همان طور که می دانیم شرایط آب و هوایی و دمایی از پارامترهای مهم در هنگام بتن ریزی هستند و تاثیرات زیادی روی پخت بتن و استحکام نهایی آن دارند بنابراین تمهیدات لازم در مورد آنها باید بکار گرفته شود. در این مقاله می خواهیم شرایط بتن ریزی در آب و هوای سرد را بررسی کنیم. در این شرایط یکی از مهمترین اقدامات، جلوگیری از یخ زدگی بتن است. این کار مستلزم آن است که پیمانکاران حداقل دمای بتن را حفظ کنند تا از استحکام مناسب آن نیز اطمینان حاصل شود. همراه ما باشید تا با راه های جلوگیری از یخ زدگی بتن به صورت کامل آشنا شوید.
اقدامات اصلی برای بتن ریزی در هوای سرد
سه اقدام اصلی برای بتن ریزی در هوای سرد وجود دارد که شامل موار زیر است:
- محافظت از بتن تازه قرار گرفته در برابر یخ زدگی در زمان های اولیه
- حفاظت از بتن برای اطمینان از مقاومت کافی
- حفاظت از بتن در برابر شوک حرارتی و ترک خوردگی در پایان دوره حفاظتی
محافظت پس از بتن ريزی
- روش های مختلف محافظت بتن، پس از جايدهی شامل پوشش مناسب يا حرارت دادن در فضای مسدود است. اعضای نازك بتن، نياز به محافظت طولانی مدتی دارند، اما بتن های حجيم به خصوص در سن اوليه نياز به محافظت ندارند به شرطی كه دمای هيدراتاسيون جبران كننده دمای بتن باشد.
- در هنگام هوای سرد بايد از عمل آوری با آب اجتناب و به روش عايقی (استفاده از پوشش برای جلوگيری از تبخير آب) اكتفا كرد. در عمل آوری حرارتی (پروراندن) نبايد خشك شدگی موضعی حاصل شود و گازهای حاصل از سوزاندن مواد مختلف در تماس با بتن جوان قرار گيرد. استفاده از بخار آب در عمل آوری حرارتی امكان رطوبت رسانی را فراهم می آورد.
- عموماً بتنی که یخ زده باشد ، در ظاهر آن ترک هایی قابل توجه دیده می شود که بخاطر ازدیاد حجم آب در اثر سرما و در نتیجه ترک در بتن ایجاد می شود. نیز موجب کاهش پایایی و کسب مقاومت بتن شده و عملاً آن انتظاری که از بتن به عنوان ماده همگن و با مقاومت فشاری بالا (که اکنون بتن خرد شده) را داریم کمرنگ تر خواهد شد.
- مهمترین نشانه ظاهری یخ زدگی بتن در ابتدا پوسته پوسته شدن رویه آن و جمع شدن لایه های رویی با کمی فشار مثلا فشار با نوک کفش است. ضمناً در نقاطی که بتن دارای قشر کمتر است نظیر روی بلوک های سقف، نظیر یونولیت ها (پلی استایرن) براحتی عدم گیرایی و انعطاف پذیر بودن بتن را با کمی فشار احساس خواهید کرد.
- برای بتن های خیس، عمل یخ زدگی یک عامل تخریب است، چون آب به هنگام یخ زدن ازدیاد حجم پیدا کرده و باعث تولید تنش های مخرب درونی شده و لذا بتن ترک می خورد. ترک ها و درزهایی که نتیجه یخ زدگی و ذوب متناوب هستند، باعث میشوند سطح بتن به صورت پولکی درآمده و بر اثر فرسایش، خرابی عمق بیشتری یابد. بنابراین عمل یخ زدگی بتن و میزان تخریب حاصله، بستگی به درجه تخلخل و نفوذپذیری بتن دارد.
راهکارهای محافظت از یخ زدگی بتن
نکات ارائه شده بر اساس آئین نامه بتن ایران (آبا)، آیین نامه بتن آمریکا (ACI306-10) و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان (۹۲) و تجربیات کاری تهیه و تنظیم شده است.
- بتن ریزی در ساعات گرم روز (از ساعت ۹ تا ۱۵)
- استفاده از سیمان تیپ III
- استفاده از سیمان تیپ I با عیار بالا به جای سیمان تیپ III
- عدم استفاده از سیمان پوزولانی و سرباره ای
- محدود کردن نسبت آب به سیمان به میزان حداکثر ۰/۵
- کاهش آب مصرفی در بتن تا حد امکان و جایگزین کردن روان کننده و افزودنی خمیری کننده جهت افزایش کارایی بتن
- در صورت عدم استفاده از روان کننده، توصیه می شود تا حد امکان اسلامپ بتن از عدد ۵۰ میلیمتر فراتر نرود
- ثبت دمای بتن حداقل دوبار در شبانه روز، مخصوصاً در گوشه ها و لبه های اعضا
- یخ و برف زدایی سنگدانه ها، میلگرد ها و قالب ها
- عمل آوردن بتن تازه بایستی حداقل ۲۴ ساعت و تا رسیدن بتن به مقاومت ۵ مگاپاسکال ادامه یابد
- ضرورت محافظت از بتن سخت شده ای که مقاومت فشاری آن به ۲۴ مگاپاسکال نرسیده است
- استفاده از مواد افزودنی زودگیر کننده استاندارد و یا ضد یخ آزمایش شده با اطمینان از عدم تاثیر منفی بر مقاومت بتن
- گرم کردن آب مورد نیاز تا دمای حداکثر ۶۰ درجه سانتی گراد
- گرم کردن سنگدانه ها تا دمای ۱۵ درجه سانتی گراد
- پوشاندن بتن پرداخت شده با پلاستیک تیره، گونی، ماسه یا کاه
- دمای بتن در معرض هوای سرد باید بالاتر از ۵ درجه سانتیگراد نگه داشته شود تا مقاومت اولیه مورد نیاز بدست آید
- توصیه می شود که در دو روز اول عمل آوری دمای بتن بالاتر از صفر درجه سانتیگراد نگه داشته شود.
راهنما و دستورالعمل بتن ریزی در هوای سرد ACI 306R
این دستورالعمل و راهنمایی که توسط موسسه بتن آمریکا تهیه شده است به پیمانکاران و تولید کنندگان بتن و مصالح ساختمانی کمک می کند تا با انتخاب فرایندها و روش های مناسب از یخ زدن بتن جلوگیری کنند. در واقع در صورتی که الزامات به درستی انتخاب و پیاده سازی شوند بتن ریزی در هوای سرد می تواند استحکام و دوام کافی را برای برآورده ساختن مورد نظر را ایجاد کند و یخ زدگی بتن رخ ندهد. مطابق با این راهنما، اقدامات لازم عبارتند از:
- جلوگیری از آسیب بتن در اثر انجماد در زمان های اولیه
- قبل از برداشتن فرم ها و قالب ها، اطمینان حاصل کنید که بتن استحکام کافی را پیدا کرده است.
- حفظ شرایط پخت که باعث تقویت استحکام می شود.
- محدود کردن تغییرات سریع دمایی
- تداوم دوره حفاظتی مطابق با قابلیت سرویس دهی ساختار