بتن ریزی در هوای سرد به دلیل حساسیت بتن در برابر سرما و یخبندان، نیازمند دقت و رعایت الزامات خاصی است. بتن، ماده ای با خواص شگفت انگیز و ساخته شده از ترکیباتی نسبتاً کم هزینه و در دسترس است که از پروژه های عمرانی عظیم تا کارهای ساختمانی کوچک کاربرد دارد. با وجود این مزایا، بتن در مراحل اولیه پیش از رسیدن به مقاومت کافی، در برابر شرایط نامساعد، خصوصاً یخبندان، آسیب پذیر است. از آنجا که بسیاری از مناطق جهان در بخش قابل توجهی از سال با هوای سرد مواجه هستند، آیین نامه های بتن در هر کشور الزاماتی ویژه برای بتن ریزی در دما پایین هوا تدوین کرده اند که رعایت آن ها برای مهندسان و پیمانکاران ضروری است.
در ادامه این مطلب می خوانید
شرایط هوای سرد از نگاه آیین نامه بتن ایران
مطابق بند 7-10-1-1 جلد دوم آیین نامه بتن ایران، شرایط هوای سرد در زمانی حاکم می شود که دمای هوا حین بتن ریزی، زیر 5 درجه سانتی گراد باشد و یا این که احتمال بدهیم در مدت زمان محافظت از بتن، دمای محیط به زیر 5 درجه افت پیدا می کند. بنابراین در اجرای بتن ریزی باید وضعیت پیش بینی هوا چک شود و بر اساس آن تصمیماتی مبنی بر محافظت از بتن در هوای سرد اتخاذ گردد.
توجه داشته باشید که الزامات بتن ریزی در هوای سرد تنها مربوط به فصل زمستان نیست و بسته به موقعیت جغرافیایی هر منطقه، ممکن است در سایر فصول سال نیز دمای هوا به زیر 5 درجه سلسیوس برسد.
مشکلات بتن ریزی در هوای سرد
آیین نامه بتن ایران، دمای یخ زدگی بتن را در فشار 1 اتمسفر بین 1- تا 2- درجه سانتی گراد عنوان می کند. ممکن است سؤال پیش بیاید که چرا آیین نامه شرایط هوای سرد را، زیر 5 درجه سانتی گراد اعلام کرده است؟
تحقیقات نشان داده هنگامی که بتن در سنین اولیه خود در معرض هوای سرد با دمای کمتر از 5 درجه قرار می گیرد، فرایند هیداسیون و واکنش های مرتبط با گیرش بتن، تا حد زیادی کند می گردد. هیدراسیون همان واکنش میان آب و ذرات سیمان است که به دنبال آن، سیمان ابتدا خاصیت چسبندگی و خمیری پیدا می کند و سپس به تدریج سخت می شود. سرعت انجام هیدراسیون به عوامل مختلفی بستگی دارد و به طور مستقیم روی کیفیت نهایی و میزان مقاومت بتن سخت شده اثر می گذارد.
پس از بتن ریزی در هوای سرد و کاهش سرعت سخت شدن بتن، هنگامی که اجزای بتنی در معرض بارهای دوره ساخت قرار بگیرند، احتمال بروز ترک خوردگی و تغییرشکل در آن ها بسیار زیاد خواهد بود. چنانچه در هر مرحله از بتن ریزی، مراقبت و عمل آوری، بتن دچار یخ زدگی و آسیب گردد، دوام و مقاومت آن در طولانی مدت با افت زیادی روبرو می شود.
شما می توانید مقاله آشنایی با بتن ریزی در هوای گرم نیز مطالعه فرمایید
دستورالعمل های بتن ریزی در هوای سرد
در جلد دوم جدیدترین ویرایش آیین نامه بتن ایران (دانلود Code120-2) الزاماتی در خصوص اقدامات قبل و بعد بتن ریزی در هوای سرد و شرایط محافظت از بتن ذکر شده که در ادامه به آن می پردازیم.
الزامات پیش از بتن ریزی در هوای سرد
- قبل از بتن ریزی باید کلیه تجهیزات مورد نیاز بتن ریزی در هوای سرد فراهم شود. تجهیزاتی همچون دماسنج، وسایل گرمایشی(برای آب و سنگدانه ها) و پوشش های حفاظتی از این دسته اند.
- هیچ یک از مصالح و تجهیزات اعم از میلگرد و قالب ها نباید یخ بسته باشند یا این که برف روی آن ها نشسته باشد.
- درجه حرارت مصالح فلزی که در تماس با بتن قرار می گیرند نباید زیر صفر باشد.
- اگر زمین یا لایه بتن قبلی یخ زده باشد باید قبل از بتن ریزی، دمای سطح کار به بالای صفر درجه برسد.
مشاوره رایگان جهت خرید و یا اجاره قالب های جایگزین یونولیت سقفی
جهت دریافت مشاوره رایگان و اطلاع از آخرین قیمت ها ، با پر کردن فرم زیر مشاورین ما در اولین فرصت با شما تماس خواهند گرفت
الزامات بتن ریزی در شرایط سرمایی
- مصرف حباب سازها و ایجاد حباب هوای عمدی در بتن، در کاهش اثرات مخرب بتن ریزی در هوای سرد سودمند خواهد بود.
- مطابق بند 7-10-4-2 و 7-10-4-3 کلیه اقدامات ضروری باید انجام شود تا بتن غیراشباع قبل از رسیدن به مقاومت فشاری 5 MPa و بتن اشباع قبل از رسیدن به مقاومت فشاری 25 MPa یخ نزند.
الزامات پس از بتن ریزی در هوای سرد
- پس از بتن ریزی و آب انداختن بتن، به دلیل سردی هوا، نرخ تبخیر کند است و آب بالا آمده مدت زمان بیشتری روی سطح می ماند. یخ زدن آب، تأخیر و نیاز به دقت بیشتر در عملیات پرداخت، از جمله چالش های بتن ریزی در هوای سرد است که آیین نامه برای جلوگیری از آن، به مصرف آب کمتر در بتن توصیه کرده.
- پس از عملیات بتن ریزی در سرما، بلافاصله باید عملیات حفظ بتن در برابر سرما آغاز شود. استفاده از پوشش عایق و گرم کردن بتن در این شرایط توصیه می شود. بهتر است گرما در یک نقطه متمرکز نشود و به هیچ وجه نباید بتن در تماس مستقیم با آتش قرار گیرد.
- ضخامت پوشش باید در لبه ها و گوشه های اجزای بتنی بیشتر باشد. چرا که این نقاط بیشتر در معرض آسیب های ناشی از هوای سرد قرار دارند.
چه زمانی حفاظت از بتن به پایان می رسد؟
زمانی که بتن به مقاومت 5 مگاپاسکال برسد، زمان محافظت از آن به پایان می رسد. برای اثبات این موضوع از بلوغ سنجی و انواع روش های غیرمخرب استفاده می کنند.
در برخی مواقع شرایط پروژه ایجاب می کند که زمان محافظت از بتن کاهش یابد. برای کاهش این زمان، راهکارهای زیر توصیه می شود:
- افزایش گرمازایی و مقاومت اولیه با بالا بردن درصد سیمان
- کاهش نسبت آب به سیمان (W/C) با روش هایی مثل افزودن روان کننده ها
- استفاده از افزودنی های زودسخت کننده
- استفاده از سیمان با مقاومت اولیه زیاد مانند سیمان پرتلند نوع 3
- بالا بردن درجه حرارت بتن در زمان مراقبت
پس از دوره محافظت، جهت جلوگیری از افت دمای بتن، باید طی حداقل 24 ساعت به تدریج مراقبت را کم کرد. در غیر این صورت بتن تحت تأثیر تنش های حرارتی آسیب می بیند.
جمع بندی
مزیت اصلی بتن که به استفاده گسترده از آن در صنایع مختلف انجامیده، ظرفیت باربری بالا و مقاومت فشاری مطلوب است. باید توجه داشت که روند کسب مقاومت در بتن می تواند تحت تأثیر عوامل مختلف، با مشکلاتی مواجه شود. یکی از این عوامل بتن ریزی در هوای سرد است که می تواند با خطر یخ زدگی و کاهش سرعت هیدراسیون، به بروز آسیب های گسترده در بتن منجر شود. به همین دلیل آیین نامه بتن ایران توصیه ها و الزاماتی را در خصوص ریختن بتن در دمای پایین بیان کرده که عمل به آن ها مانع از افت کیفیت، دوام و مقاومت بتن خواهد شد.