بتن ریزی در هوای سرد| اولین پارامتری که در مبحث بتن ریزی باید به آن توجه زیادی شود دمای هوا است. بتن مخلوطی است از سیمان و آب و سایر افزودنی‌ها است. دمای پایین هوا سبب میشود تا سرعت واکنش سیمان با آب کم شود. کم شدن سرعت واکنش، باعث طولانی شدن زمان گیرش بتن میشود. زمانی که بتن را با آب در شرایط دمایی مناسب ترکیب می‌کنیم، انتظار این است که در ساعات و روزهای ابتدایی پس از آن بتن مقاوم شود اما در صورتی که کار بتن ریزی در هوای سرد صورت گیرد، این امر عملا رخ نخواهد داد و در نهایت زمان قالب‌برداری طولانی میشود. اگر طی این پروسه، لرزش و یا ضربه‌ای وارد شود، امکان آسیب زیاد خواهد بود.
حفظ کیفیت بتن در شرایطی که دمای هوا سرد است نیازمند به شرایط خاصی است و علاوه بر بتن ها سایر مصالح ساختمانی باید پیوسته تحت نظر قرار گیرند و به طور متوالی باید دما اندازه گیری شود تا از یخ زدگی آن ها جلوگیری شود چرا که با یخ زدن آب و افزایش حجم، درنهایت ترک خوردگی در بتن ایجاد می گردد.
دمای هوای سرد به چه دمایی اطلاق می شود؟
قبل از اشاره به نکات مهم در رابطه با بتن ریزی در هوای سرد باید دقیقا تعریف کنیم که منظور از هوای سرد چه هوا و چه درجه‌ایی است.
بر اساس تعریف ارائه شده در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، هوای سرد به هوایی می‌گویند، برای سه روز متوالی شرایط زیر را داشته باشد.
۱- میانگین دمای هوای شبانه روز کمتر از ۵+ درجه سانتیگراد باشد.(منظور از میانگین دمای هوای شبانه روز ، میانگین حداقل و حداکثر دما در طول ۲۴ ساعت می باشد)
۲-در نیمی از ساعات شبانه روز دمای هوا از۱۰+ درجه سانتیگراد بالا.
در شرایط سرما بتنها در معرض یخ زدن و آب شدن قرار دارد و این یخ زدگی و آب شدنهای متوالی سبب ترک خوردگی بتن میشود.
شرایط بتن ریزی در هوای سرد
شرایط بتن ریزی در هوای سرد نیازمند تخصص خاص و رعایت شرایط ویژه ای است. قبل از بتن ریزی، استراتژی‌های لازم در مورد مواد، قالب‌ها، آزمایشات و سایر الزامات مورد استفاده در بتن ریزی هوای سرد را مشخص و نحوه آن‌ها را تعریف کنید.
دمای پایین باعث دیرتر سخت شدن سیمان میشود. به همین دلیل توصیه میشود از سیمان پرتلند تیپ 3 که خاصیت زود سخت شوندگی دارد به جای سیمان پرتلند معمولی استفاده شود. همچنین در مبحث نهم توصیه میشود که در بتن ریزی در هوای سرد از سیمان آمیخته، به خصوص سیمان پوزولانی استفاده نکنیم.
استفاده از آب گرم برای رساندن بتن به دمای مطلوب می‌تواند بسیار موثر باشد، فقط باید توجه داشته باشیم که برای این شرایط آب گرم بیشتر از 40درجه نباید به صورت مستقیم با سیمان تماس پیدا کند و باید این نکته را در نحوه ریختن مصالح در درون میکسر رعایت کرد.
مراقبت‌هایی برای دمای مصالح مصرفی در بتن ریزی در هوای سرد
1.باید مراقبت‌ها در خصوص مصالح مصرفی، طرح مخلوط بتن، حمل و عمل آوردن آن صورت گیرد تا مصالح در هرمرحله از عملیات بتن ریزی دچار یخ زدگی نشوند.
2.لبه و گوشه‌هایی بتن احتمال یخ زدگی بیشتری دارند، باید دمای این نقاط به صورت مداوم کنترل و اندازه گیری شود و درصورت نیاز اقدامات لازم صورت گیرد.
3.در طول مدت بتن ریزی باید دمای بتن درعرض این مدت اندازه گیری شود و به صورت مرتب ثبت گردد. این کار باید دست کم دوباردر طول شبانه روز در نقاط مختلف ساختمان انجام گیرد تا بتوان از کیفیت بتن مطئمن شد.
اقدامات مورد نیاز در بتن ریزی در هوای سرد
پس از مرحله بتن ریزی در هوای سرد احتمال یخبندان هم وجود دارد. حال اگر در ساعات و روزهای اولیه که بتن هنوز خودش را نگرفته و مقاومت زیادی ندارد یخبندان اتفاق بیفتد، بتن عملا ترک می‌خورد و از بین می‌رود. این ضایعه به دلیل انبساط ناشی از یخ زدن آب در سوراخ‌های بتن حاصل میشود. ابتدا تنش‌های کششی باعث تَرَک خوردن بتن می‌گردد و در ادامه بتن عملا از هم می‌پاشد. برای جلوگیری از چنین تخریبی چه باید کرد؟
طبق تعریف دمای هوای سرد برای بتن ریزی به دمایی گفته می شود که میانگین دما روزانه از ۵درجه کمتر باشد و همچنین
دمای هوا در ۱۲ ساعت به بیش از ۱۰سانتی گراد نرسد. یخ زدگی و سرمای هوا در بتن ریزی سبب می گردد بتن به خوبی خود را نگیرد و مقاومت آن به طور چشم گیری کاهش یافته و فرآیند هیدراتاسیون بسیار کند می شود و در دمای کم این افزودن به مقاومت و پایداری بتن صورت نمی گیرد و باید شرایط ایمنی که مانع ترک خوردگی بتن شود.
مخلوط بتن بايد در مدت كوتاه جاي دهی شود، در غير اين صورت، افت دما زياد خواهد بود. دمای مورد نياز بتن پس از جای دهی بستگی به حجم آن دارد. توصيه میشود كه در صورت امكان و هنگام بتن ريزی در هوای سرد از لايه‌های ضخيم‌تر استفاده شود.
در شرايط هوای سرد به خصوص در طول شب، سنگدانه‌ها با پوشش مناسب پوشانده شوند، تا ضمن عدم جذب رطوبت، يخ نزنند.
استفاده تجهیزات گرم کننده
تجهیزات گرم کننده باعث گرم شدن وسایل ساخت ساز مانند آرماتور و قالب میشود و از این طریق سرعت افت دما را کم می‌کنند. البته این روش کاربرد چندانی ندارد و ممکن است باعث کربنیزه شدن بتن شود.
استفاده از مواد تسریع کننده هیدراتاسیون
این مواد شیمیایی باعث افزایش سرعت هیدراتاسیون در بتن می‌شوند و سفت شدن سیمان در زمان کمتری رخ می‌دهد. مواد افزودنی زود‌گير كننده كه به غلط در بازار به مواد ضد يخ بتن يا سيمان ناميده میشود، می‌تواند سرعت هيدراتاسيون در بتن را افزايش دهد.
برای مطالعه قرارداد بتن ریزی می‌توانید به مقاله آن مراجعه کنید.
در طول مدت كمتر، مقاومت بيشتری را كسب نمايد، به شرط آنكه دمای مناسب (بالاتر از ۵ درجه سانتیگراد) فراهم شده باشد. حتی المقدور و در صورت امکان از سیمان های تیپ ۳ یا سیمان های زودگیر استفاده شود و در صورت امكان لازم است از سرد شدن سيمان در حد مقدور جلوگيری شود. به هر حال حرارت دادن به سيمان توصيه نمی‌شود.
نکته ای که در این شرایط حائز اهمیت است که فرایند سرد شدن باید کم کم و تدریجی صورت گیرد و درون بتن ها گرم می‌ماند در حالیکه رویه آن بتن سرد می باشد و در ادامه ترک را به دنبال خواهد داشت، پس بدین منظور می‌توان رویه بتن را توسط حفاظی پوشش داد اما قالب ها را به گوشه ای جدا گذاشت و بطور کلی باید یه سیکل زمانی حدودا یک هفته تا یک ماه را در نظر گرفت تا به دمای وضعیت مطلوب برسد که این سیکل با توجه به اندازه ی سازه ی متغیر می باشد و هم چنین به شرایط محیطی حاکم بر کارگاه نیز بستگی دارد.
نکات مهم در زمینه بتن ریزی در هوای سرد
در این بخش به بررسی ۱۲ نکته مهم در زمینه بتن ریزی در هوای سرد خواهیم پرداخت.
- اگر ابعاد قطعات کمتر از ۹۰ سانتی‌متر است، بهتر است تا کمترین دمای بتن در زمان عمل آوری، +۱۰ درجه سانتیگراد باشد.
- اگر از مواد روان‌کننده استفاده کنید، سبب میشود تا نسبت مصرف آب به سیمان به کمترین مقدار ممکن برسد. اگر سیمان بیشتر استفاده شود، انسجام بهتری صورت می‌گیرد و امکان خسارت ناشی از یخبندان به دلیل عیار بالای سیمان قادر خواهد بود تا زمان حفاظت را آهسته کند.
- از یخ زدن سنگدانه‌ها ممانعت کنید.
- اضافه کردن مواد افزودنی حباب‌ساز در شرایط هوای سرد مفید است.
- اگر از ضد یخ استاندارد استفاده کنید و مطمئن باشید تا ترکیب آن به گونه‌ای نشود که دوام میلگرد و بتن را کم کند، استفاده از آن توصیه میشود. می‌توانید این کار را انجام دهید به این دلیل که ضد یخ سبب میشود تا مدت عمل آوری کوتاه شود، در این صورت احتمال خسارت کاهش پیدا می‌کند.
- از سیمان خالص استفاده کنید. این سیمان سرعت واکنش بالاتری دارد، در حالی که سیمان‌های مخلوط این شرایط را ندارند.
- زمانی که می‌خواهید شروع به عمل‌آوری کنید به سیمان شک ندهید. به این معنا که حرارت آن را به طور مصنوعی بالا نبرید.
- پس از تمام شدن مرحله عمل‌آوری، سیمان را سریع سرد نکنید. برای سرد شدن زمان بدهید. سرد شدن سریع هم به سیمان شُک می‌دهد.
- در سرما باید حمل و ریختن بتن در کوتاه‌ترین زمان ممکن انجام شود. اجازه ندهید که بتن ریزی در هوای سرد انجام شود و در زمان حمل و نقل و ریختن سیمان، نباید درجه حرارت سیمان باز هم پایین بیاید.
- اگر نسبت آب به سیمان ۰٫۵ باشد، بهتر است، اگرچه در ایران این امر اختیاریست و اجباری در کار نخواهد بود.
- اگر می‌خواهید حین بتن ریزی در هوای سرد احتیاط بیشتر کنید، میزان اسلامپ بتن را کم کنید.
- در بتن ریزی در هوای سرد مقاومت مشخصه بتن ۷۰ درصد است، عمل آوری را تا رسیدن به این درصد رها نکنید.
استفاده از مواد حباب ساز برای محافظت از بتن در هوای سرد
یکی از روش‌های جلوگیری از یخ زدگی است. حباب هوا آب منبسط شده در اثرسرما با فشار داخل آن شده و از فشار وارد شدن به بتن جلوگیری می‌کند، مقاومت بتن در برابر یخ زدن و آب شدن افزایش می‌دهد.
استفاده از این ماده افزودنی بتن بسته به شرایط محیطی که درآن قرار گرفته‌اید و اندازه اسمی سنگدانه‌ها، حدود مشخصی تعریف شده که در ادامه به آن اشاره می‌کنیم.
اگر بخواهیم شرایط محیطی را تقسیم کنیم، می‌توان آن‌ها را برای بتن‌های در معرض یخ زدن به سه دسته تقسیم کرد:
1.شرایط محیطی متوسط: بتن در معرض دورههای یخ زدن و آب شدن و گاهی در معرض رطوبت قرار دارد.
2.شرایط محیطی شدید: در این شرایط بتن در معرض دورههای یخ زدن و آب شدن قرار دارد و همینطور به صورت پیوسته در معرض رطوبت قرار دارد.
3.شرایط محیطی خیلی شدید: در این شرایط جوی بتن در معرض دورههای یخ زدن و آب شدن و پیوسته در معرض رطوبت و نمک‌های یخ زدا قرار دارد.
درصد مجاز استفاده از افزودنی حباب ساز را نام ببرید.
| حداکثر اسمی سنگدانه (میلیمتر) | مقدار درصد هوا در شرایط محیطی | |
| ب و ج | الف | |
| 9/5 | 7/5 | 6 |
| 12/5 | 7 | 5/5 |
| 19 | 6 | 5 |
| 25 | 6 | 4/5 |
| 38 | 5/5 | 4/5 |
| 50 | 5 | 4 |
| 63 | 4/5 | 3/5 |
نتیجه گیری
بتن ریزی یکی از مهم‌ترین مراحل در ساخت ساختمان است که عدم دقت به نکات کلیدی در هنگام بتن ریزی در هوای سرد می‌تواند تاثیر بسیار منفی در مقاومت ساختمان و عمر مفید ساختمان داشته باشد، در این مقاله نکات مهم درباره بتن ریزی در هوای سرد را بیان کردیم.
