هر آنچه که برای موفقیت در حوزه دفترفنی و امور پیمان نیاز داری رو آماده کردیم. برای مشاهده حتما اینجا رو کلیک کن!
0
02144158821

هر آنچه که باید از بتن ریزی در هوای سرد بدانید!

بتن ریزی در هوای سرد

حتما به عنوان یک مهندس عمران در شرایط بتن ریزی در هوای سرد قرار خواهید گرفت، پس چه بهتر است که برای آن روز آمادگی لازم را کسب کنید. ما در این مقاله راهکارهای لازم جهت بتن ریزی در هوای سرد را به شما آموزش خواهیم داد. تدابیر بتن ریزی در هوای سرد، مصالح مصرفی در این شرایط و عمل آوری بتن در هوای سرد از جمله مواردی هستند که قطعا با آن ها رو به رو خواهید شد.

پس این مقاله را تا انتها دنبال کنید. ما همه راه حل های علمی و منطقی بتن ریزی در هوای سرد را بررسی کرده ایم.

 

تعریف هوای سرد در بتن ریزی

طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، هوای سرد به هوایی گفته می شود که، برای سه روز متوالی هر دو شرایط زیر برقرار باشد:

دمای متوسط روزانه هوا در شبانه روز کمتر از ۵ 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 ۱۰ درجه سلسیوس زیادتر نباشد.

آیین نامه بتن ایران (آبا) زمانی اعمال تدابیر بتن ریزی در هوای سرد را ضروری می داند که دمای محیط بتن ریزی کمتر از ۵ درجه سانتی گردد باشد.

طبق موسسه بتن آمریکا (ACI) نیز هوای سرد به هوایی گفته می شود که دو شرط زیر برقرا باشد:

میانگین حداقل و حداکثر دمای هوای ثبت شده در ۳ روز متوالی کمتز از ۵ درجه سانتی گراد باشد.

دمای هوا در فاصله زمانی ۲۴ ساعت، حداقل ۱۲ ساعت برابر ۱۰ درجه سانتی گراد و یا کمتر باشد.

اگر دمای هوای محیط بتن ریزی کمتر از ۱۰ درجه سانتی گراد شد کم کم تدابیر بتن ریزی در هوای سرد را فراهم کنید. اعمال این تدابیر برای دمای کمتر از ۵ درجه سانتی گراد ضروری می شود. چرا ؟؟

هوای سرد سبب انجماد آب درون طرح اختلاط بتن شده و آب با یخ زدن، افزایش حجم پیدا می کند. افزایش حجم آب سبب ترکیدن و ایجاد ترک در المان بتنی می شود. در نتیجه المان بتنی مقاومت خود را از دست می دهد. در ادامه متن تدابیر بتن ریزی در هوای سرد را بررسی می کنیم.

بتن ریزی در هوای گرم هم نکات و تدابیر خاص به خودش را دارد. پیشنهاد می‌کنیم برای مطالعه بیشتر در مورد بتن ریزی در هوای گرم به مقاله “نکات مهم بتن ریزی در هوای گرم” مراجعه کنید.

 

تدابیر بتن ریزی در هوای سرد

به طور کلی برای بتن ریزی در هوای سرد باید در انتخاب مصالح مصرفی، طرح و شرایط اختلاط بتن، حمل، عمل آوری و انجام عملیات بتن ریزی دقت کنیم و تدابیر خاصی رو در نظر بگیریم. تا بتن تازه ریخته شده یخ نزند و مقاومت مورد انتظار طراح اختلاط را کسب کند. 

برای مطالعه بیشتر در مورد طرح اختلاط بتن به مقاله “صفر تا صد طرح اختلاط بتن + حل گام به گام + نمونه” مراجعه کنید.

برای بتن ریزی در هوای سرد باید یک یا چند تا از تدابیر زیر را در نظر بگیریم.

 

۱- استفاده از سیمان زودگیر

در بسیاری از موارد، می توان سیمان تیپ سه زود سخت شونده را، جایگزین سیمان های معمولی کرد. از این طریق، سرعت کسب مقاومت بتن افزایش می یابد.

استغاده از سیمان تیپ ۳ سبب می شود تا عمل هیدراتاسیون سیمان سریع تر انجام شده و آب طرح اختلاط بتن زودتر با سیمان واکنش دهد و فرصت کمتری برای یخ زدن داشته باشد.

مبحث نهم مقررات ملی ساختمان استفاده از سیمان های آمیخته، به ویژه سیمان پوزولانی را برای بتن ریزی در هوای سرد توصیه نمی کند.

برای کسب دانش بیشتر در مورد پوزولان ها و انواع مواد افزودنی بتن به مقاله “مواد افزودنی بتن چیست ؟| جزئیات انواع | تاثیرات | نکات” سر بزنید.

 

۲- گرم کردن آب

استفاده از آب گرم یکی از روش های رساندن دمای بتن به دمای مطلوب است. یعنی از آب گرم شده در اختلاط بتن استفاده کنیم. دقت کنید که از تماس مستقیم آب گرم بیش از ۴۰ درجه سانتی گراد با سیمان جلوگیری شود.

 

۳- گرم کردن سنگدانه های شن و ماسه

دقت کنید که هنگام بتن ریزی در هوای سرد، از آغشته نبودن مصالح سنگی به برف و یخ زدگی آن ها اطمینان حاصل کنید. معمولا ماسه از شن مرطوب تر و احتمال وجود یخ در آن بیشتر است.

در این مواقع می توانید سنگدانه ها را گرم کنید. برای این کار کافی است تا از بخار آب داغ یا گرمای بخاری در کنار سنگدانه ها استفاده کنید و از نایلون کمک بگیرید تا گرمای حاصل حفظ شود. در اغلب موارد ماسه به دلیل آب اشباع بیشتر یخ می زند و گرم کردن آن ضرورت پیدا می کند.

بتن ریزی در هوای سرد

 

۴- کم کردن آب در طرح اختلاط بتن

برای بتن ریزی در هوای سرد تا حد امکان باید اسلامپ بتن مورد نظر را پایین در نظر گرفت. حداکثر اسلامپ بتن در هوای سرد ۵ سانتی متر بوده و تا جایی که کارایی و روانی بتن اجازه می دهد، باید از آب کمتری در طرح اختلاط استفاده کنیم.

مقدار آب باید به قدری باشد که هیدراتاسیون سیمان به طور کامل انجام شود و آب لازم جهت این کار تامین شود ولی از آبی که برای تامین روانی و کارایی بتن استفاده می شود باید بکاهیم. برای جبران کارایی بتن می توان از مواد افزودنی روان کننده استفاده کرد.

طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان:

نسبت آب به سیمان نباید از ۵۰ درصد بیشتر باشد.

برای کاهش میزان آب قابل یخ زدن در بتن و هم چنین کاهش میزان آب انداختن بتن تازه باید مقدار آب اختلاط حداقل ممکن باشد. بنابراین برای تأمین کارایی لازم می توان از مواد افزودنی خمیری کننده و روان کننده استفاده نمود.

در صورتی که از مواد افزودنی روان کننده استفاده نمی شود اسلامپ بتن نباید بیش از ۵۰ میلی‌متر انتخاب گردد.

 

۵- استفاده از ضدیخ بتن، افزودنی های حباب ساز و روان کننده ها

الف) ضد یخ بتن

هوای سرد دشواری های بسیاری را در حین عملیات بتن ریزی به وجود می آورد. گاهی یخ زدگی با متوقف کردن واکنش هیدراتاسیونی موجب آسیب به سطح و کیفیت بتن می شود.

با استفاده از ضد یخ های بتن تا حدودی می توان نسبت به رفع این چالش اطمینان حاصل کرد. نام دیگر این ضد یخ ها، شتاب دهنده می باشد. درست مانند سیمان زودگیر عمل می کند و فرصت یخ زدن را از آب می گیرد.

ترکیبات کلرید کلسیم رایج ترین نوع شتاب دهنده ها هستند و سرعت فرآیند هیدراتاسیون را برای بتن ریزی در هوای سرد، تسریع می بخشند. این فرآیند موجب می شود تا بتن فرصت کافی برای گیرایی و رسیدن به استانداردهای مطلوب در زمان گیرش اولیه داشته باشد.

البته باید توجه داشته باشید که، استفاده از ضد یخ بتن تنها می تواند از یخ زدن رطوبت داخلی بتن جلوگیری کند. اگر پس از بتن ریزی در هوای سرد، از بتن به درستی مراقبت نکنیم، واکنش شیمیایی میان آب و سیمان به شدت کند شده و این موضوع باعث کاهش مقاومت بتن خواهد شد.

بتن ریزی در هوای سرد

 

ب) افزودنی های حباب هوا ساز

در مهندسی عمران، هر موادی که حباب های ریز هوا را در بتن تولید کند، به آن افزودنی حباب هوا ساز بتن می گویند. این افزودنی ها، موجب تولید حباب های کوچک هوا در درون و بین سنگ دانه ها می شوند.

از ویژگی های این مواد می توان به موارد زیر اشاره کرد:

۱- پایداری بیشتر بتن در برابر سیکل های ذوب و انجماد

۲- مقاومت بیشتر بتن در برابر ایجاد پوسته در سطح آن

۳- روانی بیشتر بتن در شرایط بتن ریزی در هوای سرد

۴- کاهش خطر پدیده آب انداختگی و جدا شدگی دانه ها

از جمله مواد تشکیل دهنده ی این افزودنی ها، می توان به چربی های طبیعی، اسید استتاریک، اسید اولئیک و مواد کف زا اشاره کرد.

همانطور که مشاهده کردید یکی از ویژگی های افزودنی های حباب هوا ساز، برای بتن ریزی در شرایط سرما است. می توان با کاهش آب طرح اختلاط، کارایی و روانی بتن را به کمک مواد حباب ساز تامین کرد.

 

ج) روان کننده ها

روان کننده ها می توانند با افزایش عدد اسلامپ بتن، روانی بتن را افزایش داده و ۱۰ تا ۳۰ درصد آب مخلوط بتن را کاهش دهند. این تغییرات پس از ۴۵ دقیقه شروع به کاهش می کنند. این موضوع سبب می شود تا آب کمتری در مخلوط بتن برای یخ زدن وجود داشته باشد.

استفاده از روان کننده ها در بتن مسلح با موانعی رو به رو می باشد. اگرچه کنترل میزان کلر در حد استاندارد نمی تواند در بتن ایجاد مشکل کند، اما بهتر است که از ورود این قبیل ترکیب ها به بتن جلوگیری شود.

کلسیم نیترات یکی دیگر از ترکیباتی است که، به عنوان روان کننده و زودگیرکننده در پروژه های عمرانی مصرف فراوانی دارد. این ترکیب علاوه بر ایجاد خاصیت زودگیری در بتن، ویژگی ضدیخ را نیز داشته و ازخوردگی میلگردها جلوگیری می کند.

همچنین می توان از این ترکیبات در افزایش پایداری بتن استفاده کرد.

همان طور که گفته شد، استفاده از روان کننده ها و فوق روان کننده های زودگیر در این صنعت رایج است. این مواد برای شرایط سرمای ملایم پیشنهاد می شوند و در شرایطی که هوا بسیار سرد می شود، بهتر این است که، از روان کننده و زودگیر به میزان لازم و جداگانه استفاده کرد.

میزان استفاده از زودگیر کننده ها، به طور مستقیم به دو عامل دمای هوا و ضخامت بتن بستگی دارد. با کاهش دما و ضخامت بتن، میزان ترکیب زودگیر کننده باید افزایش داده شود. همچنین ترکیب زودگیرکننده باید پیش از بتن ریزی به مخلوط بتن افزوده شده، سپس بتن ریزی شود.

 

۶- حفظ گرما به وسیله بخاری و نایلون

در هوای سرد برای حفظ گرمای سطح بتن و محیط آن می توانیم از نایلون استفاده کنیم. معمولا در کنار سطوح بتن ریزی شده بخاری نفتی روشن کرده و روی المان های بتنی نایلون می کشیم تا حرارت و گرما از دست نرود.

برای حفظ گرمای محیط نمونه های مکعبی از یک لامپ آفتابی ۱۰۰ وات و نایلون استفاده می کنیم تا حرارت مورد نیاز سطح بتن حفظ شود.

پیشنهاد می شود در چنین شرایطی، نایلون یا پوشش به شکلی درست روی سطح بتن قرار گیرد. به طور کلی، یکی از معایب استفاده از پوشش های نایلونی، احتمال سوراخ شدن آن در محیط پروژه می باشد. برای برطرف کردن این مشکل می توان در اطراف تیرها و ستون ها نایلون ها را محکم کرد.

همچنین استفاده از پوشش های ترکیبی مانند پلاستیک و چتایی نیز پیشنهاد می شود.

بتن ریزی در هوای سرد

 

عمل آوری بتن در هوای سرد

به طور کلی عمل آوری بتن در هوای سرد، فرآیندی است که طی آن، دما و رطوبت مورد نظر برای انجام عملیات هیدراتاسیون حفظ شود. در صورتی که این فرآیند به درستی انجام شود، بتن حاصل، بتنی مقاوم و با دوام خواهد بود.

یکی از مواردی که با در نظر نگرفتن عمل آوری بتن در هوای سرد اتفاق می افتد، کامل انجام نشدن عملیات هیدراتاسیون و در نتیجه پایین آمدن مقاومت بتن می باشد.

عملیات آب رسانی به بتن تازه ریخته شده نباید متوقف شود. اما آب اضافی، احتمال یخ زدن المان بتنی را افزایش می دهد. پس در کنار آب رسانی به بتن باید از بخاری و نایلون برای حفظ گرمای محیط استفاده کرد.

برای اینکه امکان حذف شمع ها و ستون های موقت فراهم شده و عمل بارگذاری انجام شود، باید فرآیند عمل آوری بتن به درستی انجام شود. هیچوقت نباید اجازه داد در روزهای اول پس از بتن ریزی، بتن دچار یخ زدگی و آسیب شود.

برای رعایت استانداردهای عمل آوری بتن در هوای سرد، بهتر است موارد زیر در نظر گرفته شوند:

۱- استفاده از مصالح مناسب

۲- اجرای کمترین اسلامپ بتن

۳- استفاده از ضد یخ و مواد حباب زا

۴- استفاده از ژل میکروسیلیس برای افزایش روانی بتن

۵- حفظ حرارت سطح بتن

برای مطالعه بیشتر در مورد عمل آوری بتن و روش های آن به مقالات “هر آنچه که باید در مورد عمل آوری بتن بدانید!” و “شرح انواع روش های عمل آوری بتن در یک مقاله” مراجعه کنید.

بتن ریزی در هوای سرد

 

نکات مهم بتن ریزی در هوای سرد

دمای بتن باید حداقل دو بار در شبانه روز در نقاط مختلف ساختمان ثبت گردد تا از وضعیت عمل آوری و نگهداری بتن اطمینان کافی حاصل شود.

گوشه ها و لبه های بتن 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 بتن می شود.

استفاده از پمپ در شرایط بتن ریزی در هوای سرد، با توجه به اصطکاکی که به وجود می آورد، منجر به افزایش دمای سطح بتن شده و در نتیجه سودمند می باشد.

برای مطالعه بیشتر در مورد پمپ بتن به مقاله “هر آنچه که باید از پمپ بتن و انواع آن بدانیم!” مراجعه کنید.

با توجه به اینکه، فرآیند هیدراتاسیون به خودی خود گرمازا می باشد، استفاده از پوشش های مناسب جهت عمل آوری بتن، می تواند موجب به وجود آمدن شرایط استاندارد برای عمل آوری بتن از نظر دمایی شود.

بتن هایی که در قالب بوده و یا در پوشش قرار دارند، در دمای پایین معمولا به سختی مقدار کمی آب از دست می دهند، پس خیلی نباید نگران فرآیند هیدراتاسیون بود. اما از طرفی، استفاده بی حد و اندازه از هیترها می تواند موجب تبخیر سریع آب شده و به بتن آسیب بزند.

در فصول سرد سال، تا جایی که امکان آن وجود دارد قالب ها دیرتر باز شوند، به این شکل قالب ها باعث توزیع یکنواخت گرما شده و از تبخیر آب سطح بتن جلوگیری می کنند.

به طور کلی بتن ریزی در هوای سرد همواره با چالش های بسیاری رو به رومی باشد. این مقاله جهت افزایش سطح آگاهی جامعه مهندسین و مشاغل مربوط، نسبت به عملیات بتن ریزی در هوای سرد نوشته شده است، که امیداوریم در جهت معرفی راهکارهای علمی این موضوع، قدم مثبتی برداشته باشیم.

مسیر یادگیری اسکلت بتنی

برای مشاهده تمامی مسیرهای یادگیری مهندسی عمران به صفحه زیر سر بزنید.

مسیر یادگیری مهندسی عمران

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

هشت + چهارده =