بتن ریزی در هوای سرد
بتن ریزی در هوای سرد
با توجه به شرایط اقلیمی کشور و همچنین الزام پیشبرد پروژه های عمرانی طبق برنامه های زمان بندی شده ، برخی اوقات بتن ریزی با محدودیت هایی مواجه می گردد که از آن جمله می توان به بتن ریزی در هوای سرد اشاره نمود . در استانداردها و آئین نامه هایی از جمله آبا این شرايط به وضوح مشخص شده است و تدابیری برای انجام عملیات اجرایی توصیه شده است که در اینجا به آنها میپردازیم؛شرایط بتن ریزی در هوای سرد به وضعیتی گفته می شود که برای سه روز متوالی شرایط زیر بر قرار باشد:الف) دمای متوسط هوا در شبانه روز کمتر از ۵ درجه سانتی گراد باشد
(دمای متوسط روزانه میانگین حداکثر و حداقل دمای هوا در فاصله زمانی نیمه شب تا نیمه روز است)
ب) دمای هوا برای بیشتر از نصف روز از ۱۰ درجه سانتی گراد بیشتر نباشد.
تهمیدات بتن ریزی در هوای سرد:
برای بتن ریزی در هوای سرد باید دقت لازم در انتخاب مصالح مصرفي، طرح اختلاط بتن، شرایط اختلاط حمل، ریختن و عمل آوردن بتن صورت گیرد تا اطمینان حاصل شود که بتن تازه دچار یخ زدگی نگردد و بتن سخت شده نیز دارای کیفیت لازم باشد دمای بتن در طول مدت بتن ریزی و عمل آوردن بتن باید ثبت گردد تا اطمینان حاصل شود که محدوده توصیه شده در آیین نامه بتن ایران حفظ شده باشد ( آبا ) ، برای بتن ریزی در هوای سرد دمای بتن باید حداقل دو بار در شبانه روز در نقاط مختلف سازه ثبت گردد . توجه داشته باشید که گوشه ها و لبه های بتن در مقابل یخ زدگی بسیار آسیب پذیرند بنابراین دمای این نقاط باید با دقت کنترل شود.دمای مناسب بتن ریزی در هوای سرد :
مصالح بتن اعم از سیمان ، آب سنگدانه و افزودنی های بتن ، متناسب با دمای اولیه و جرمی که دارند در تعیین دمای مخلوط بتن تاثیر گذار می باشند.الزامات بتن ریزی در هوای سرد :
راه حل های متفاوت و مختلفی را می توان برای حل مشکلات دمایی بتن پیشنهاد نمود اما تصمیم گیری نهایی در مورد استفاده از یک یا چند مورد از آنها منوط به بررسی های دقیق تر و آنالیز اقتصادی هریک از موارد می باشد . یکی از اولین و بدیهی ترین راه هایی که جهت بالا بردن دمای بتن به نظر می رسد، گرم کردن آب مورد استفاده می باشد . همچنین محفوظ نگه داشتن منبع آب از یخ زدن ، با استفاده از عایق حرارتی نظیر پشم شیشه مفید می باشد . استفاده از آب گرم معمولا برای دماهای پائین تر از ۷ درجه سانتی گراد معمول و مرسوم می باشد . دمای سیمان به هنگام تخلیه از بونکر به سیلو طبق اندازه گیری های انجام شده در کارگاه ها ، به حدود ۸۳ درجه سانتی گراد می رسد (این دمای بالا بدلیل روند تولید سیمان می باشد) و اگر برنامه بتن ریزی به صورتی تنظیم شود که بتن از سیمان تازه تخلیه شده که حرارت بالایی دارد استفاده گردد ، بتن با دمای بالاتری حاصل خواهد شد. یکی دیگر از راهکارهای مورد بررسی این است که با تدابیر و تمهیدانی مقاومت اولیه بتن را افزایش دهیم تا تاثیر نامطلوب کاهش دما در روند کسب مقاومت بتن ، جبران شده باشد استفاده از سیمان تیپ III که دارای درصد بالایی از S ، C3A و 3CS موجب می شود . همچنین می توان با پر مایه تر کردن مخلوط بتن و افزایش عیار سیمان ، مقاومت اولیه آن را افزایش داد.تدبیر دیگر استفاده از مواد زود گیر کننده است . سیلیکات ها و کربنات های قلیائی فلونوسیلیکات ها و تری آنانولامين ها جز فعال اکثر تسریع کننده هایی است که تحت عناوین تجاری مختلف فروخته می شود . استفاده از مقادیر صحیح این ماده باعث افزایش مقاومت اولیه بتن در هوای سرد و حفاظت بهتر در مقابل آسیب ناشی از دمای یخ زدگی می گردد . مقدار مصرفی باید به میزان لازم برای حصول نتایج مطلوب محدود شده و توصیه می شود از ۴ درصد وزنی سیمان تجاوز نکند . غالبا میزان ۱ درصد الی ۳ درصد جهت تامین خواسته ها کفایت می کند ، نتیجه تحقیقات نشان می دهد که افزودن مواد مذکور به بتن می تواند مقاومت اولیه را ۳۰ تا درصد افزایش دهد.
اصول بتن ریزی در هوای سرد
اصول و تهمیدات بتن ریزی در هوای سرد بطور خلاصه عبارتند از :۱)بتن ریزی در نیمه دوم شبانه روز ( ۱۳ مهر تا ۱۲ شب ) جهت رسیدن به بتن با دمای بالاتر
۲)عایق پوش کردن منبع آب جهت حفظ دما و جلوگیری از یخ زدگی آن
۳)گرم کردن آب
۴)استفاده از افزودنی های بتن که با تسریع در روند گیرش سیمان از یخ زدن بتن جلوگیری کند.
۵) افزایش عیار سیمان و به تبع آن رسیدن به حرارت هیدراتاسیون بیشتر و دمای بالاتر و کسب مقاومت بیشتر (برای بتن های غیر حجیم )
۶) دولایه کردن لحاف پشم شیشه ها جهت حفظ بهتر دمای آنتی فرها
دستورالعمل بتن ریزی در هوای سرد
بتن در دماهای بسیار پایین مقاومت بسیار کمی کسب می کند تا وقتی میزان اشباع بودن بتن در اثر عمل آبگیری به اندازه کافی کاهش نیافته باشد، لازم است که بتن تازه در برابر آثار ویرانگر یخ زدگی محافظت شود بتنی که حتی یک بار در سنین اولیه یخ زده باشد در مقایسه با بتنی که یخ نزده باشد در برابر شرایط جوی از مقاومت کمتری برخوردار است و نیز آب بند نخواهد بود . استعداد آسیب پذیری بتنی که در برابر یخ زدن محافظت نشده است خیلی بیشتر از بتنی است که در برابر یخ زدن محافظت گشته و در ضمن از مقاومت فشاری کمتری هم برخوردار است. حال هرگاه اقدامات احتیاطی لازم به کار بسته شود می توان بتن ریزی را در سرتاسر ماه های زمستان با اطمینان خاطر انجام داد و با بکار بستن این تمهیدات هیچ کارگاهی در کشور تعطیل نخواهد شد .بتن ریزی در شرایط دمای بالاتر از ۵+ درجه سانتی گراد:
در این شرایط مهمترین مساله آمادگی برای زمانی است که جبهه یخبندان محیط کارگاه را فرا می گیرد . در این حالت اگر گیرش خمیر سیمان صورت نگرفته باشد موجب یخ زدگی رطوبت داخلی بتن ، افزایش حجم آب و نهایتا انبساط حجمی بتن و ترک خوردگی آن، که موجب عملیات ترمیم بتن که با استفاده از ملات ترمیم کننده بتن صورت می گیرد. در زمانی که این احتمال وجود داشته باشد که چندین ساعت پس از بتن ریزی ها یخبندان فرارسد باید از مواد ضدیخ بتن که دارای ترکیبات زود گیر کننده هستند ، استفاده نمود. استفاده از مواد زودگیر موجب تسریع درگیرش خمیر سیمان و مقاومت در برابر افزایش حجم یخ می گردد . نباید فراموش کرد که همواره دمای بتن ریخته شده با استفاده از امکانات متفاوت گرمایشی باید در نقطه ای بالای ۵+ درجه سانتی گراد حفظ گردد تا واکنش شیمیایی سیمان و آب ادامه یابد و مقاومت لازمه حاصل گردد.
بتن ریزی در شرایط دمای زیر ۵+ درجه سانتی گراد:
موکدا توصیه می گردد در دمای کمتر از ۵ درجه سانتی گراد باید بتن ریزی کرد مگر اینکه در تمام شرایط درجه حرارت بتن همواره بالاتر از ۵+ حفظ گردد .
توجه داشته باشید که با بتن ریزی در چنین شرایطی عمل هیدراتاسیون بسیار کند صورت می گیرد بطوریکه پس از یخ زدن آب در صفر درجه این واکنش متوقف می گردد. بنابراین در زمان باز کردن قالب مشاهده می کنیم که بتن به راحتی خورد می شود به علت اینکه خمیر سیمان تشکیل نشده است .
باید توجه داشت که استفاده از ضدیخ تنها از یخ زدن رطوبت درونی بتن جلوگیری می کند. اگر بتن ریخته شده پس از عملیات بتن ریزی به حال خود رها شود ، رطوبت درون آن یخ نمی زند اما چون دمای آن کمتر از ۵+ درجه سانتی گراد است واکنش شیمیابی سيمان و آب بسیار کند می شود و به همین خاطر بتن ضایع می گردد و دارای مقاومت خیلی کمی خواهد شد.
پس در زمستان در هر شرایطی باید پس از بتن ریزی نسبت به عمل آوری بتن مبادرت ورزید . نکته مهم دیگر اینکه چون هوای سرد نسبت به هوای گرم دارای رطوبت کمتری است بتن های ریخته شده در شرایط محیطی سرد به عمل آوری و مراقبت بیشتری نیازمند است.
ویژگی های یک ضدیخ مناسب برای بتن ریزی در هوای سرد
ضدیخی برای بتن مناسب می باشد که به عنوان یک تسریع کننده درگیرش و رشد مقاومت سنین اولیه بتن عمل نماید . حال باید توجه نمود در پروژه هایی که در زمان بهره برداری امکان خوردگی وجود دارد و یا بتن هایی که پیش تنیده هستند و یا در آنها از آلومینیوم و گالوانیزه استفاده شده است و یا بتن هایی که در تماس با آب یا خاک سولفاته هستند و یا بتن هایی که سنگدانه های آنها مستعد واکنش قلیایی هستند به هیچ وجه از ضد یخ های کلردار استفاده نکنید. بلکه از ضدیخ هایی استفاده نمایید که بر پایه دیگر مواد ( سیلیکات ها و کربنات های قلیایی ، فلوئوسیلیکات ها و تری آتانولامین ها) ساخته شده باشد.نکات اجرایی بتن ریزی در هوای سرد
حال برای اینکه بتوانیم در زمستان بتن ریزی مناسب و مطمئنی داشته باشیم بهتر است که نکات زیر را رعایت کنیم:۱) میانگین دمای هوای شبانه روز کمتر از ۵+ درجه سانتی گراد باشد. ( منظور از میانگین دمای هوای شبانه روز، میانگین حداقل و حداکثر در طول ۲۴ ساعت می باشد).
۲) در نیمی از ساعات شبانه روز دمای هوا از ۱۰+ درجه سانتیگراد بالاتر نرود.
۳) استفاده از سیمان با مقاومت زودرس
۴) استفاده از ضدیخ مناسب.
۵) سطوح قالب ها و آرماتورها را از یخ و برف بزدایید و در صورت لزوم آنها را گرم نمایید تا حداقل دمای ۲+ درجه سانتیگراد را داشته باشد.
۶) در درجه حرارت ۵+ و بالاتر پس از استفاده از مواد ضدیخ، بتن را کاملا با استفاده از پوشاننده های مناسب ( برزنت، نایلون و غیره) بپوشانید و محیط را گرم نگه دارید تا در شب هنگامی که هوای گرم می شود شاهد ترک در بتن نباشید.
۷) در شرایط دمایی زیر ۵+ با گرم کردن سنگدانه ها ، قالب ها و آب (به ترتیب) دمای بتن را در حین کار بالای ۵+ درجه نگه داشته و سپس بتن را با پوشش مناسب گرم نگه دارید .
۸) مصالح مصرفی جهت ساخت بتن را در معرض وزش باد و هوای سرد قرار ندهید .
۹) استفاده از سیمان زودگیر (پرتلند نوع ۳) مناسب است.
۱۰) استفاده از سیمان های روباره ای توصیه نمی شود .
۱۱) استفاده از مواد حباب زا در بتن هایی که در معرض یخ و آب شدن های متوالی قرار می گیرند الزامی است
۱۲) سنگدانه ها نباید آغشته به یخ و برف باشند (گرم کردن ماسه و استفاده از آب گرم)
۱۴)اگر از روان کننده بتن استفاده نشده است اسلامپ نباید بیشتر از ۵۰ میلیمتر باشد س
نکته: استفاده از کلرید کلسیم در بتن مسلح مجاز نیست .