بتن ریزی در هوای سرد، بارانی و باد شدید + الزامات و دستورکار

بتن ریزی در شرایط جوی گوناگون اغلب چالش‌ها و ریسک‌های خاص خود را دارد و در صورت بی‌توجهی به نکات اجرایی، می‌تواند منجر به کاهش کیفیت و دوام سازه شود. در بسیاری از پروژه‌های عمرانی، مهندسان ناچارند عملیات بتن ریزی را در سرما، برف و باران، زیر آب، یا حتی در مجاورت باد شدید اجرا کنند. برای مثال از مشکلات بتن ریزی در هوای سرد می‌توان به خطر یخ‌ زدگی بتن تازه و کند شدن فرایند هیدراتاسیون سیمان اشاره کرد. همچنین بتن ریزی در هوای بارانی یا مرطوب، ریسک شسته شدن سیمان و کاهش مقاومت بتن را به همراه دارد.

بنابراین آشنایی با ضوابط آیین‌ نامه‌ای، تمهیدات اجرایی و راهکارهای عمل‌ آوری بتن در شرایط خاص، برای هر مهندس عمران ضروری است. در این مقاله از آکادمی عمران تلاش می‌کنیم بتن‌ ریزی در هوای سرد، بارانی، برفی و غیره را بررسی کرده و دستورالعمل‌های کاربردی برای حفظ کیفیت و دوام بتن ارائه دهیم.

شرایط بتن ریزی نامتعارف

طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، بتن‌ ریزی در شرایط نامتعارف زمانی رخ می‌دهد که عوامل اقلیمی و محیطی تأثیرات نامطلوبی بر بتن تازه یا سخت‌شده داشته باشند. بنابراین، اجرای بتن در این شرایط غیر استاندارد که به آن شرایط ویژه هم گفته می‌شود، نیازمند رعایت تدابیر و تمهیدات خاص اجرایی است.

اگر برایتان سوال پیش آمده که اصلا بتن چیست حتما روی لینک آبی رنگ کلیک کرده و مقاله مربوط به آن را مطالعه کنید. همچنین قبل از خواندن ادامه مطلب فیلم زیر را مشاهده کنید و با نکات بتن ریزی در شرایط جوی مختلف آشنا شوید.

انواع بتن ریزی در شرایط جوی مختلف

در ادامه این مقاله به بررسی نکات مخصوص به هر آب و هوا برای ریختن مخلوط بتنی می‌پردازیم.

1. بتن ریزی در هوای سرد (مبحث نهم و آبا)

ابتدا در فیلم زیر نکات حرفه‌ای و کاربردی بتن ریزی در هوای سرد مبحث نهم را برایتان شرح می‌دهیم تا این مقاله را با دید بهتری بخوانید. همچنین اگر می‌خواهید با تمام ریزه کاری‌های اجرای ساختمان آشنا شوید، توصیه می‌کنیم حتما به دوره اجرای ساختمان سر بزنید.

تعریف هوای سرد مطابق آیین نامه آبا و مقررات ملی ساختمان

بر اساس آیین‌نامه بتن ایران (آبا) و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، هوای سرد به شرایطی گفته می‌شود که طی سه روز متوالی وضعیت زیر برقرار باشد:

• دمای متوسط هوا در شبانه روز کمتر از 5 درجه سلسیوس باشد.

منظور از دمای متوسط روزانه، میانگین حداکثر و حداقل دمای هوا در فاصله زمانی نیمه شب تا نیمه روز است.

• دمای هوا برای بیشتر از نصف روز از 10 درجه سلسیوس زیادتر نباشد.

آیین نامه بتن ایران (آبا) زمانی اعمال تدابیر بتن ریزی در هوای سرد را ضروری می‌داند که دمای محیط کمتر از 5 درجه سانتی گراد باشد.

همچنین طبق گفته موسسه بتن آمریکا (ACI) نیز هوای سرد به هوایی گفته می‌شود که دو شرط زیر برقرار باشد:

• میانگین حداقل و حداکثر دمای هوای ثبت شده در ۳ روز متوالی کمتز از 5 درجه سانتی گراد باشد.
• دمای هوا در فاصله زمانی 24 ساعت، حداقل 12 ساعت برابر 10 درجه سانتی گراد و یا کمتر باشد.

بتن در چه دمایی یخ میزند؟

بتن ریزی در هوای گرم هم نکات و تدابیر خاص خودش را دارد. پیشنهاد می‌کنیم برای مطالعه بیشتر در مورد  بتن‌ ریزی در هوای گرم روی لینک آبی رنگ کلیک کنید.

حداقل دمای بتن ریزی در هوای سرد

حداقل دمای بتن در شرایط مختلف را می‌توانید در جدول زیر از آیین نامه آبا مشاهده کنید:

همچنین با کلیک روی دکمه زیر می‌توانید آیین‌نامه مربوطه را دانلود کرده و تمام ضوابط و استانداردهای مربوط به بتن‌ ریزی در هوای سرد و گرم را مطالعه کنید.

دانلود آیین نامه بتن ایران (آبا)

دستور کار بتن ریزی در هوای سرد

تدابیر و دستور کار بتن ریزی هوای سرد را می‌توان به سه مرحله‌ قبل، حین و بعد از بتن‌ ریزی دسته‌بندی کرد که در ادامه هر یک از آن‌ها را به‌ صورت جداگانه بررسی می‌کنیم.

اقدامات قبل از بتن‌ ریزی

• برنامه‌ریزی و تجهیز کارگاه (دماسنج، پوشش، وسایل گرمازا)
• کنترل زمین و فونداسیون (دمای خاک و بتن مگر بالای صفر و اختلاف دمای حداکثر ۱۱ درجه)
• آماده‌سازی قالب و آرماتور (پاک‌سازی یخ و برف، دمای فلزات بالای صفر، ترجیحا قالب چوبی)

الزامات حین بتن‌ ریزی

• کنترل دمای بتن (حداقل ۵ و ترجیحا ۱۰ درجه)
• اسلامپ حداکثر ۵ سانتی‌متر، استفاده از روان‌ کننده به‌ جای آب برای حفظ کارایی بتن
• اختلاط و حمل سریع (استفاده از سیمان تیپ ۳ یا زودگیر و آب گرم)

بعد از بتن‌ ریزی و عمل‌آوری

عمل‌آوری بتن در هوای سرد فرآیندی حیاتی است که طی آن دما و رطوبت کافی برای تکمیل واکنش هیدراتاسیون سیمان حفظ می‌شود. اگر این فرآیند به‌ درستی انجام نگیرد، عملیات هیدراتاسیون ناقص مانده و در نتیجه مقاومت و دوام بتن کاهش می‌یابد.

• تامین رطوبت کافی بتن بدون ایجاد یخ‌ زدگی
• استفاده از پوشش عایق و تجهیزات گرمایشی در کنار آب رسانی
• جلوگیری از یخ‌ زدگی روزهای اول (زیرا باعث ترک‌ خوردگی و از بین رفتن مقاومت بتن می‌شود)
• حفاظت از بتن (با شمع‌ها و ستون‌ها) تا رسیدن بتن به حداقل مقاومت 70 درصد
• حذف تدریجی پوشش‌ها و گرمایش برای جلوگیری از بروز شوک حرارتی و ترک

الزامات و توصیه‌ها

• استفاده از مصالح مناسب و سیمان زودگیر
• انتخاب حداقل اسلامپ بتن ممکن جهت کاهش آب اختلاط
• بهره‌گیری از افزودنی‌های زودگیر، ضدیخ و حباب‌زا
• استفاده از ژل میکروسیلیس برای افزایش روانی بدون افزودن آب اضافی
• کنترل و حفظ حرارت سطح بتن تا پایان دوره عمل‌آوری

بیش از ۵۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

دریافت

راه های جلوگیری از یخ زدگی بتن

رعایت نکات زیر در حین بتن ریزی هوای سرد می‌تواند از یخ زدن بتن جلوگیری کند:

1. استفاده از سیمان زودگیر: در هوای سرد به‌ جای سیمان معمولی از سیمان تیپ ۳ زودگیر استفاده شود، زیرا سیمان‌های آمیخته به‌ ویژه پوزولانی برای استفاده در هوای سرد مناسب نیستند. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد پوزولان‌ها و انواع مواد افزودنی به مقاله مواد افزودنی بتن سر بزنید.

2. گرم کردن آب: استفاده از آب گرم یکی از روش‌های رساندن دمای مخلوط به دمای مطلوب است. یعنی از آب گرم شده در اختلاط بتن استفاده کنیم. دقت کنید که از تماس مستقیم آب گرم بیش از 40 درجه سانتی گراد با سیمان جلوگیری شود.

3. گرم کردن سنگدانه‌های شن و ماسه: در هوای سرد باید از یخ‌زدگی مصالح به‌ویژه ماسه مرطوب جلوگیری کرده و در صورت نیاز با بخار آب داغ یا بخاری و پوشش نایلونی سنگدانه‌ها را گرم نگه داشت.

4. کم کردن آب در طرح اختلاط بتن: در بتن‌ ریزی هوای سرد، اسلامپ حداکثر ۵ سانتی‌متر باشد، آب اختلاط فقط به‌اندازه هیدراتاسیون مصرف شود و برای حفظ کارایی از روان‌کننده‌ها استفاده گردد.

طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان:

• نسبت آب به سیمان نباید از 50 درصد بیشتر باشد.
•  برای کاهش میزان آب قابل یخ زدن در مخلوط و همچنین کاهش میزان آب انداختن مخلوط بتنی تازه، باید مقدار آب اختلاط حداقل ممکن باشد. بنابراین برای تأمین کارایی لازم می‌توان از مواد افزودنی خمیری کننده و روان کننده استفاده نمود.
• در صورتی که از مواد افزودنی روان کننده استفاده نمی‌شود، اسلامپ مخلوط نباید بیش از 50 میلی‌متر انتخاب گردد.

5. استفاده از ضدیخ بتن، افزودنی‌های حباب ساز و روان کننده‌ها: برای بتن‌ ریزی در هوای سرد از ضدیخ (شتاب‌دهنده)، افزودنی حباب ساز بتن و روان‌کننده‌ها استفاده می‌شود تا گیرش اولیه سریع، مقاومت مناسب، پایداری در چرخه ذوب و انجماد، روانی کافی و کاهش آب اختلاط تأمین شود، با کنترل ورود کلر برای جلوگیری از خوردگی میلگرد.

6. حفظ گرما به وسیله بخاری و نایلون: برای حفظ حرارت بتن در هوای سرد از پوشش نایلونی یا ترکیبی و گرمایش با بخاری یا لامپ استفاده می‌شود و پوشش باید محکم فیکس شود تا حرارت یکنواخت بماند.

7. حمل استاندارد بتن در هوای سرد: برای بتن‌ ریزی در هوای سرد، حمل بتن باید در کمتر از ۹۰ دقیقه انجام شود و درب مخزن پوشانده شود. در کامیون‌های مجهز، سیستم گرم‌ کن دوجداره دمای بتن را حفظ می‌کند.

نکات مهم بتن ریزی در هوای سرد

• دمای مخلوط بتنی باید حداقل دو بار در شبانه روز در نقاط مختلف ساختمان ثبت گردد تا از وضعیت عمل آوری و نگهداری آن اطمینان کافی حاصل شود.
• گوشه‌ها و لبه‌های مخلوط در مقابل یخ زدن آسیب پذیرند، بنابراین دمای این نقاط باید با دقت بیشتری کنترل شود.
• بهتر است فاصله بین اختلاط و عملیات بتن ریزی در هوای سرد زیاد نباشد، زیرا این موضوع باعث از دست رفتن حرارت مخلوط می‌شود.
• استفاده از پمپ در هوای سرد با توجه به اصطکاکی که به وجود می‌آورد، منجر به افزایش دمای سطح مخلوط بتنی شده و در نتیجه سودمند است. برای مطالعه بیشتر در مورد پمپ بتن حتما روی لینک آبی کلیک کنید.
• با توجه به اینکه، فرآیند هیدراتاسیون به خودی خود گرمازا است، استفاده از پوشش‌های مناسب جهت عمل آوری بتن، می‌تواند موجب به وجود آمدن شرایط استاندارد برای عمل آوری مخلوط از نظر دمایی شود.
• بتن‌هایی که در قالب بوده و یا در پوشش قرار دارند، در دمای پایین معمولا به سختی مقدار کمی آب از دست می‌دهند، پس خیلی نباید نگران فرآیند هیدراتاسیون بود.
• اما از طرفی، استفاده بی حد و اندازه از هیترها می‌تواند موجب تبخیر سریع آب شده و به مخلوط آسیب بزند.
• در فصول سرد سال، تا جایی که امکان آن وجود دارد قالب‌ها دیرتر باز شوند، به این شکل قالب‌ها باعث توزیع یکنواخت گرما شده و از تبخیر آب سطح مخلوط جلوگیری می‌کنند.

جهت آشنایی بیشتر با زمان و مدت دقیق عمل آوری بتن در هوای سرد به مقاله مدت زمان کیورینگ بتن مراجعه کنید.

2. بتن ریزی در هوای بارانی و برفی

برای این که با بتن ریزی در هوای بارانی آشنا شوید توصیه می‌کنیم ابتدا فیلم زیر را مشاهده کنید.

اولین موردی که باید برای بتن ریزی در هوای بارانی بررسی شود، شدت بارندگی است. اگر بارش باران شدید نباشد، بر روی نسبت آب به سیمان بتن تأثیر زیادی ندارد. اما زمان بارندگی نیز بسیار مهم است، اگر قبل از ماله کشی و پرداخت بارش نه چندان شدیدی شروع شود، سبب افزایش میزان نسبت آب به سیمان لایه سطحی شده و مقاومت این لایه را خصوصا در برابر سایش به میزان زیادی کاهش می‌دهد.

شاید برایتان سوال باشد که منظور از افزایش میزان نسبت آب به سیمان لایه سطحی چیست؟

با یک محاسبه سرانگشتی می‌فهمیم که 0.5 سانتی‌متر بالایی مخلوط بتنی حدوداً 0.08 گرم بر سانتی‌متر مربع آب دارد. پس 3 یا 4 قطره کوچک باران نسبت آب به سیمان در لایه بالایی را دو برابر می‌کند.

می‌توان گفت که نزول قطره‌های باران شدید بر روی سطح مخلوط بتنی ریخته شده پیش از شروع بتن‌ریزی دوباره، از پیوستگی مطلوب بتن قدیمی و جدید کم می‌کند. در صورتی که احتمال بارش باران وجود داشته باشد، کار را می‌توان طوری تنظیم و اجرا کرد که عملیات حفاظت از مخلوط بتنی آسان‌تر شود.

به‌ویژه حفاظت بتن در برابر تگرگی که وارد آن شده و پیش از آب شدن، باعث ایجاد فضای خالی در داخل بتن می‌شود، اهمیت زیادی دارد. بنابراین، یکی از اقدامات مؤثر در این شرایط، پوشاندن بتن با روکش نایلونی است.

اگر بارش باران شدید بود و امکان جلوگیری از ورود آب به داخل بتن یا شسته شدن سطوح آزاد بتن امکان پذیر نباشد، باید بتن ریزی را متوقف کرد.

نکته قابل توجه این است که آب جمع شده روی سطح واریز یا سطح بتنی که باید پرداخت شود، حتما با استفاده از فشار هوا از روی آن کنار رود. برای آگاهی از تمام نکات پرداخت بتن حتما روی لینک آبی رنگ کلیک کرده و به مقاله آن سر بزنید.

نکات مهم برای بتن ریزی در شرایط بارانی

کنترل میزان آب اختلاط

یکی دیگر از نکات موثر در این بخش، افزایش میزان رطوبت هوا به هنگام بارندگی است، چرا که با توجه به آن میزان رطوبت سنگدانه‌ها نیز افزایش پیدا می‌کند. برای این که رطوبت، کیفیت بتن‌ ریزی را بهم نریزد، باید میزان آب اضافی به صورتی جبران شود تا سرانجام به میزانی که می‌خواستیم برسد.

زمان مناسب را انتخاب کنید!

همانطور که اشاره کردیم بتن ریزی در هوای بارانی مشکلات زیادی دارد، پس بهتر است از راه‌های مختلف از وضعیت آب و هوای روزی که می‌خواهید بتن‌ ریزی کنید، اطلاع داشته باشید و در صورت بارش باران، عملیات را به روز دیگری موکول کنید.

از مواد افزودنی ضدآب استفاده کنید!

استفاده از کریستال‌های افزودنی آب‌ دوست، باعث نفوذناپذیر شدن بتن می‌شود؛ این مواد با آب و سیمان واکنش داده و کریستال‌های سیلیکات کلسیم ایجاد می‌کنند که منافذ و ترک‌های ریز را مسدود کرده و حتی در طول عمر بتن، در صورت ایجاد ترک یا جمع‌شدگی، به بهبود نفوذناپذیری کمک می‌کنند.

حمل مخلوط بتنی را جدی بگیرید!

استفاده از پوشش برای بتن‌ها!

همیشه به اندازه کافی پوشش پلاستیکی، نایلونی و مواد ضد آب داشته باشید، تا در صورت بارندگی ناگهانی روی بتن‌ها را بپوشانید تا مانع ورود آب باران شود. البته هنگام قرار دادن پوشش، توجه کنید که فضایی را برای تراکم و پرداخت نیز در نظر داشته باشید!

برای اطلاعات بیشتر در مورد تراکم مخلوط بتنی و انواع ویبراتور به مقاله ” ویبراتور بتن ” مراجعه کنید.

سریعا آسیب‌های ناشی از بارندگی را تعمیر کنید!

پس از این که بارش باران تمام شد، باید خسارات را ارزیابی کنید که ساده‌ترین روش آزمایش، خراش است. در این آزمایش، بخش‌های مختلف را از نظر سختی خراش می‌دهید و با مناطقی از مخلوط بتنی که می‌دانید کیفیت خوبی دارد، مقایسه می‌کنید.

نشانه‌های بتن آسیب دیده در اثر بارش باران

اگر بارش باران شدید باشد و باعث آسیب به بتن شود، نشانه‌های زیر را به همراه خواهد داشت:

• ترک خوردگی
• پوسته پوسته شدن سطح آن
• شسته شدن رنگ آن در صورت رنگی بودن

راه حل: در صورتی که تنها لایه سطحی مخلوط بتنی آسیب دیده باشد، می‌توان این لایه را تخریب و سپس یک لایه جدید روی آن کار کرد. برای اینکه با تمام نکات اجرای ساختمان آشنا شوید توصیه می‌کنیم حتما به آموزش اجرای ساختمان سر بزنید.

3. بتن ریزی در باد شدید

در ابتدا توصیه می‌کنیم با مشاهده فیلم زیر با نکات کاربردی این بخش آشنا شوید.

همان طور که متوجه شدید یکی از شرایط غیر استاندارد، وزش باد شدید است. چرا که باد سبب تبخیر آب لایه بالایی (لایه سطحی) مخلوط بتنی شده و در نتیجه سبب پوسته پوسته شدن آن می‌شود.

بنابراین می‌توان گفت در صورت ریختن مخلوط بتنی در این شرایط، مخلوط پوسته پوسته شده و مقاومت آن در برابر سایش کاهش پیدا می‌کند. یکی دیگر از مشکلات ناشی از بتن‌ ریزی در باد، ایجاد ترک خوردگی در اثر جمع شدگی است.

راه حل‌های متعددی برای ریختن مخلوط بتنی در مواقعی که باد می‌وزد، وجود دارد که ما بهترین‌ها را برایتان لیست کرده‌ایم:

• استفاده از نایلون یا برزنت جهت پوشاندن سطح مخلوط بتنی
• استفاده از آب‌فشان‌ها و پراکندن ذرات آب روی مخلوط بتنی
• استفاده از باد شکن

البته توجه داشته باشید که استفاده از باد شکن بعضا ممکن است زیان آور باشد، زیرا باد شدید سبب حرکت کاغذ و باقی زباله‌ها در هوا شده و پس از گذراندن آن‌ها از روی باد شکن به خاطر کاهش سرعت باد، زباله‌ها را بر روی بتن‌های تازه پرت می‌کند.

جمع بندی

بتن‌ ریزی در شرایط جوی نامتعارف شامل سرما، باران، برف و باد شدید، هر یک چالش‌ها و ریسک‌های خاص خود را دارد که در صورت بی‌توجهی می‌تواند به کاهش کیفیت و دوام سازه منجر شود. بتن ریزی در هوای سرد باید با استفاده از سیمان زودگیر، آب و سنگدانه گرم، ضدیخ، روان‌کننده‌ها و پوشش‌های حرارتی استفاده کرد تا از یخ‌ زدگی و ترک‌ خوردگی جلوگیری شود. در بتن ریزی در باران، کنترل نسبت آب به سیمان، استفاده از پوشش‌های ضدآب، افزودنی‌های نفوذناپذیر و حمل استاندارد بتن ضروری است. هنگام وزش باد شدید هم استفاده از پوشش، بادشکن و آب‌فشان‌ها می‌تواند از تبخیر سریع و پوسته شدن سطح بتن جلوگیری کند. رعایت این تمهیدات و عمل‌آوری صحیح، راهکار حفظ کیفیت، مقاومت و دوام بتن در شرایط نامساعد محیطی است.

در انتهای مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درمورد شرایط بتن ریزی در هوای سرد، در باران و باد شدید کسب کرده باشید. اگر در این مورد سوالی دارید، می‌توانید آن را در بخش دیدگاه‌ها با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری