بتن ریزی در هوای سرد

بتن در دماهای بسیار پایین مقاومت بسیار کمی کسب می کند تا وقتی میزان اشباع بودن بتن در اثر عمل آبگیری به اندازه کافی کاهش نیافته باشد ، لازم است که بتن تازه در برابر آثار ویرانگر یخ زدگی محافظت شود .بتنی که حتی یک بار در سنین اولیه یخ زده باشد در مقایسه با بتنی که یخ نزده باشد در برابر شرایط جوی از مقاومت کمتری برخوردار است و نیز آب بند نخواهد بود. استعداد آسیب پذیری بتنی که در برابر یخ زدن محافظت نشده است ، خیلی بیشتر از بتنی است که در برابر یخ زدن محافظت گشته و در ضمن از مقاومت فشاری کمتری هم برخوردار است .

چگونگی اثر سرما بر بتن

در هواي سرد و يخبندان آب موجود در بتن يخ مي زند و مي دانيم آب در اثر يخبندان ازدياد حجم پيدا مي كند و هم زمان در بتني كه در اثر سرما مايل به جمع شدن است انبساط ايجاد مي نمايد كه خود موجب بوجود آمدن تركهاي سطحي و عمقي در بتن مي گردد ، پس از ذوب شدن يخ ، بتن از لحاظ حجم به حالت اوليه برنمي گردد و در همان حالت انبساطي كه در اثر انجماد آب در آن بوجود آمده است شروع به سخت شدن مي نمايد و با توجه به اينكه در حرارتها ي پایین روند سخت شدن بتن بسيار كند است و از طرفي ممكن است در روزهاي زمستان حرارت محيط در شب به زير صفر برود و در روز چند درجه سانتيگراد بالاي صفر باشد لذا قطعه بتني ريخته شده تا سخت شدن كامل ممكن است چندين بار در مقابل هجوم يخبندان و ذوب قرار بگيرد، از طرفي در طول مدت يخبندان فعل و انفعالات شيميايي سيمان براي سخت شدن متوقف مي شود و پس از ذوب شدن يخ چنانچه سيمان فاسد نشده باشد با قدرت كمتری شروع به سخت شدن مي نمايد و اگر اين سيكل تكرار شود چنين قطعه اي در مقابل بارهاي وارده بسيار ضعيف مي باشد . ولي اگر يخبندان هنگامي آغاز شود كه بتن سخت شده باشد لذا آب موجود در آن به مصرف هيدراسيون سيمان رسيده و يخبندان اثرات مخرب كمتري در آن دارد. اثرات تخريبي يخبندان روي قطعات كم ضخامت بمراتب بيشتر از قطعات ضخيم است زيرا قطعات حجيم تر مي تواند گرماي هيدراسيون سيمان را بمدت بيشتري در خود نگاه دارند در نتيجه سرماي بيرون آسيب كمتري به آن وارد مي نمايد . اگر مقاومت فشاري بتن به حدود 50 تا 60 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع برسد ( 5 تا 6 نيوتن برميليمتر مربع ) مي توانيم مطمئن باشيم كه ديگر يخبندان اثرات تخريبي چنداني روي بتن ندارد .

حال هرگاه اقدامات احتیاطی لازم به کار بسته شود می توان بتن ریزی را در سرتاسر ماه های زمستان با اطمینان خاطر انجام داد و با بکار بستن این تمهیدات هیچ کارگاهی تعطیل نخواهد شد.

بر اساس استاندارد بین المللی R-88306 ACIدر کارهای بتنی هوای سرد به هوایی اطلاق می شود شرایط زیر را داشته باشد 1- هنگامی که میانگین حداقل و حداکثر دمای هوای ثبت شده در سه روز متوالی کمتر از 5 درجه سلسیوس باشد 2- وقتی که دمای هوا در حداقل 12 ساعت در فاصله زمانی 24 ساعت برابر 10 درجه سلسیوس و یا کمتر باشد

نکاتی برای ریختن ، عمل آوری و محافظت بتن از یخ زدن در هوای سرد:

قبل از بتن ریزی باید میلگردها ، قالب ، سطح بتن سخت شده قبلی و زمین از هر نوع یخ زدگی زدوده شود. در بتن ریزی بر روی زمین میتوان با ایجاد دوربند ، استفاده از پتوی عایق بندی- در مورد دال کف ، در صورت مسدود بودن محل میتوان از بخاری دارای هواکش استفاده کر د- برای آب کردن یخ بستر میتوان از بخاریهای آبی و پتوهای عایق استفاده کرد یا محل مسدود شده را با رفع نگرانی از کربناسیون گرم کرد. بتن ریزی دال کفها و شالوده های نمایان را باید تا آب شدن یخ زمین و گرم شدن کافی آن به تعویق انداخت تا در طول دوره حفاظت و عمل آوری دوباره منجمد نشود.

استفاده از پوشش های عایق پس از ریختن بتن استفاده از عايق پشم شيشه ، يونوليت ، کاه و پوشال ، ماسه يا خاک و غيره می تواند گرمای ناشی از واکنش های سيمان را تا حد زيادی حفظ کند .

استفاده از پوشش برزنتی و بکارگيری يک يا چند بخاری ( ترجيحا" بخاری برقی )می تواند به حفظ يا بالا بردن دما ی بتن و محیط اطراف کمک نمايد .

در صورت استفاده از بخاری هايی که يک ماده سوختنی را می سوزاند بايد دود و گازهای ناشی از سوختن، در تماس با بتن جوان قرار نگيرد و از تبخیر زیاد آب و کربناتی شدن سطوح بتن در اثر احتراق مواد سوختنی برای گرم کردن آن جلوگیری شود ( به جدول ص 18 جهت مدت زمان گرمایش مراجعه بفرمایید) .

 نبايد برای شروع عمل آوری ، دمای بتن سريع بالا رود و شوک حرارتی به آن وارد گردد

  از سرد سازی سریع بتن در پایان دوره گرمایش باید پرهیز کرد .با سرد سازی ناگهانی سطح بتن در حالی که بخش درونی آن هنوز گرم است، احتمال ایجاد ترک خوردگی حرارتی وجود دارد .

     

استفاده از بخاری غیر مستقیم و هواکش دار          استفاده از پوشش های عایق بندی برای حفظ گرما و رطوبت

بتن تازه باید در مقابل وزش باد بویژه پس از برداشتن پوشش ها محافظت گردد.

  عمل آوردن بتن تازه باید حداقل 24 ساعت و تا رسیدن به مقاومت 5 مگا پاسکال ادامه یابد .

  باقی گذاشتن تا حد امکان طولانی تر قالبها در جای خود روش خوبی در هوای سرد است. حتی در محیطهای محصور گرم شده نیز قالبها به توزیع یکنواخت تر گرما و جلوگیری از خشک شدن و اضافه گرمایش موضعی کمک می کنند.( جدول 9-4-3-2 ، از آیین نامه آبا در ص 47 ،جهت زمان قالب برداری را مطالعه بفرمایید )

 برای کاهش میزان آب اضافی در بتن که وارد واکنش هیدراسیون نمیشود و همچنین کاهش میزان آب انداختن در بتن باید میزان آب اختلاط حداقل ممکن باشد بنابراین برای تامین کارایی لازم می توان ازموادافزودنی خمیری کننده و روان کننده استفاده کرد ، ضمن اینکه روان کننده ها با ایجاد پراکندگی سیمان در مخلوط بتن و ایجاد سطوح بیشتر در تماس با آب ، باعث هیدراسیون بهتر سیمان و گیرش سریعتر میگردند. 

 ساعات بتن ريزي با توجه به آب و هواي منطقه تعيين شود اين زمان به قدري باشد كه بتن تا شروع سرما قدري سخت شده و مشغول آزاد كردن گرماي هيدراسيون شود .

عمل آوری مرطوب در زمستان

در صورت در دسترس نبودن رطوبت مورد نیاز عمل آوری ، رشد مقاومت متوقف می شود . بتن درون قالبها یا پوشیده شده با عایق بندی به ندرت در دمای 5تا 15 درجه آن قدر رطوبت از دست می دهد که برای عمل آوری زیان بخش باشد . با این حال برای جبران خشک شدگی ناشی از رطوبت پایین زمستانی و بخاری مورد استفاده در محیط محصور در هوای سرد باید برای عمل آوری مرطوب رطوبت اضافی تامین کرد.

بخار تازه وارد شده به محیط محصور بتن ریزی روش بسیار خوبی برای عمل آوری است ، زیرا گرما و رطوبت هر دو با هم تامین میشود. زیرا رطوبت تامین شده خشک شدن سریع ناشی از گرم کردن هوای بسیار سرد را جبران میکند.  

آیا استفاده از ضد یخ در شرایط بتن ریزی هوای سرد برای جلوگیری از یخ زدن بتن کافی می باشد؟

باید کاملاً توجه داشت که استفاده از ضد یخ تنها از یخ زدن رطوبت درونی بتن جلوگیری می کند. اگر بتن ریخته شده پس از عملیات بتن ریزی به حال خود رها شود، رطوبت درون آن یخ نمی زند اما چون دمای آن کمتر از 5+ درجه سانتیگراد است واکنش شیمیایی سیمان و آب بسیار کند می شود و به همین خاطر بتن ضایع می گردد و دارای مقاومت خیلی کمی خواهد شد.

پس در زمستان در هر شرایطی باید پس از بتن ریزی نسبت به عمل آوری بتن مبادرت ورزید نکته مهم دیگر اینکه چون هوای سرد نسبت به هوای گرم دارای رطوبت کمتری است بتن های ریخته شده در شرایط محیطی سرد به عمل آوری و مراقبت بیشتری نیازمند است .  

آیا میتوان به منظور حفظ بتن در برابر هوای سرد به حرارت آزاد شده در طی هیدراسیون سیمان تکیه کرد ؟

در صورتی که سطوح بیرونی ، گوشه ها و لبه ها ی قالب به صورت مناسب و دو لایه عایق بندی شده باشد (ACI306R) و دمای بتن در هنگام استقرار بالای 10درجه سانتی گراد باشد ، گرمای آزاد شده موثر است. در غیر این صورت وجود حرارت خارجی ضروری میباشد. البته باید توجه داشت در حجم های زیاد ،حرارت هیدراسیون میتواند مدت زمانی که نیاز به وجود حرارت خارجی میباشد را کاهش دهد.اما به منظور داشتن سطوحی مناسب ،حفاظت اولیه لازم به نظر میرسد . سطوح بتنی حجیم باید در برابر سرد شدن سریع محافظت شود، زیرا سرد شدن سریع باعث ایجاد اختلاف حرارتی زیاد بین سطح و داخل بتن شده که میتواند منجر به ترک خوردگی شدید شود.  

بارش باران چه تاثیری بر روی بتن تازه میگذارد؟

 بهترین حالت : در صورتی سطح دال در مقابل ریزش باران محافظت شده باشد و یا این که بعد از توقف بارندگی اجازه داده شود.آب حاصل از بارندگی همانند آب حاصل از آب انداختگی مخلوط بتنی قبل از شروع عملیات پرداختکاری تبخیر شود ، میزان تغییرات نسبتw/c کم خواهد بود . از آن جایی که مقاومت بتن تابع w/c است، مقاومت بتن کاهش نیافته و سطح پرداختکاری شده ، آسیب جدی نخواهد دید .در مواقعی که مقدار آب راکد بر روی سطح زیاد است می تواند آب را به صورت فیزیکی و بوسیله شلنگ باغبانی یا یک جارو از روی سطح کنار زد .

بدترین حالت : در صورتی که سطح دال در مقابل ریزش باران محافظت نشده باشد یا این که آب حاصل از بارندگی قبل از عملیات پرداخت کاری امکان تبخیر شدن را نداشته باشد . نسبت w/cدر نزدیکی سطح دال افزایش یافته و در نتیجه مقاومت بتن و به تبع آن دوام دال کاهش خواهد یافت.

علائم بتن یخ زده :

مهمترین نشانه ظاهری یخزدگی بتن در ابتدا در سقف پوسته پوسته شدن رویه آن و جمع شدن لایه های رویی با کمی فشار ، مثلا فشار با نوک کفش است.

ضمنا در نقاطی که بتن دارای قشر کمتر است نظیر روی بلوکهای سقف نظیر یونولیتها (پلی استایرن) براحتی عدم گیرایی و انعطاف پذیر بودن بتن را با کمی فشار احساس خواهید کرد.

در مورد اعضای دیگر نظیر ستون ممکن است که ترکهای ریز ظاهری دیده شود اما قطعی نیست.در اینمورد بهترین کار امتحان مقاومت آن با ضربه های کم است.

در این مواقع براحتی میتوانید از لایه های رویی با ضرباتی به نسبت کم بخشهایی را جدا کرده و بکنید.

در دراز مدت هم تقریبا بتن بصورت پودری و مصالح ماسه ای و فاسد در میاید.  

حداقل دمای مجاز بتن هنگام اختلاط ، ریختن و نگهداری و نیز حداکثر مجاز افت تدریجی دما در 24 ساعت اولیه پس از خاتمه دوره حفاظت بتن مطابق جدول 7-6-3 آیین نامه آبا:

دمای بتن برحسب درجه سلسیوس (در مراحل مختلف کار با توجه به دمای محیط و اندازه اعضا و قطعات

چنانچه تدابیری ویژه برای اختلاط و بتن ریزی فراهم نگردد ، ریختن بتن در دمای 20- درجه سلسیوس (سانتی گراد ) و کمتر از آن ممنوع است .

دمای بتن هنگام اختلاط نباید بیش از 8 درجه سلسیوس ( سانتی گراد) زیادتر از مقادیر جدول 7-6-3 باشد زیرا موجب اتلاف انرژی بیشتر ، افت شدید اسلامپ و در نهایت کاهش کیفیت بتن می گردد.

مضرات اضافه نمودن آب به بتن :

یکی از مشکلاتی که مجریان پروژه های ساختمانی در کارگاه با آن مواجه هستند افزایش میزان آب به بتن( نسبت آب به سیمان (W/C در کارگاه جهت کسب روانی و کارایی بیشتر میباشد، در حالی که افزایش آب بیش از حد مورد نیاز فرایند واکنش سیمان با آب ، سبب می شود پس از تکمیل واکنش مقداری آب به صورت آزاد در داخل مخلوط بتن باقی بماند ، این آب اضافی تبخیر شده و شبکه ای از فضای خالی بر جا میگذارد و علاوه بر آن معایب زیر را به همراه خواهد داشت :

  1.  کاهش مقاومت فشاری و کششی بتن
  2. کاهش خاصیت آببندی بتن ( زیرا هرچه آب بیشتری مصرف شده باشد ، فضای خالی بیشتری در بتن ایجاد شده و در نتیجه روزنه های بیشتری برای عبور آب وجود خواهد داشت).
  3. افزایش جذب آب ( به دلیل گسترده شدن فضاهای خالی ).
  4. پیوستگی کمتر بین لایه های متوالی در بتن ریزی .
  5. کاهش چسبندگی بین میلگرد و بتن ( چون سطح تماس میلگرد و بتن کمتر خواهد بود).
  6. کاهش مقاومت در مقابل شرایط جوی نامساعد( تر و خشک شدن های متوالی و سرد و گرم شدن های متوالی).
  7. افزایش میزان افت.
  8. افزایش میزان خزش .
  9. افزایش امکان آب انداختن بتن تازه .
  10. افزایش امکان جدا شدن دانه ها در بتن تازه.  

از این رو جهت رفع این مشکل و استفاده از بتنی با ویژگی های کششی عالی و کارایی بهینه، ضمن کاهش میزان آب(w/c) و افزایش روانی ، استفاده از فوق روان کننده ها پیشنهاد میگردد.

مزایای استفاده از فوق روان کننده ها

  1.  در مخلوط های بتن با کارآیی زیاد با کم کردن میزان آب ، باعث چسبندگی بیشتر و کاهش در جدا شدگی دانه ها و نیز افزایش انسجام و تراکم بتن می گردد ، ضمن آنکه کارآیی را در حد ثابت نگاه می دارد .
  2.  با کاهش مقدار آب در مخلوط بتن ، ضمن حفظ کارآیی باعث کاهش آب انداختن می شود. 
  3. موجب کاهش مقدار آب می گردد ، در نتیجه مقاومت بتن افزایش می یابد ، بدون آنکه در کارایی بتن تغییری حاصل شود. 
  4. افزودنیهای فوق روان کننده با ایجاد پراکندگی سیمان در مخلوط بتن ، ضمن ایجاد سطوح بیشتر در تماس با آب ، باعث هیدراتاسیون بهتر سیمان می شوند و به این دلیل در دراز مدت مقاومت این بتن از بتنی که با همین نسبت آب به سیمان و بدون افزودنی ساخته می شود ، بیشتر خواهد بود. 
  5. در نسبت آب به سیمان ثابت کارآیی مخلوط ها با مقاومت بالا و با مقدار سیمان زیاد را افزایش می دهند، در غیر این صورت این مخلوط ها زیاد سفت بوده و امکان جا دادن آنها در قالب با نسبت آب به سیمان لازم وجود نخواهد داشت . 
  6. افزودنیهای کاهنده آب قابلیت نفوذ نا پذیری بتن را در برابر آب و محلولهای شیمیایی به مقدار زیادی افزایش می دهند و این عملکرد دوام بتن در مقابل یخ زدن – آب شدن ، نفوذ آب ، اکسیژن و دی اکسید کربن یا CO2و دیگر عوامل زیان بخش شرایط جوی – اقلیمی افزایش یابد.
  7.  در هوای سرد کاهش نسبت آب به سیمان سبب میشود ، خطر یخ زدگی آب اضافی در بتن که وارد واکنش هیدراسیون نمیشود کاهش یافته ، با استفاده از روان کننده ها علاوه بر تامین کارایی ، هیدراسیون بهتر صورت گرفته و حرارت زایی بهتر سبب گیرش سریعتر بتن میگردد

 

CONTACT WITH US

+880 1718 542 596

info@bdthemes.com