سبک غیرباربر مورد استناد اسناد رسمی فنی کشور قرار گرفته و استاندارد 7657 نیز به مشخصات سبکدانههای مورد استفاده در این بلوکها مربوط است.
اتاق بخار چگونه مقاومت بلوک سبک را افزایش میدهد؟
واکنش سیمان با آب یا همان هیدراتاسیون، فرآیندی وابسته به زمان و دما است. افزایش کنترلشده دما باعث میشود تشکیل محصولات هیدراتاسیون، بهخصوص ژل C-S-H، سریعتر اتفاق بیفتد.
به همین دلیل بلوک سبک پوکهای که در اتاق بخار مناسب قرار گرفته است میتواند طی کمتر از یک یا دو روز به مقاومتی برسد که در شرایط هوای آزاد ممکن است چند هفته زمان نیاز داشته باشد.
مطالعه Kotan و Gül بر بتن سبک ساختهشده با 100 درصد سنگدانه پومیس، اثر بسیار قابل توجه این موضوع را نشان داده است. نمونهها پس از 4 ساعت پیشعملآوری در معرض بخار اتمسفریک با دماهای 60، 70 و 80 درجه سانتیگراد قرار گرفتند.
یک مثال عددی واقعی
در این آزمایش، مقاومت فشاری نمونه پومیس که تنها 7 روز در هوا عملآوری شده بود حدود:
13.1 MPa
بود.
اما نمونهای که یک چرخه بخار شامل 16 ساعت نگهداری در دمای 80°C را تجربه کرد، در پایان چرخه به مقاومت:
21.9 MPa
رسید.
یعنی:
افزایش مقاومت نسبت به نمونه 7 روزه هوایی ≈ 67 درصد
حتی مقاومت نمونهای که 28 روز در هوا نگهداری شده بود تنها حدود 18.1 MPa گزارش شد؛ بنابراین نمونه بخارعملآوریشده در زمانی حدود یک شبانهروز، تقریباً 21 درصد مقاومت بیشتری از نمونه 28 روزه هوایی به دست آورد.
این مقایسه بهخوبی نشان میدهد که در تولید صنعتی بلوک سبک پومیس، اتاق بخار فقط وسیلهای برای سریعتر خشکشدن محصول نیست؛ بلکه بخشی از فرآیند ایجاد مقاومت واقعی قطعه محسوب میشود.
عملآوری بخار چه اثری بر جمعشدگی بلوک دارد؟
جمعشدگی زمانی ایجاد میشود که قطعه سیمانی رطوبت خود را از دست بدهد و حجم خمیر سیمان کاهش پیدا کند. در بلوکهای سبک، به علت تخلخل بالاتر سنگدانههایی مانند پومیس، کنترل رطوبت اولیه اهمیت بیشتری پیدا میکند.
اتاق بخار با بالا نگهداشتن رطوبت نسبی محیط، اجازه نمیدهد سطح بلوک بلافاصله پس از تولید خشک شود. در نتیجه اختلاف رطوبت بین سطح و هسته بلوک کمتر شده و احتمال جمعشدگی زودرس و تشکیل ریزترک کاهش پیدا میکند.
در یک مطالعه منتشرشده در Journal of Building Engineering، عملآوری بخار کنترلشده در شرایط محیطی بسیار خشک و کمفشار توانست جمعشدگی خشکشدن 56 روزه را حدود 38.7 درصد نسبت به نمونه بدون عملآوری کاهش دهد. همزمان مقاومت فشاری 28 روزه نیز حدود 42.8 درصد افزایش یافت.
برای مثال، اگر قطعهای در یک شرایط مشخص بدون عملآوری مناسب دارای کرنش جمعشدگی فرضی 500 میکروکرنش باشد، کاهش 38.7 درصدی به معنی رسیدن آن به حدود:
307 میکروکرنش
خواهد بود.
البته این عدد برای توضیح اثر درصد گزارششده در آن پژوهش است و مقدار واقعی جمعشدگی بلوک سبک استاندارد باید روی طرح اختلاط، نوع پومیس و شرایط واقعی خط تولید آزمایش شود.
آیا اتاق بخار میتواند جمعشدگی را کاملاً متوقف کند؟
خیر. این نکته از نظر علمی بسیار مهم است.
عملآوری مناسب، جمعشدگی را صفر نمیکند؛ بلکه عمدتاً از خشکشدن کنترلنشده در سنین اولیه جلوگیری میکند و شرایط مناسبتری برای هیدراتاسیون سیمان فراهم میسازد.
بنابراین:
اتاق بخار، خطر جمعشدگی و ت
رک ناشی از خشکشدن زودرس را کاهش میدهد و مقاومت اولیه را بهشدت افزایش میدهد؛ اما میزان جمعشدگی نهایی همچنان به طرح اختلاط، نسبت آب به سیمان، نوع و دانهبندی پومیس و شرایط نگهداری بلوک پس از خروج از اتاق بخار وابسته است.
اتاق بخار معمولی با اتوکلاو چه تفاوتی دارد؟
اتاق بخار معمولی معمولاً با فشار نزدیک فشار اتمسفر و دماهای پایینتر کار میکند. هدف اصلی آن افزایش سرعت هیدراتاسیون و دستیابی سریعتر به مقاومت اولیه است.
اما اتوکلاو از بخار پرفشار و دمای بالاتر استفاده میکند و میتواند ساختار محصولات هیدراتاسیون را نیز تغییر دهد.
مطالعات ACI روی بلوکهای بتنی نشان دادهاند که نمونههای اتوکلاوشده در برخی آزمایشها حدود نصف بلوکهای عملآوریشده با بخار دمای بالا جمعشدگی داشتهاند.
بنابراین نمیتوان کاهش 50 درصدی جمعشدگی مربوط به اتوکلاو را مستقیماً به یک اتاق بخار بلوک سیمانی معمولی نسبت داد.
دمای بالاتر همیشه بهتر نیست
افزایش دما سرعت مقاومتگیری اولیه را افزایش میدهد، اما افزایش بیش از حد دما یا شروع بخاردهی بلافاصله پس از قالبگیری میتواند نتیجه معکوس داشته باشد.
در تحقیقات مربوط به بلوکهای بتنی، یک دوره انتظار حدود 3 تا 6 ساعت قبل از بخاردهی بهعنوان عامل مؤثر در دستیابی به مقاومت مناسب گزارش شده است. همچنین دما و مدت بخاردهی باید بهصورت یک چرخه کنترلشده افزایش و کاهش یابد.
بنابراین کیفیت بلوک سبک استاندارد زمانی حاصل میشود که دما، رطوبت، زمان پیشعملآوری، مدت بخاردهی و مرحله سردشدن همگی کنترل شوند.
عملآوری مناسب چه مشخصاتی از بلوک را بهبود میدهد؟
افزایش مقاومت فشاری اولیه
کاهش خشکشدن زودرس
کاهش احتمال ریزترک
یکنواختتر شدن کیفیت بلوک
افزایش سرعت تولید
بهبود انسجام خمیر سیمان و سنگدانه
کاهش شکستگی در حمل و بستهبندی
عملآوری خوب؛ شرط لازم برای تولید بلوک سبک باکیفیت
یک بلوک سبک استاندارد IAG تنها با استفاده از سیمان و پومیس باکیفیت تولید نمیشود. حتی بهترین طرح اختلاط اگر بعد از تولید در معرض خشکشدن سریع قرار گیرد، نمیتواند تمام ظرفیت مقاومتی خود را توسعه دهد.
نتایج آزمایشگاهی نشان دادهاند که با یک چرخه صحیح بخار، مقاومت فشاری میتواند در زمانی بسیار کوتاه از مقاومت نمونهای که هفتهها در هوای آزاد نگهداری شده بالاتر رود.
در کنار آن، حفظ رطوبت اولیه میتواند خطر جمعشدگی و ایجاد ریزترک را کاهش دهد. به همین دلیل عملآوری بلوک سبک باید بخشی از کنترل کیفیت کارخانه باشد، نه صرفاً مرحلهای برای افزایش سرعت تولید.
جمعبندی
اتاق بخار در تولید بلوک سبک یک هزینه اضافی نیست؛ بخشی از فرآیند ساخت محصول باکیفیت است.
در یک مطالعه روی بتن سبک پومیس، مقاومت نمونه بخارعملآوریشده در 80 درجه سانتیگراد به 21.9 MPa رسید؛ در حالی که نمونه 7 روزه هوایی تنها 13.1 MPa مقاومت داشت؛ یعنی حدود 67 درصد افزایش مقاومت.
همزمان، کنترل دما و رطوبت میتواند از خروج سریع آب، جمعشدگی زودرس و ایجاد ترکهای ریز جلوگیری کند.
بنابراین هنگام ارزیابی بلوک سبک استاندارد نباید تنها وزن، ظاهر یا مقدار سیمان را بررسی کرد؛ روش عملآوری و کنترل کیفیت پس از تولید نیز مستقیماً بر مقاومت، پایداری ابعادی و دوام واقعی بلوک اثر دارد.
خرید آنلاین مصالح ساختمان از فروشگاه مصالح ساختمان IAG
برای استعلام قیمت انواع بلوک سیمانی سبک ارزان که شامل بلوک دوجداره سبک، بلوک سه جداره سبک، بلوک چهار جداره سبک و بلوک نیمه سبک و بلوک سیمانی سنگین از فروشگاه آنلاین مصالح ساختمانی IAG به راحتی چند پیام ساده از طریق چت واتساپ در سایت، سفارش خود را ثبت نمایید. درضمن سایر مصالح ساختمانی در تهران اعم از شن و ماسه، انواع پوکه معدنی و پوکه صنعتی، ملات آماده بنایی و بلوک سبک سیمانی را می توانید ثبت سفارش کنید.