یکی از مهمترین جنبه‌های اطمینان از یکپارچگی سازه بتنی نظارت بر دمای عمل آوری بتن در مراحل اولیه ساخت و ساز است. این امر به‌ویژه در شرایط آب و هوایی شدید (گرم/سرد) که اختلاط و عمل‌آوری بتن در معرض عناصر مختلف محیطی است، صدق می‌کند.

اگر بتن تازه بتن‌ریزی شده در معرض دماهای خیلی بالا یا پایین قرار گیرد یا رطوبت کافی را حفظ نکند، توسعه مقاومت بتن به خطر می‌افتد. به‌همین دلیل، نظارت دقیق بر تغییرات دما در دال بتنی در طول عمل آوری برای اطمینان از استحکام، کیفیت و دوام حیاتی است. استفاده از دماسنج در زمان عمل آوری بتن بهترین روش برای اطمینان از یکپارچگی سازه بتنی است.

نحوه کنترل دمای بتن در حین اختلاط و عمل آوری

در حال حاضر روش‌های متعددی برای کاهش اثرات نامطلوب دمای هیدراتاسیون[1] نامناسب وجود دارد. دو رویکرد یا ترکیبی از هر دو را می‌توان برای کنترل دما در طول مرحله غیرفعال بتن[2] و افزایش قدرت فرآیند هیدراتاسیون در نظر گرفت.

اولین رویکرد، بهینه‌سازی طراحی ترکیبی است. رویکرد دوم کنترل عناصر اطراف یا خواص عمل‌آوری است که بر دما تأثیر می‌گذارد.

[1] دمای هیدراتاسیون بین 7 درجه سانتی‌گراد و 90 درجه سانتی‌گراد (7 درجه سانتی‌گراد، 20 درجه سانتی‌گراد، 40 درجه سانتی‌گراد، 60 درجه سانتی‌گراد، 90 درجه سانتی‌گراد) متغیر است، که محدوده دمایی مربوط به اعماق زیر 2 کیلومتر است که در آن سیمان کلاس G معمولاً بدون هیچ افزودنی خاصی (به‌عنوان مثال دوده سیلیس) استفاده می‌شود.

[2] گیرش از خواص مهم بتن تازه در سنین اولیه محسوب می‌­شود که بر رفتار آن در دراز مدت اثر می­‌گذارد. آزمایش­‌های استاندارد تعیین زمان گیرش، تنها بر روی خمیر سیمان و ملات قابل انجام هستند و مستقیماً روی بتن انجام نمی­‌شوند. در این مطالعه از روش اولتراسونیک در ارزیابی مراحل گیرش بتن­‌های معمولی و همچنین بتن­‌های حاوی خاکستر پوسته شلتوک برنج (5-20 درصد) در نسبت­های مختلف آب به مواد سیمانی (0/4، 0/5 و 0/6) استفاده شده است. نتایج به‌دست آمده نشان داده­‌اند که روش اولتراسونیک برخلاف روش­‌های موجود تصویر کاملی از مراحل گیرش بتن ارائه می‌دهد. در طی مراحل گیرش بتن، منحنی­‌های سرعت امواج اولتراسونیک-زمان برای همه ترکیبات مشابه بوده و شامل سه مرحله کلی می­‌باشند. در مرحله اوّل که دوره غیر فعال نامیده می‌شود، سرعت بسیار ناچیز و تقریباً ثابت است. در مرحله دوم با افزایش محصولات هیدراتاسیون و افزایش حجم مواد جامد، سرعت به‌طور ناگهانی افزایش می­‌یابد و پس از چند ساعت با آغاز مرحله سوم و با پیدایش شبکه جامد به هم پیوسته، روند افزایش سرعت کاهش می­‌یابد. افزایش نسبت آب به سیمان و خاکستر پوسته شلتوک برنج روند فرایند هیدراتاسیون و تشکیل ریزساختار بتن را با تأخیر همراه می‌­سازد. همچنین با بررسی نتایج آزمایش مقاومت نفوذ انجام شده بر روی نمونه­‌ها به نظر می­‌رسد که می­‌توان ارتباط مناسبی بین نتایج آزمایش اولتراسونیک و مقاومت نفوذ در تعیین زمان گیرش بتن پیدا نمود.