بتن ریزی در هوای سرد چگونه انجام می شود؟
شرایط بتن ریزی در هوای سرد
در این مقاله میخواهیم در مورد تعریف شرایط هوای سرد در آیین نامه های مختلف بپردازیم. همچنین به این سوال پاسخ دهیم که آیا مجاز به بتن ریزی در هوای برفی، بارانی و سرد هستیم یا خیر؟ همچنین بگوییم که در صورت بتن ریزی در هوای سرد چه تمهیداتی باید رعایت شود؟؟؟معمولا در هوای سرد از فوق روان کننده بتن بسیار استفاده می شود.
و البته سوالات بسیاری که در فصل سرد سال در زمان بتن ریزی می‌تواند برایمان بوجود بیاید؛ ازاین رو مطالعه مقاله زیر می‌تواند به بسیاری از سوالات ما پاسخ دهد.
تعریف هوای سرد
در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، شرایط بتن ریزی در هوای سرد به مواردی اطلاق میشود که بتن در دمای محیطی کمتر از 5+ درجه سلسیوس ریخته و نگهداری میگردد. همچنین بر اساس آیین نامه بتن ایران (آبا)، در مواردی که دمای هوا کمتر از 5+ درجه سلسیوس باشد و یا احتمال برود که در مدت حفاظت از بتن، دماي هوا به كمتر از اين مقدار برسد، شرايط هواي سرد بوجود ميآيد و بايد الزامات اين بخش رعايت شود.
باید اظهار داشت که بتن ريزي در هواي سرد احتمال رويارويي زود هنگام بتن را با شرايط یخبندان افزايش ميدهد و ممكن است به آن آسيب برساند. بعلاوه شرايط هواي سرد، آهنگ كسب مقاومت بتن را كاهش ميدهد.
این مطلب را هم بخوانید :الزامات بتن‌ریزی در هوای گرم و افزودنی‌های بتن وابسته
الزامات و نکات مربوط به حمل و بتن ریزی در هوای سرد
حمل و ریختن بتن باید به نحوی باشد که بتن تازه دمای خود را از دست ندهد. بتن باید تا حد امکان در وسایل سر بسته و عایقبندی شده حمل گردد. قبل از بتن ریزی باید میلگردها، قالبها، سطح بتن سخت شده قبلی و زمین از هر نوع یخ زدگی زدوده شود. همچنین باید در انتخاب مصالح مصرفی، طرح مخلوط بتن، شرایط اختلاط، حمل، ریختن و عمل آوری بتن دقت لازم صورت گیرد تا اطمینان حاصل شود که بتن تازه ریخته شده دچار یخ زدگی نگردد و بتن سخت شده نیز دارای کیفیت لازم باشد. در هنگام بتن ریزی در هوای سرد باید به این نکته توجه کرد که همه وسایل و تجهیزات بتن ریزی در كارگاه موجود باشد. اين موارد شامل دماسنج، پوشش محافظتي براي بتن و در صورت لزوم وسايلي براي محفوظ كردن فضاي اطراف بتن و وسایل گرمايشي است. دمای بتن در طول مدت بتن ریزی و عمل آوری باید ثبت گردد تا اطمینان حاصل شود که محدوده توصیه شده در آیین نامه مربوطه حفظ شده باشد. دمای بتن حداقل دو بار در شبانه روز در نقاط مختلف سازه ثبت گردد تا از وضعیت نگهداری بتن اطمینان کافی حاصل شود. گوشه ها و لبه های بتن در مقابل یخ زدن آسیب پذیرند، بنابراین دمای این نقاط باید به دقت کنترل شود. لبه ها و گوشه ها، مستعد آسيب ديدگي بيشتري در هواي سرد هستند، بنابراين ضخامت پوشش در اين قسمتها بايد بيشتر باشد. اعمال پوشش بايد شامل سطوح قالببندي شده و سطوح در معرض هوا باشد.
الزامات مربوط به مصالح مصرفی در هنگام بتن ریزی
* میتوان از سیمانهای پرتلند نوع 3 یا سیمانهایی با رده مقاومتی 42/5 یا ترجیحا 52/5 به جای سیمان معمولی، استفاده نمود.
استفاده از سیمانهای سربارهای و سیمانهای آمیخته در بتن‌ریزی در هوای سرد توصیه نمیگردد. زیرا روند كسب مقاومت فشاري کند میشود.
معمولا اگر دماي آب مخلوط بتن، حدود 60 درجه سلسیوس باشد، به دمای بیشتر از 15 درجه سلسیوس برای سنگدانه ها نیاز است.
در موارديكه از آب گرم براي ساخت مخلوط بتن استفاده ميشود، بايد ترتيب ریختن مصالح به مخلوطكن، ابتدا سنگدانه و سپس آب باشد و حداكثر دماي مخلوط سنگدانه و آب در زمان اضافه كردن سيمان نيز بيشتر از 40 درجه سلسيوس نباشد؛ زیرا برخورد آب داغ با سيمان به گيرش ناگهاني آن منجر ميشود، بنابراين افت شديد اسلامپ و همچنین كاهش كيفيت مقاومتي و دوام را در درازمدت به دنبال خواهد داشت.
استفاده از مواد حبابساز و ساخت بتن با حباب هوا برای بتنهایی که در معرض رطوبت و چرخههای یخزدن و آب شدنهای متوالی قرار میگیرند توصیه میگردد. فقط باید به این نکته توجه کرد که به حداقل مقاومت20 مگاپاسکال در بتن اشباع دست یافت.
میتوان از مواد افزودنی زود سخت شونده که بعضاً در بازار بعنوان ضد یخ بتن نیز مورد مصرف قرار میگیرد براي افزايش مقاومت اوليه بكار استفاده نمود.
الزامات طرح مخلوط بتن
نسبت آب به سیمان نباید بیشتر از 5/0 باشد، بنابراین لازم است قبل از شروع بتن ریزی تدابیر لازم برای کسب مقاومت بتن صورت گیرد. برای کاهش میزان آب قابل یخ زدن در بتن و همچنین کاهش میزان آب انداختگی بتن تازه باید مقدار آب اختلاط به حداقل رسانده شود؛ بنابراین برای تامین کارایی لازم میتوان از مواد افزودنی روان کننده بتن /کاهنده آب استفاده نمود. در صورتی که از مواد افزودنی روان کننده استفاده نمیشود، با رعایت نکات اجرایی اسلامپ بتن بهتر است بیشتر از 50 میلیمتر نشود. بتنهايي كه در معرض چرخه های يخ زدن و آب شدن، با يا بدون حضور نمکهاي يخ زدا، قرار ميگيرند، بايد با مواد افزودني حبابساز ساخته شوند. مقدار درصد حباب هوا در بتن تازه بايد طبق استانداردهاي ملي 3823 و 3520 اندازهگیری شده و مطابق جدول شماره 1، باشد. در صورتي كه مقاومت فشاري بتن از 35 مگاپاسكال بيشتر باشد، ميتوان مقادیرجدول شماره 1، را به ميزان يک درصد كاهش داد.
حداقل دمای بتن
حداقل دمای مجاز مخلوط بتن تابع دمای هوا و حداقل اندازه مقطع عضو بتنی است. بعبارتی هر چه حداقل بُعد مقطع بتن بزرگتر باشد، با سرعت كمتري گرماي خود را از دست ميدهد و در نتیجه افزايش دماي بيشتري در بتن ناشي از گرمازايي آن رخ ميدهد. بنابراين در شرايط بتن ريزي در هواي سرد ميتوان براي مقاطع بزرگتر، حداقل دماي كمتري را براي بتن ريزي در نظر گرفت. حداقل دماي مخلوط بتن پس از ساخت آن، به عوامل مختلفي از جمله مدت حمل، معطلي و نوع وسيله حمل ارتباط دارد. در مجموع توصیه اکید میشود که بتن‌ريزي در دماي كمتر از 15 – درجه سلسيوس، انجام نشود، مگر آنكه دستگاه نظارت با رعايت تمهيدات خاص آن را مجاز بداند. بتن ریزی در هوای سرد واكنشهاي مرتبط با گيرش و سخت شدن بتن را در حد قابل توجهي كند مينماید. بنابراين وقتي بتن تحت بارهاي دوره ساخت قرار ميگيرد، مشكلاتي چون ترك خوردگي و تغییرشکل رخ ميدهد. هرگاه در سنين اوليه به دلیل يخ زدگي آسيبي به بتن وارد شود، هرگز مقاومت و دوام مورد نظر را كسب نخواهد کرد، حتی اگر پس از آسيب ديدگي، حفاظت و عمل آوري مطلوب اعمال شود. در جدول شماره 2، حداقل دماي مخلوط بتن در هنگام مخلوط كردن، در زمان بتن ريزي و در دوره حفاظت ارايه شده است. قابل ذکر است در اين جدول فرض شده است كه از كاميون مخلوط كن براي حمل بتن به مدت یک ساعت استفاده شده است. بديهي است كه اولويت با رعايت حداقل دماي بتن در هنگام بتن ريزي خواهد بود.
این مطلب را هم بخوانید :عملکرد زودگیر بتن در بتن ریزی هوای سرد
دمای بتن هنگام بتن ریزی نباید از 11 درجه سلسیوس زیادتر از مقادیر جدول شماره 2، باشد، فلذا اگر دمای بتن به میزان قابل توجهی بیشتر از مقادیر ذکر شده در جدول باشد، لزوماً منجر به حفاظت طولاني تر در مقابل یخ زدگی نمیشود. زيرا افت حرارت در اختلاف دماي بيشتر، افزايش مييابد. منظور از اختلاف دما، تفاوت دماي هوا و بتن است. همچنین دمای بتن پس از مخلوط کردن نباید از 8 درجه سلسیوس از مقادیر ذکر شده در جدول شماره 2، بیشتر باشد؛ همچنین با افزايش بيش از حد دماي مخلوط بتن، نياز به آب بيشتري در مخلوط وجود دارد و نرخ افت اسلامپ افزايش مييابد. علاوه بر اين، افت سريع رطوبت از سطوح دالها ممكن است سبب ترك خوردگي ناشي از جمع شدگي خميري شود. توصيه ميشود، دماي بتن در هنگام مخلوط كردن و ريختن، نزديک به حداقل دماي مجاز باشد تا بتوان از مزاياي بهبود كيفيت بتن در دماي پائين بهره برد.
عمل آوری بتن تازه
در هواي سرد، آب ناشي از آب انداختگی به مدت طولاني تري بر سطح بتن باقي ميماند. عمليات پرداخت سطح در هواي سرد بايد با دقت بيشتري، به ويژه براي سطوحي كه داراي تردد يا سايش هستند، انجام پذيرد. برای عملآوری بتن تازه و محافظت آن در برابر یخزدن میتوان از روشهای زیر استفاده نمود:
- با استفاده از پوششهای عایق
- با استفاده از گرمکردن بتن و محیط اطراف
- سایر روشها به تایید دستگاه نظارت
قابل ذکر است که باید از روشن كردن آتش بر روي عضو بتني اجتناب گردد. زیرا ايجاد آتش مستقيم بر روي بتن باعث ميشود ساختار محصولات هيدراته شده تخريب شود. در هنگام گرم كردن بتن بايد از خشک شدگي سريع آن اجتناب و گرما به صورت يكنواخت بر سطح بتن اعمال شود. در مواردي كه از وسايل گرمازا استفاده ميشود و گاز دي اكسيد کربن توليد ميشود، گازهاي توليد شده بايد با روش يا وسيله مناسب، نظير لوله دودكش، به بيرون از فضاي بسته اطراف بتن، هدايت شود.
بتن تازه باید در مقابل وزش باد، بویژه پس از برداشتن پوششها محافظت گردد. باید توجه داشت که از تبخیر زیاد آب و کربناته شدن سطوح بتن در اثر احتراق مواد سوختی برای گرم کردن آن جلوگیری شود، اين امر ميتواند به خوردگي سريعتر ميلگردها كمک كند و عمر مفید عضو بتنی را كاهش دهد.
محافظت بتن سخت شده
لازم است دماي بتن براي مدت لازم، با دماي حداقل برابر با دماي ذکر شده در جدول شماره 2، نگهداري شود. اين عمل را ميتوان توسط پوشش مناسب و در صورت لزوم ایجاد محفظه بسته و اعمال گرمايش، تامين كرد. در صورتيكه با استفاده از آزمونههاي آگاهي يا بلوغسنجي و يا روشهاي غيرمخرب، بتوان نشان داد كه بتن به مقاومت 5 مگاپاسكال در حالت غیراشباع و یا 25 مگاپاسکال در حالت اشباع رسيده باشد، ميتوان حفاظت را خاتمه داد. همچنين ميتوان براي تخمين مقاومت فشاري بتن در كارگاه از روشهاي غير مخرب مانند آزمايش فراصوتي يا چكش برجهندگي (اشميت) استفاده نمود. ابتدا لازم است رابطه همبستگي مقاومت فشاري و نتايج آزمايشهاي غيرمخرب (براي بتن موجود) به دست آيد، سپس با استفاده از نتايج آزمايشهاي غيرمخرب بر روي بتن موجود در كارگاه، مقاومت فشاري آن را تخمین زد.
با توجه به توضیحات جامع و کامل داده شده در خصوص بتن ریزی در هوای سرد و الزامات آن، میتوان از محصول CapcoSet NCL بعنوان ماده تسریعکننده گیرش (زودگیر) در شرایط هوای سرد استفاده نمود، که در زیر توضیح مختصری در خصوص محصول داده میشود. لازم به ذکر است که این محصول در سال 1399 از مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی گواهینامه فنی مطالبق با استاندارد ملی به شماره 2930 را دریافت کرده است.
ضد یخ بتن بدون کلراید (زودگیرکننده بدون کلراید CapcoSet NCL )
ضد یخ بتن بدون کلراید یا کپکوست NCl يك افزودني زودگیرکننده برای بتن‌ريزي در شرایط هوای سرد مي‌باشد. میتوانید قیمت ضد یخ بتن بدون کلراید را در سایت کپکو مشاهده بفرمایید.اين افزودني عاری از يون كلريد بوده و می‌تواند در بتن‌هاي مسلح استفاده شود. همچنین استفاده از اين افزودني در سازه‌هاي بتنی پيش‌تنيده مجاز است. کپکوست NCL با مكانيسم افزايش سرعت هيدراتاسيون سيمان، سرعت گيرش اوليه و ثانويه بتن را بالا برده، مقاومت فشاری یک روزه را اضافه می‌کند و مدت لازم برای محافظت بتن در شرایط هوای سرد را کاهش می‌دهد.
کاربرد افزودنی در بتن
– تولید و اجرای ملات و بتن مسلح در هوای سرد (دماي كمتر از 5 درجه سلسیوس) و کاهش دوره محافظت
– ساخت قطعات پيش‌ساخته بتني
مزایای استفاده از افزودنی در بتن
– تسریع در زمان گیرش اولیه و نهایی بتن و کاهش دوره محافظت در شرایط هوای سرد
– افزایش مقاومت فشاری یک روزه بتن و ملات
– افزايش دماي بتن در اثر تشديد واكنش هيدراتاسيون
– کاهش احتمال خوردگی میلگردها در محیط کلرایدی
