بتن یکی از پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی در جهان است که به دلیل دارا بودن خواص مکانیکی مطلوب، دسترسی آسان و مقرون‌به‌صرفه بودن نسبت به مصالح فلزی، در بسیاری از پروژه‌های عمرانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. جهت کسب مقاومت و دوام حداکثری المان‌های بتنی و همچنین کارپذیری مناسب بتن، باید ضوابط و الزامات فنی در هنگام طرح اختلاط، بتن‌ریزی و عملآوری به‌درستی رعایت گردد. در این مطلب به قوانین و الزامات بتن ریزی در هوای گرم پرداخته‌ایم. رعایت این ضوابط، به‌ویژه در کشور ما که عمده شهرهای آن، در اقلیم گرم و خشک زمین واقع شده‌اند، از اهمیت بالایی برخوردار است.
بتن ریزی در هوای گرم چه مشکلاتی ایجاد می‌کند؟
برای پرداختن به مشکلات بتن ریزی در هوای گرم، ابتدا باید به تعریف درستی از پارامترهای هوای گرم از نگاه آیین‌نامه بتن ایران (آبا) برسیم. بر اساس این آیین نامه، شرایط هوای گرم در زمانی حاکم می‌شود که دمای بتن در هنگام بتن‌ریزی به بیش از 32 درجه سانتی‌گراد رسیده باشد. به طور معمول درجه حرارت مخلوط بتن در کارگاه، 2 درجه از دمای هوای محیط بیشتر است. بنابراین هنگامی که دمای هوا در محیط بتن‌ریزی بیش از 30 درجه باشد، باید الزامات بتن ریزی در هوای گرم رعایت گردد.
اگر دمای بتن تازه یا سخت‌شده، از حد مجاز آیین‌نامه تجاوز کند و کنترل نشود، احتمال بروز مشکلات زیر وجود دارد.
برای خرید یونولیت سقفی با قیمت مناسب از یونیپلکس از این صفحه اقدام نمایید.
کاهش روانی بتن
اسلامپ بتن، معیار مناسبی برای سنجش میزان روانی، چسبندگی و کارایی بتن است. در هوای گرم، با افزایش تبخیر آب، روانی بتن افت پیدا کرده و ممکن است کارگران به‌اشتباه آب بیشتری برای جبران روانی از دست‌رفته، به بتن بیافزایند. این کار نسبت‌های دقیق و کنترل‌شده بین ترکیبات بتن را بر هم می‌زند و با افزایش نسبت آب به سیمان، ممکن است کاهش مقاومت بتن و مشکلات بعدی را به دنبال داشته باشد.
پایین آمدن زمان گیرش بتن
گیرش سریع بتن باعث افزایش غلظت و کندروانی آن می‌شود. در نتیجه انتقال، تراکم و پرداخت سطح بتن دشوارتر خواهد شد. این اتفاق خطر به وجود آمدن درز سرد را به دنبال دارد که نشانه ناپیوستگی و یکی از ضعف‌های جدی و خطرآفرین بتن به‌حساب می‌آید.
جمع‌شدگی بتن و ایجاد ترک
یکی از مهم‌ترین اثرات بتن ریزی در هوای گرم بدون رعایت الزامات آیین‌نامه‌ای، احتمال کاهش مقاومت و دوام بتن و احتمال بروز ترک‌های گسترده در آن است. ترک‌ها و آسیب‌های سطحی بتن، علاوه بر این که ظاهر ناخوشایندی در سازه و المان‌ها بتنی به نمایش می‌گذارند، راه را برای نفوذ رطوبت و انواع حملات شیمیایی باز می‌کنند. در نتیجه ایمنی، دوام و پایداری نقاط مختلف سازه به‌شدت تحت‌تأثیر قرار می‌گیرد.
یکی از دلایل بروز ترک در بتن، جمع‌شدگی در اثر عوامل مختلف است. در زمانی که هنوز مدت زیادی از بتن‌ریزی نگذشته، تبخیر آب از سطح بتن یا جذب آن توسط مواد معدنی، می‌تواند عاملی برای جمع‌شدگی پلاستیک یا خمیری باشد. در محیطی با دمای بالا، وزش باد سریع و رطوبت کم هوا، تبخیر آب از سطح بتن افزایش می‌یابد و احتمال بروز انواع جمع‌شدگی و ترک بیشتر از شرایط عادی است.
الزامات بتن ریزی در هوای گرم بر اساس آیین‌نامه بتن ایران
الزاماتی که در شرایط هوایی گرم باید رعایت شوند، تنها محدود به زمان بتن‌ریزی نیست، بلکه بر اساس مقررات ملی ساختمان، اقدامات ضروری باید در مراحل ساخت، انتقال، بتن‌ریزی، عملآوری و قالب‌برداری صورت گیرد. کلیه مواردی که در ادامه ذکر می‌شود از جلد دوم جدیدترین ویرایش آیین‌نامه بتن ایران (Code120-2)) استخراج شده است.
الف) الزامات ساخت بتن در هوای گرم:
بر اساس بند 7-11-2 این آیین‌نامه، کلیه تجهیزات و لوازم مصرفی در ساخت و تخلیه بتن، باید پیش از عملیات فراهم شده و در سایه نگهداری شوند. از آب می‌توان برای خنک کردن سطح بیرونی یا درونی مخلوط‌کن استفاده کرد اما در زمان ساخت بتن، نباید آب اضافی در دستگاه باشد.
مطابق بند 7-11-3-1 استفاده از آب سرد یا یخ برای خنک کردن مصالح اولیه بتن، جایز است. در صورتی که استفاده از آب سرد در کاهش دما مؤثر نباشد، می‌توان حداکثر 75 درصد آب مورد نیاز در طرح اختلاط را با یخ پولکی یا تراشه یخ، جایگزین نمود. به این شرط که در پایان اختلاط، مخلوط بتن حاوی یخ نباشد. جهت جبران افت اسلامپ، به هیچ وجه نباید به مخلوط بتن، آب اضافه شود. جهت حفظ اسلامپ، استفاده از افزودنی‌های روان‌کننده، کاهنده آب یا کندگیر سودمند خواهد بود.
ب) الزامات انتقال بتن در هوای گرم:
براساس الزامات مندرج در بند 7-11-4-1 مدت زمان حمل تا تخلیه بتن باید زیر یک ساعت باشد. البته با استفاده از افزودنی‌های کندگیرکننده و سیمان دیرگیر، امکان بیشتر شدن این زمان با مجوز دستگاه نظارت وجود دارد. تعداد چرخش جام در مسیر حمل نباید از 300 بار تجاوز کند و اگر اختلاط در زمان انتقال صورت می‌گیرد، حداقل 70 دور چرخش سریع برای مخلوط شدن بتن لازم است و در ادامه چرخش باید کند باشد.
با استفاده از آب یا چتایی خیس می‌توان دمای تجهیزات حمل و ریختن بتن را کاهش داد. روشن و سفید بودن رنگ لوازم و دیگ مخلوط‌کن، در جلوگیری از افزایش دمای مخلوط بتن مؤثر است.
پ) الزامات بتن ریزی در هوای گرم:
تابش مستقیم نور خورشید، دمای بالای محیط و بتن، سرعت بالای وزش باد و رطوبت کم، عواملی هستند که نرخ تبخیر آب از سطح بتن را تشدید می‌کنند. در این شرایط خطر ترک‌خوردگی در اثر جمع‌شدگی بالا است و خصوصا در دال‌ها باید با کمک پوشش‌های نایلونی و غشاسازها از تبخیر بیش از حد آب جلوگیری کرد.
در بندهای 7-11-5-3 تا 7-11-5-4 به‌کارگیری تمیهدات زیر برای بتن ریزی در هوای گرم توصیه شده است:
- کاهش سرعت باد با ایجاد یک بادشکن یا مانع به ارتفاع تقریبا 1 متر در در جهت وزش باد
- مرطوب‌سازی بادشکن به‌منظور کاهش دمای باد
- ایجاد سایبان با هدف حذف تابش مستقیم خورشید
- استفاده از الیاف برای جلوگیری از ایجاد ترک ناشی از جمع‌شدگی (در شرایطی که امکان کاهش نرخ تبخیر وجود ندارد.)
ج) الزامات عملآوری بتن در هوای گرم:
در شرایط هوایی گرم، با ایجاد حوضچه آب، می‌توان به عملآوری دال‌ها پرداخت. به‌کارگیری چتایی که به طور مدام خیس باشد و پوشش نایلونی، در عملآوری اعضای بتنی سودمند خواهد بود.
راهنمای بتن ریزی در هوای سرد
جمع‌بندی
بتن ریزی در فصول گرم سال یا مناطقی که از اقلیم گرم و خشک برخوردارند، نیازمند الزاماتی است که توسط مقررات ملی ساختمان در قالب آیین‌نامه بتن ایران تدوین شده. عمل به این الزامات تضمین‌کننده سهولت اجرا و ایمنی و پایداری المان‌های بتنی در طول عمر مفید سازه خواهد بود.
