نیازمندی های صنعت بتن
نیازمندی های صنعت بتن

راهنمای بتن ریزی در آب و هوای سرد

خرابی-پل-ناشی-از-سیکل-دوب-و-انجماد

تعاریف

قبل از هر چیز می­بایست تعریف آب و هوای سرد را بدانیم. آب هوای سرد وقتی رخ می­دهد که دمای هوا به زیر ºC 4 در دورۀ محافظت برود. در این شرایط می­بایست بتن ریزی، پرداخت و ماله کشی، عمل آوری و مراقبت از بتن با اقدامات احتیاطی همراه شود. از آنجا که در ماه های زمستان، آب و هوا می­تواند به سرعت تغییر کند، لذا در هنگام بتن ریزی در آب و هوای سرد داشتن یک برنامه بتن ریزی مناسب یک امر حیاتی به شمار می­ آید.

دلیل اصلی این که انجماد بر روی بتن تاثیر بسیار خطرناک دارد، تغییر حجم بتن در زمان گیرش است. تغییر حجم باعث از بین رفتن اتصال خمیر و سنگدانه شده و عملاً کلیه خواص بتن تحت شعاع قرار می گیرد.

دمای کم بتن می­ تواند یک اثر قابل توجه برروی نرخ هیدارسیون سیمان داشته باشد که می تواند منجر به گیرش کندتر و کسب مقاومت کمتر شود. کاهش دمای بتن تا دمای ºC 10 می تواند زمان گیرش را دو برابر کند. مواردی همچون نرخ کند تر گیرش و کسب مقاومت کمتر باید در زمان بندی عملیات ساخت و ساز (باز کردن قالب ها) درنظر گرفته شود. بنابراین مقاومت 7 روزه ای که در تابستان کسب می­شود، نباید ملاک عمل برای باز کردن قالب در سن 7 روزه اعضای بتنی در زمستان باشد.

تعاریف

مسائل عمدۀ بتن­ ریزی در شرایط آب و هوایی سرد عبارتند از: گیرش کند، کاهش نرخ افزایش مقاومت، ترک­خوردگی حرارتی و مشکلات غیر قابل بازگشت ناشی از انجماد زودرس. به هنگام بتن­ریزی در حالت ایده­آل، دمای محیط کارگاه و یا سطوحی که بتن در آن قرار می­گیرد نباید کمتر از ºC5 (ºF40) باشد.

جدول 1-3 در ACI 306R-88[1] فهرستی از حداقل دمای بتن در زمانی که مخلوط می­شود، حداقل دمای بتن در زمانی که ریخته می­شود، حداقل دمای بتن در زمانی که نگهداری می­شود و حداکثر مجاز افت تدریجی دما در 24 ساعت اوّلیه پس از خاتمۀ دورۀ حفاظت بتن توصیه شده است. ‌به‌طور‌ کلی در صنعت پذیرفته شده است که بتن درجا، قبل از انجماد باید حداقل به مقاومت فشاری در حدود MPa 3/5 (psi 500) رسیده باشد. توجه داشته باشید که خرابی واقعی ناشی از انجماد زودرس به دلیل تغییر در افزایش حجم است. بنابراین، ویژگی حیاتی تعیین کنندۀ پایداری در برابر انجماد زودرس، مقاومت فشاری نیست بلکه افزایش مقاومت کششی است.

افزودنی­ هایی که به عمد حاوی کلرید هستند نباید در هر بتنی که در معرض خوردگی است، استفاده شوند. مقدار کلرید مجاز در محلول ضد یخ می­باید کمتر از 0/1 درصد باشد.


[1]. دستور­العمل بتن­ ریزی در آب و هوای سرد [ACI 306R-88 (تایید مجدد2002)].

بتن های در تماس با آب و بتن های در معرض سیکل ذوب و یخ زدگی، می بایست هوا دهی شوند و یا در آنها از مواد حباب زا استفاده شود. بتن تازه با توجه به این که کاملاً اشباع است، می­بایست از چرخه های ذوب و یخ زدگی (انجماد و ذوب) محافظت شود. این محافظت می­بایست تا زمانی که بتن مقاومت Mpa 24 کسب کند، ادامه یابد.

هیدراسیون سیمان یک واکنش شیمیایی است که باعث ایجاد گرما می شود. بتن تازه بتن ریزی شده باید به اندازه کافی عایق شود تا این گرما را حفظ کند. اختلاف دمای زیاد بین سطح بتن و میان بتن به خصوص در بتن ریزی های حجیم می­ تواند موجب ترک خوردگی شود. بخصوص در زمانی که تفاضل دمایی بیش از ºC 20  شود. برای جلوگیری از شوک حرارتی می­بایست اقدامات حفاظتی مانند عایق کردن سطوح را انجام داد.

نکته:

مواد افزودنی شیمیایی می­ توانند با افزایش نرخ گریش و کسب مقاومت فشاری، در مقابله با یخ زدگی مشارکت کنند. مواد تسریع کننده گیرش تیپ C و مواد افزودنی کاهنده آب و تسریع کننده (تیپ E) معمولا در فصل زمستان استفاده می­ شوند. کلسیم کلرید و یا کلسیم کلراید یک ماده معمول و موثر برای تسریع گیرش است و نباید بیشتر 2 درصد وزنی سیمان استفاده شود.

چگونه در آب هوای سرد بتن ریزی کنیم؟

زمانی که خوردگی فولاد و یا آهن در تماس با بتن مورد بحث است، می بایست از تسریع کننده های فاقد کلرید و یا ضد خوردگی استفاده شود. مواد افزودنی شیمیایی تسریع کننده از یخ زدگی بتن جلو گیری نمی کنند. این یک باور عامه پسند و غیر فنی است.

با افزایش مقدار سیمان و یا استفاده از سیمان تیپ 3 می­توان نرخ گیرش را تسریع بخشید. برخی از پوزولان ها مانند خاکستر بادی و یا سرباره کوره آهن گدازی می­تواند نرخ گیرش را کم کند. لذا در آب و هوای سرد می­توان از مقدار مصرف انها کاست تنها در مواردی که بتن مشخصاً برای دوام طراحی نشده باشد. به هر حال، می­بایست یک راه حل اقتصادی مناسب اتخاذ نمود که کمترین تاثیر را بروی خواص نهایی بتن داشته باشد.

برای بتن ریزی در آب و هوای سرد، بتن می­بایست کمترین اسلامپ عملی را داشته باشد تا آب انداختگی و زمان گیرش به کمترین مقدار خود برسد.

اضافه کردن 5 تا 10 لیتر آب در هر متر مکعب می­تواند زمان گیرش را از 1/2 تا 2 ساعت به تعویق بیاندازد. هرچه گیرش بتن کند تر باشد، آب انداختگی آن بیشتر خواهد شد. در زمانی که بتن به آب انداختگی ادامه می­ دهد، عملیات پرداخت و ماله کشی را شروع نکنید، زیرا سطوح تمام شدۀ بتن به لحاظ مقاومت و دوام، ضعیف تر خواهد شد.

نحوه نگهداری از آزمونه ها (نمونه ها) آزمایش در فصل زمستان

آزمونه های آزمایش که در مراحل بتن ریزی اخذ می شوند می­ بایست به درستی نگهداری شوند. این نمونه های در واقع باید نشان دهنده کیفیت مصالح و طرح اختلاط مناسب باشند و نه بیان گر شرایط بتن ریزی و عمل آوری. بنابراین، این آزمونه ها بعد از ساخت می بایست در یک محفظه و یا جعبه عایق نگهداری شوند. دمای این محفظه می­بایست 16 تا 27 باشد. یک ترمو متر که بتواند حداکثر و حداقل دمای محفظه را ثبت و ضبط نماید نیز می­بایست در آن قرار گیرد.

راهنمایی های آخر

  • در شرایط مواجهه با سیکل ذوب و یخ می­بایست از بتن های هوازایی شده استفاده کنید.
  • ­سطوح در تماس با بتن را از یخ و برخ پاک کنید و دمای آن محل را حدا الامقدور بالای نقطه انجماد نگهدارید.
  • قبل و حیل بتن ریزی دمای بتن را در دمای توصیه شده نگهداری کنید.
  • بتن ریزی را با کمترین اسلامپ که توانایی اجرا دارد، انجام دهید.
  • بتن خمیری را از یخ زدگی محافظت کنید (با روکش های عایق مانند پشم شیشه).
  • بتن را تا زمان رسیدن به مقاومت کافی از یخ زدگی و ذوب شدگی در سنین اولیه دور نگهدارید.
  • در زمانی که اقدامات حفاظتی را به اتمام می رسانید (مثلا برداشتن و جمع کردن روکش های عایق)، تغییرات دمایی ناشی از این عمل را محدود کنید (از ایجاد تفاضل دمایی جلوگیری کنید).
اشتراک گذاری Telegram Facebook WhatsApp Twitter