به سایت پارسمان شیمی خوش آمدید

زیر مجموعه گروه پارسمان
بتن ریزی در هوای گرم

اقدامات احتیاطی و اثرات بتن ریزی در هوای گرم

محتوای مقاله

بتن‌ریزی، فرآیند بچینگ بتن، اختلاط، حمل و نقل، بتن‌ریزی، متراکم کردن و غیره است و برای هر ساخت و ساز به‌دلیل کیفیت و دوام آن ضروری‌ترین روش است. فرآیند بتن‌ریزی تحت تأثیر دما، رطوبت و سایر عوامل محیطی است. هنگام بتن‌ریزی آن یا در هوای گرم باید اقدامات احتیاطی متفاوتی انجام شود.

در این مقاله بتن‌ریزی در هوای گرم شرح داده شده است. دانش در مورد بتن‌ریزی در هوای گرم در مناطقی با درجه حرارت بالا و بسیار بالا، ضروری است. ممکن است لازم باشد قبل از بتن‌ریزی بتن خنک شود، به‌عنوان مثال با جایگزینی بخشی از آب موجود در مخلوط با یخ پوسته شده یا به روش‌های دیگر.

چه دمایی برای بتن ریزی، خیلی گرم است؟

آب و هوای گرم معمولاً در تابستان با آن مواجه می‌شویم، امّا ترکیبی از عوامل آب و هوایی دیگر مانند سرعت باد زیاد، رطوبت کم و تابش خورشید است که می‌تواند در هر زمان یا در هر فصل به‌ویژه در آب و هوای خشک و گرمسیری رخ دهد.

تعریف آب و هوای گرم ممکن است از کشوری به کشور دیگر بسته به ارائه کدهای محلی، که پس از مطالعه شرایط محلی تعریف می‌شوند، تغییر کند.

طبق کد هند (IS : 7861 (قسمت اول): 1175)، شرایط آب و هوای گرم زمانی ایجاد می‌شود که هر یک از عملیات بتن‌ریزی در دمای اتمسفر بالاتر از 40 درجه سانتی‌گراد یا 104 درجه فارنهایت و هر عملیات بتن‌ریزی (به استثنای عمل‌آوری با بخار) انجام شود. جایی که انتظار می‌رود دمای بتن در زمان بتن‌ریزی آن فراتر از 40 درجه‌ سانتی‌گراد یا 104 درجه فارنهایت باشد.

طبق استاندارد استرالیا (AS13791)، شرایط آب و هوایی گرم زمانی ایجاد می‌شود که بتن‌ریزی در دمای هوای بالای 30 درجه سانتی‌گراد و حداکثر دمای بتن بالای 35 درجه سانتی‌گراد باشد.

طبق تعریف انجمن ملی بتن آماده (ایالات متحده آمریکا)، “هوای گرم، (همانطور که توسط  ACI350Rتعریف شده است)، هر ترکیبی از شرایط که با افزایش سرعت از دست دادن رطوبت و سرعت هیدراتاسیون سیمان، کیفیت بتن تازه مخلوط شده یا سخت شده را مختل می‌کند، یا در غیر این صورت باعث ایجاد نتایج مضر به‌دلیل: دمای محیط بالا- دمای بتن بالا- رطوبت نسبی کم- تابش خورشیدی می‌شود.

دمای بالا چه تاثیری بر بتن دارد؟

در بتن تازه، دمای بالای اتمسفر باعث افزایش دمای بتن می شود. به‌همین دلیل سرعت هیدراتاسیون افزایش می‌یابد و منجر به تسریع گیرش می‌شود. دمای بالا منجر به تبخیر سریع رطوبت از سطوح در معرض آن می‌شود و ممکن است باعث ترک خوردگی و انقباض پلاستیک شود و سرد شدن بعدی بتن سخت شده می‌تواند باعث ایجاد تنش کششی شود. بنابراین، باید توجه ویژه‌ای به عمل‌آوری در بتن‌ریزی در هوای گرم نسبت به شرایط عادی محیط شود. در هوای گرم تقاضای آب بتن‌ریزی افزایش می‌یابد که باعث افزایش نسبت آب به سیمان و در نتیجه کاهش مقاومت پتانسیل می‌شود. همچنین باعث تسریع از دست دادن اسلامپ یا کارایی بتن می‌شود و بتن‌ریزی بتن را دشوار می‌کند و بر روی پرداخت بتن تأثیر می‌گذارد.

 

اثرات هوای گرم بر بتن

1- گیرش یا سفت‌شدن زودهنگام بتن

در بتن‌ریزی در هوای گرم به‌دلیل دمای بالاتر، زمان گیرش بتن کاهش می‌یابد و منجر به سفت شدن زودهنگام و از بین رفتن اسلامپ یا کارایی می‌شود. همین امر باعث هیدراتاسیون با کیفیت پایین می‌شود و در درازمدت باعث از دست دادن مقاومت خود بتن می‌شود.

2-  تبخیر آب اختلاط

بتن‌ریزی در هوای گرم معمولاً با رطوبت نسبی کمتر همراه است. به این دلیل آبی که با بتن مخلوط می‌شود تا کارایی لازم را داشته باشد از بین می‌رود. در نتیجه بتن غیرقابل اجرا می‌شود و بنابراین برای متراکم شدن کامل بتن به مقدار زیادی تراکم نیاز است. اگر این کار انجام نشود، حفره‌های بزرگی در بتن باقی می‌ماند که باعث ایجاد تمام مشکلات و معایب در بتن است.

 

3- کارایی یا اسلامپ بتن

از دست دادن کارایی یا اسلامپ به‌دلیل دمای بالا، مشکل عمده‌ای است که در بتن‌ریزی در هوای گرم ایجاد می‌شود. بر عملیات بتن‌ریزی مانند جاگذاری، تراکم و تکمیل اثر می‌گذارد. افزودن آب اضافی برای بهبود کارایی یا اسلامپ مخلوط بتن، باعث کاهش مقاومت و افزایش نفوذپذیری و در نهایت کاهش دوام بتن می‌شود.

4- مقاومت فشاری

بتن‌ریزی در هوای گرم به‌دلیل دمای بالا باعث افزایش تقاضای آب می‌شود. هر دو می‌توانند مقاومت 28 روزه بتن را کاهش دهند. با افزودن آب بیشتر برای حفظ کارایی، نسبت آب به سیمان را افزایش داده و باعث از بین رفتن استحکام و دوام می‌شود. همچنین ممکن است انقباض ناشی از خشک شدگی بتن سخت شده را افزایش دهد.

5-  زمان کمتری برای پرداخت

پرداخت کار بتن باید در اسرع وقت پس از بتن‌ریزی به‌ویژه در بتن‌ریزی در هوای گرم انجام شود. در موارد خاص، اگر به‌دلیل سفت شدن یا گیرش سریع‌تر و تبخیر سریع‌تر آب، تکمیل زودرس امکان‌پذیر نباشد، کیفیت پرداخت در حد استاندارد پایینی خواهد بود. به‌طورکلی، ملات تازه اضافی برای پرداخت مورد نیاز است که منجر به عملکرد ضعیف می‌شود.

6- جذب آب

در مناطق آب و هوای گرم، زیر قالب معمولاً خشک و آب جذب می‌شود. بنابراین، زیر سطح قالب باید قبل از بتن‌ریزی بتن خیس شود. اگر این کار با دقت کافی انجام نشود، ممکن است آب موجود در بتن در اثر جذب سطحی در تماس با بتن از بین برود و سطح تماس را از نظر کیفیت ضعیف‌تر کند.

7-  عمل‌آوری بتن

برای بتن‌ریزی در هوای گرم، عمل‌آوری زودهنگام ضروری است زیرا هوای گرم نیاز به تلاش مداوم برای عمل‌آوری بتن دارد. اگر فاصله یا وقفه‌ای وجود داشته باشد، سطح بتن را سریع خشک می‌کند و هیدراتاسیون مداوم را قطع می‌کند که تأثیر نامطلوبی بر توسعه مقاومت کامل آن می‌گذارد.

8- ترک‌خوردگی انقباض پلاستیک

در بتن‌ریزی در هوای گرم، هوای گرم باعث تسریع از بین رفتن رطوبت از سطح می‌شود. اگر میزان تبخیر بیشتر از میزان آب‌انداختگی بتن باشد، باعث خشک شدن سطح و در نتیجه جمع شدن و انقباض بتن می‌شود. ترک‌خوردگی زمانی رخ می‌دهد که تنش‌های انقباضی از ظرفیت کششی بتن بیشتر شود. ترک‌های انقباض پلاستیک ممکن است کاملاً عمیق باشند و تا زمانی که تنش‌های انقباضی از بین بروند به گسترش خود ادامه می‌دهند.

 

9-  ترک حرارتی

ترک حرارتی نتیجه گرادیان حرارتی است. هنگام بتن‌ریزی بتن، گرمای هیدراتاسیون باعث افزایش دمای داخلی بتن می‌شود. از طرف دیگر، به‌دلیل تغییرات سریع در دمای سطح خارجی بتن، یعنی زمانی که دال‌های بتنی، روسازی‌ها یا دیوارها در یک روز گرم و سپس یک شب خنک قرار می‌گیرند، ممکن است منجر به گرادیان حرارتی بین فضای داخلی گرم بتن و سطح خارجی سردتر بتن شود فضای داخلی گرم‌تر، مانعی برای سطح خارجی سردتر ایجاد می‌کند، که می‌خواهد منقبض شود، که همین امر منجر به ترک‌های حرارتی می‌شود.

 

نکات/ اقدامات احتیاطی که هنگام بتن‌ریزی در هوای گرم باید به خاطر سپرده شود.

1- پیش آماده‌سازی بتن‌ریزی در هوای گرم

  • باید برنامه‌ریزی مناسب برای بتن‌ریزی در هوای گرم تهیه شود. بتن‌ریزی را می‌توان در زمانی که دما بالا نیست انجام داد، مثلاً می‌توان آن را در اوایل صبح در روز یا در اواخر بعد از ظهر که دمای محیط پایین است برنامه‌ریزی کرد.
  • برای بتن‌ریزی در هوای گرم، نیروی کار و ماشین‌آلات کافی برای به حداقل رساندن زمان لازم برای بتن‌ریزی و تکمیل بتن فراهم شود، زیرا شرایط آب و هوای گرم زمان بسیار کوتاهی برای گیرش اولیه و نهایی بتن دارد.
  • بادشکن‌های موقت برای محدود کردن سرعت باد، نصب شود.
  • برای کاهش دمای سطح بتن آفتاب‌گیر نصب شود.
  • تمام مواد تشکیل‌دهنده بتن (مانند سنگدانه‌های ریز و درشت) را تا حد امکان با قرار دادن سایبان بر روی مواد تشکیل‌دهنده و همچنین پاشیدن آب روی آنها خنک نگه‌داشته شود.
  • برای بتن‌ریزی در هوای گرم، آرماتور فولادی و قالب قبل از بتن‌ریزی بتن باید مرطوب شود تا جذب آب از مخلوط بتن کاهش یابد.

2- نسبت مواد و مخلوط برای بتن‌ریزی در هوای گرم

  • برای بتن‌ریزی در هوای گرم از مصالح و نسبت طرح مخلوط که مقاومت خوبی در برابر آب و هوا دارد باید استفاده شود، یعنی برای مثال ماسه‌ای انتخاب شود که گرمای ویژه کمی دارد و غیره.
  • از بتنی استفاده شود که روانی کافی داشته باشد که امکان بتن‌ریزی و تحکیم سریع را فراهم کند.
  • برای کاهش دمای اولیه بتن، از سنگدانه‌های خنک و آب/یخ خنک در بتن‌ریزی در هوای گرم استفاده شود. (نباید نسبت آب به سیمان افزایش یابد.)
  • در بتن‌ریزی در هوای گرم، دمای سنگدانه‌ها را می‌توان با آبیاری یا پوشاندن آنها حفظ کرد.
  • استفاده از سیمان با حرارت کم برای بتن‌ریزی در هوای گرم ترجیح داده می‌شود.
  • باید از افزودنی‌های دیرگیر کننده برای مقابله با سفت شدن زودرس یا گیرش مخلوط تازه برای بتن‌ریزی در هوای گرم، استفاده شود.

3- بتن‌ریزی بتن

  • در طول بتن‌ریزی در هوای گرم، سطح بتن باید با ورقه‌های پلاستیکی محافظت شود یا برای حفظ رطوبت اولیه در مخلوط بتن از کند کننده‌های تبخیر استفاده شود.
  • بتن‌ریزی در هوای گرم ممکن است در یک محیط سرپوشیده انجام شود.
  • در هنگام حمل و نقل بتن مرطوب از ظروف خنک کننده، خطوط لوله، ناوه شیب‌دار و غیره استفاده شود.
  • در طول بتن‌ریزی در هوای گرم، عملیات بتن‌ریزی مانند حمل، بتن‌ریزی و پرداخت بتن تا جایی که امکان دارد یا امکان‌پذیر است باید تکمیل شود.
  • در طول بتن‌ریزی در هوای گرم، فوراً بعد از مراحل پرداخت اولیه یک لایه نازک از الکل آلیفاتیک را روی بتن اکسپوز اسپری شود تا تبخیر آب کاهش یابد.

 

4-  عمل‌آوری

  • در بتن‌ریزی در هوای گرم، برای افزایش رطوبت نسبی و برآوردن نیاز رطوبت هوای محیط، ناحیه بالای محل بتن‌ریزی را مه‌پاش قرار دهید.
  • برای بتن‌ریزی در هوای گرم، روش‌های عمل‌آوری مناسب باید در اسرع وقت پس از پرداخت بتن ارائه شود.
  • در بتن‌ریزی در هوای گرم می‌توان از روش‌های کارآمدتر برای عمل‌آوری نسبت به استفاده از آب، مانند پوشینه‌های عمل‌آوری، ورق‌های پلاستیکی و ترکیبات عمل‌آوری بتن استفاده کرد.

دانش در مورد بتن‌ریزی در هوای گرم راهنمایی در مورد اثرات شرایط آب و هوای گرم بر خواص بتن و اقدامات احتیاطی برای به حداقل رساندن هرگونه اثرات نامطلوب احتمالی هنگام بتن‌ریزی و حفظ کیفیت و دوام ساخت و ساز در چنین شرایطی ارائه می‌دهد.