نوشته های مشابه
بتن ریزی در هوای گرم
بتن ریزی در هوای گرم می تواند به بروز مشکلاتی در بتن تازه و سخت شده کمک نماید و معمولا به کم شدن کیفیت بتن سخت شده منجر می شود. اصولا در چنین شرایطی باید بتن ریزی متوقف گردد و در صورت نیاز به انجام عملیات بتن ریزی باید تدابیر خاصی اندیشیده شود تا خسارت های وارده به حداقل برسد و یا ایجاد گردد.
وجود شرایط هوای گرم در مناطقی از کشور ما بویژه در حاشیه خلیج فارس و دریای عمان و وجود شرایط خاصی مانند ایجاد خوردگی در میلگردهای بتن این شرایط را برای ما پر اهمیت می نماید و باید بدان توجه خاصی مبذول داشت .
هوای گرم در كیفیت بتن تازه یا سخت شده اثر می‌گذارد و سبب بروز خواص نامطلوب در بتن میشود. به طور كلی اگر دمای بتن بیشتر از ۳۲ درجه سانتیگراد باشد، هوای گرم محسوب میشود. در چنین مواردی بهتر است به جای ساخت بتن و بتن ریزی در اواسط روز، در اوایل صبح یا شب هنگام، بتن ریزی انجام شود.
تعریف هوای گرم :
- هوای گرم به دمای زیاد هوا همراه یا بدون باد و رطوبت کم اطلاق می شود.
- این عوامل باعث تبخیر سریع آب، افزایش سرعت آب گیری سیمان، کاهش کارایی بتن تازه و تسریع گیرش آن می شوند که می تواند موجب کاهش مقاومت نهایی بتن گردند.
- هوای گرم همچنین باعث ایجاد مشکلاتی در بتن ریزی و متراکم کردن بتن و تشدید جمع شدگی خمیری میشود و موجب ترک در بتن جوان می گردد.
- یکی از عوامل تخریب بتن در فلات مرکزی ایران بتن ریزی در هوای گرم می باشد.
- در محیط‌های گرم دمای بتن زیاد بوده و این مسأله موجب تبخیر سریع آب، گیرش زود رس و کاهش کارایی بتن می شود برای رسیدن به بتن مناسب و با مشخصات مکانیکی مورد نیاز باید شرایط ویژه ای رعایت شود.
آثار هوای گرم بر روی بتن
به طورکلی عواملی نظیر هوای گرم، وزش باد و رطوبت، روی ساختن، ریختن و عمل آوردن بتن اثر می گذارند. برای دستیابی به نتیجه مطلوب، باید دمای محیط، دمای مصالح و بتن، و اوضاع جوی، سرعت و جهش وزش باد، رطوبت نسبی محیط و سایر اطلاعات را به طور روزانه، ثبت و در کارگاه جمع‌آوری نماید.
عواقب بتن ریزی در هوای گرم
- کاهش مقاومت بتن بدلیل مصرف بیشتر آب در میان مدت و دراز مدت
- کاهش مقاومت بتن بدلیل دمای بالای آن در هنگام بتن ریزی و پس از آن در میان مدت و دراز مدت علیرغم افزایش مقاومت زود هنگام بتن ( بویژه در روزهای اول – ۱ تا ۷ روز )
- افزایش تمایل به جمع شدگی ناشی از خشک شدن و ایجاد ترکهای حرارتی
- کاهش دوام بتن در برابر شرایط محیطی نامناسب در حین بهره برداری مانند یخ زدن و آب شدگی مکرر ، سایش و فرسایش تری و خشکی مکرر بتن ، حمله سولفاتها و حمله یون کلر محیط بدلیل افزایش نفوذپذیری بتن در اثر ایجاد کریستالهای درشت و کاهش مقاومت الکتریکی بتن که نقش مهمی در افزایش نفوذپذیری در برابر یون کلر و سایر عوامل مزاحم شیمیائی دارد.
- ایجاد خوردگی سریعتر میلگردها بدلیل افزایش نفوذپذیری بتن و یا ایجاد درزهای سرد
- کاهش یکنواختی سطح بتن و نا زیبائی سطح بتن نمایان بویژه در مجاورت قالب ، تغییر رنگ بتن بدلیل تفاوت در آهنگ آبگیری ، منظره بدلیل درز سرد.
آثار نامطلوب هوای گرم در بتن تازه (خمیری)
- افزایش سرعت افت اسلامپ كه تمایل به افزودن آب به مخلوط در كارگاه نیز افزایش می‌یابد.
- افزایش سرعت گیرش بتن که مشكلاتی مثل انتقال، پرداخت و عمل آوری بتن پیش می‌آید..
- احتمال ترك خوردگی پلاستیك افزایش می‌یابد.
- كنترل حباب هوای ایجاد شده (توسط مواد حباب زا) در بتن تازه مشكل میشود.
آثار نامطلوب هوای گرم در بتن در حالت سخت شده
- افزایش مقدار آب مخلوط بتن سبب كاهش مقاومت بتن میشود.
- افزایش دمای بتن باعث كاهش مقاومت دراز مدت بتن میشود. به طور كلی هوای گرم سبب افزایش مقاومت فشاری زود هنگام بتن میشود، اما مقاومت نهایی كمتر از مقاومت بتن در شرایط معمولی خواهد بود.
- احتمال ترك خوردگی ناشی از جمع شدگی (از نوع خشك شدگی) افزایش می‌یابد.
- به دلیل افزایش نسبت آب به سیمان (به دلیل تمایل افزودن آب مخلوط ) دوام بتن كاهش می‌یابد.
- نفوذپذیری بتن به دلیل رشد سریع بلورهای حاصل افزایش می‌یابد.
- كاهش پیوستگی بین بتن و میلگرد به وجود می‌آید.
- احتمال خوردگی میلگردهای بتن در شرایط خورنده (به ویژه در سواحل جنوب كشور ) افزایش می‌یابد.
- نمای بتن دچار تغییر رنگ شده و ظاهر آن به دلایل مختلف از جمله ایجاد درز سرد، نامطلوب میشود.
بتن ریزی در هوای گرم و تاثیر مصالح بکار رفته
- الف) سنگدانه:
هر چند تأثیر سنگدانه چندان جدی نیست اما بویژه برای ایجاد دوام در بتن در مناطق گرم بویژه مرطوب، لازم است سنگدانه‌ها از جذب آب کمی برخوردار باشند. ظرفیت جذب آب سنگدانه درشت به ۵/۲ و برای سنگدانه ریز به ۳ درصد محدود شده است
سنگدانه‌ها باید در برابر قلیایی‌ها از واکنش زائی برخوردار نباشند لذا از این بابت باید مورد آزمایش قرار گیرند. همچنین در مناطق خورنده باید یون کلر آنها از حدود مجاز کمتر باشد.
- ب) آب:
آب مصرفی بتن نباید گرم باشد. گرم بودن آب علاوه بر بالا بردن درجه حرارت مخلوط بتن، باعث بالا رفتن مصرف آب می شود که این امر نهایتاً موجب کاهش مقاومت خواهد شد. با اضافه شدن هر ١٠ درجه به حرارت آب، میزان اسلامپ ٢٠ تا ٢۵ میلیمتر کاهش می یابد و از این رو آب مصرفی باید کاملاً خنک بوده و در صورت لزوم توسط یخ خنک شود.
- ج) سیمان:
یکی از نکات بسیار مهم در هوای گرم، دمای سیمان به هنگام اختلاط است. بالا بودن دمای سیمان، دمای بتن را افزایش می‌دهد که این امر موجب تسریع عمل آبگیری، سخت شدن فوری، بالا رفتن نیاز به آب و نهایتاً آثار نامطلوب بر روی مقاومت و جمع شدگی خمیری بتن خواهد شد. بنابراین تحت هیچ شرایطی نباید درجه حرارت سیمان هنگام اختلاط از ٧٧ درجه سانتیگراد تجاوز نماید، در هوای گرم باید از مصرف سیمان‌های گرم، نوع ٣ و مشابه آن خودداری شود. - د) مواد افزودنی بتن:
مصرف مواد افزودنی در هوای گرم باید بر اساس توصیه های کارخانه سازنده و تأییدات دستگاه نظارت صورت گیرد. بدون رعایت تأیید قبلی دستگاه نظارت، پیمانکار به هیچ وجه حق اضافه نمودن این مواد را به بتن نخواهد داشت، استفاده از مواد افزودنی کندگیر کننده و یا کاهش دهنده آب با اجازه قبلی دستگاه نظارت بلامانع است
نکات کلیدی بتن ریزی در هوای گرم
به علاوه رعایت نکات زیر هنگام بتن ریزی در هوای گرم الزامیست:
- هنگام بتن ریزی در هوای گرم دمای هیچ قسمت از بتن نباید از ٣٠ درجه سلسیوس تجاور نماید.
- دمای محیط هنگام بتن ریزی در هوای گرم نباید از ٣٨ درجه سلسیوس بیشتر باشد. برای دست یافتن به بتنی خوب و پایا توصیه میشود عملیات بتن ریزی در دمای بین ۲۴ تا ٣٨ درجه سلسیوس انجام شود.
- مصالح بتن خصوصاً مصالح سنگی نباید زیر تابش مستقیم آفتاب قرار گیرد.
- وسایل، لوازم و تجهیزات تهیه، حمل و ساختن بتن نظیر مخلوط کن‌ها، پمپ‌ها، تراک میکسرها، باید حتی الامکان سفید رنگ بوده و در جای خنک، نگهداری و نصب شوند و در صورت امکان با پوشش مناسب از تابش مستقیم آفتاب مصون باشند.
- فاصله زمانی بین ساختن و ریختن بتن در قالب به حداقل ممکن کاهش یابد.
- آبپاشی قالب‌ها، آرماتورها و بستر محل بتن ریزی، با آب خنک، همزمان و قبل از بتن ریزی صورت پذیرد.
- محل بتن ریزی در حین اجرا از تابش مستقیم آفتاب مصون نگهداشته شود.
- در فصل تابستان و روزهای گرم خصوصاً در مناطق جنوبی ایران توصیه می شود بتن ریزی در اواسط روز قطع و برنامه بتن ریزی برای اوایل صبح و عصر، تنظیم و اجرا شود.
عوامل مؤثر در تشدید خسارات ناشی از هوای گرم
- استفاده از سیمان‌های زودگیر با سرعت هیدراسیون زیاد
- استفاده از مواد افزودنی شیمیایی زودگیركننده یا مواد افزودنی معدنی كه در افزایش سرعت هیدراسیون موثر است (نظیر دوده سیلیسی).
- به كارگیری نسبت‌های آب به سیمان كم و بتن‌های پر مقاومت با عیار سیمان زیاد
- ساخت قطعات بتن مسلح نازك و پر میلگرد
- استفاده از سیمان‌ها یا مواد افزودنی انبساط زا
تکنیک های جلوگیری از ازدیاد درجه حرارت بتن در هوای گرم:
- انبار کردن مصالح سنگی
- اختلاط و حمل
- جادادن و پرداخت سطوح بتنی
۱.انبار کردن مصالح سنگی:
اقدامات انجام شده در جهت محدود کردن درجه حرارت دانه‌های سنگی انبار شده بیشترین تأثیر در به حداقل رساندن درجه حرارت بتن تازه را به وجود می آورد. به نظر می رسد سایه انداختن و آب پاشی توده دانه‌های سنگی انبار شده در اغلب اوقات صرفاً بخاطرحجم مصالح غیر عملی باشد.
۲.اختلاط و حمل
حتی در شرایط مطلوب، نباید تأخیری بی مورد بین ساختن بتن و جادادن آن وجود داشته باشد. در هوای خشک، به حداقل رساندن تأخیرات مهمترین اقدام می باشد. از آنجائیکه در اثر درجه حرارت های زیاد ترکیب دو عامل تبخیر آب و سفت شدگی باعث تسریع در کاهش قابلیت کاربرد بتن می شود و چون هیچ کدام از این عوامل را نمی توان متوقف کرد، لذا بهترین و تنها راه مبارزه با آنها، جادادن بتن بلافاصله پس از اختلاط است.
اگر اجازه دهیم کاهش قابلیت کاربرد رخ دهد، به ندرت ممکن است کار خوبی بدون آثار نامطلوب داشته باشیم. برای مثال بتنی که مدت طولانی در یک مخلوط کن با دیگ دوار رها شده باشد، محتمل است به همان اندازه که از منبع خارجی نظیر تابش خورشید گرما می گیرد، از اصطحکاک داخلی نیز حرارت جذب کند. به همچنین آب خود را بر اثر تبخیر از دست بدهد. گر چه هر گونه کاهش قابلیت کاربرد را ممکن است با افزودن آب بیشتر قبل از خالی کردن آن از دستگاه تصحیح کرد، ولی افزایش نسبت آب به سیمان ممکن است آثار غیر قابل قبولی بر روی انقباض ناشی از خشک شدن، مقاومت فشاری، مقاومت در مقابل سایش و دوام ایجاد کند. همچنین اگر به منظور بازیابی کاهش قابلیت کاربرد که بر اثر سفت شدگی حین حمل ایجاد شده، چنانچه سعی شود بتن با آب اضافی در محل جادادن دوباره خمیر گردد، خواص مذکور ممکن است به طریق مشابه فوق آسیب ببیند.
۳.جادادن و پرداخت سطوح بتنی
وجود شرایط خشک کننده، احتیاج عادی به جادادن سریع و متراکم کردن مؤثر (ویبره) را تاکید می نماید. همواره خارج کردن هوای محبوس از یک توده بتنی جا داده شده مشکل می باشد مطلوب آنست که بتن چنان جا داده شود که در آخرین مرحله جا گرفتن در قالب سریعاً ویبره شود. در شرایط خشک کننده که بتن سریعتر از معمول تمایل به سفت شدگی دارد، توجه به این موضوع مهمتر است. به محض متراکم شدن بتن در محل خود، تبخیر آب فقط از سطح آزاد آن صورت می گیرد. لذا در صورت عدم تدابیر مناسب، وجود شرایط خشک کننده ممکن است میزان تبخیر را به حدی زیاد کند که آب موجود در عمق بیشتر در داخل بتن، نتواند به سرعت کافی به سطح بتن نقل مکان نموده و بنابر این کاهش آب به اندازه زیاد صورت گیرد. در این شرایط سطح بتن منقبض شده و چون بتن خمیری نمی تواند در مقابل تنش مقاومت نماید، لذا ترک ها، بلافاصله پس از جادادن بتن می‌توانند تشکیل شوند.
هر چند این ترک ها ندرتاً در بتن مسلح از اهمیت سازه ای برخوردار هستند اما این ترک ها گاهی به عمق نفوذ کرده و در اینصورت ممکن است در محل مجاورت با آرماتورها، باعث خوردگی آنها و نهایتاً ضعف پنهانی سازه شود. لذا توصیه اکید می شود پس از جادادن بتن فوراً تدابیری اتخاذ شود که تبخیر به صورت مثبتی کاهش داده شود. روش‌های پیشنهاد شده عبارتند از ایجاد بادشکن های موقت در سمت وزش باد- آب فشانی ریز مانندی جهت بالا بردن میزان رطوبت هوایی که در تماس با بتن است – پیش بینی روکش‌هایی که می توانند فوراً پس از جادادن بتن نصب شوند.
عوامل تشدید کننده خسارات در هوای گرم:
برخی عوامل می توانند در هوای گرم خسارت‌ها را تشدید نمایند. هر چند این عوامل مستقیماً در ایجاد شرایط هوای گرم بی تأثیر است اما در این شرایط می تواند باعث بحرانی تر شدن اثرات زیانبار گردد. این عوامل عبارتند از:
- الف) مصرف سیمان‌هایی با بتن ریزی زیاد که موجب افزایش سرعت آبگیری سیمان و ایجاد گرمازائی بیشتر در زمان کوتاه می گردد.
- ب) مصرف سیمان‌های زودگیر (مقاومت اولیه زیاد) مانند نوع ٣ و حتی استفاده از سیمان‌های نوع ١ بویژه با وجود افزودنی‌های تسریع کننده (زودگیر کننده) که میتواند زمان گرایش را کوتاه نماید و سرعت آبگیری و گرمازائی را بیشتر کند.
- ج) مصرف بتن های پر سیمان در رابطه با بتن های پر مقاومت و با نسبت آب به سیمان کم که سرعت آبگیری را بیشتر می کند و زمان گرایش را کوتاه و گرمازائی و سرعت آنرا افزایش می دهد. بدیهی است اغلب در شرایط محیطی نامناسب از نسبت آب به سیمان کم استفاده نمائیم لذا باید سعی شود بتن پر سیمان مصرف ننمائیم.
- د) استفاده از مقاطع بتنی نازک با درصد میلگرد زیاد.
- هـ) بکارگیری وسایل حمل با حجم زیاد که می تواند به ایجاد درز سرد و عدم پیوستگی منجر شود.
- و) حرکت دادن بتن در مسیر افقی یا قائم بصورت طولانی مدت ویژه ای برای بتن های کم اسلامپ
- ز) استفاده از پمپاژ بتن در مسیرهای طولانی، زیرا اصطکاک بتن با لوله باعث ایجاد گرما می شود و در شرایط هوای گرم نیز این مسیر طولانی و گرمای لوله می تواند مشکل زا باشد.
- ح) استفاده از تسمه نقاله برای حمل بتن بدلیل ایجاد سطح هواخور خیلی زیاد و تبخیر شدید و تبادل گرمائی زیاد با محیط.
- ط) ضرورت انجام و تداوم کار در شرایط هوایی خیلی گرم بدلایل اقتصادی
- ی) استفاده از سیمان‌های انبساطی و یا بدون جمع شدگی که می تواند مشکل زا باشد. در این رابطه برخی مواد انبساط زا یا برخی ملات ها یا بتن ها مانند گروت میتواند عامل ایجاد خسارت بیشتر باشد. مسلماً باید گفت اگر شرایطی بر خلاف شرایط فوق ایجاد شود مسلماً درکاهش خسارات نقش خواهد داشت. اما بر ایجاد شرایط هوای گرم تأثیری ندارد.
موارد زیر به ساخت بتن با دمای كم كمك می‌كنند.
- در هوای گرم و خشك یا نیمه مرطوب، آب پاشی متناوب بر روی توده سنگدانه‌ها مؤثر است، زیرا تبخیر آب از سطح ذرات به خنك شدن سنگدانه‌ها كمك می‌كند.
- در هنگام استفاده از سنگدانه‌ها باید دقت لازم را اعمال نمو‌د چون تغییرات رطوبت سنگدانه‌ها در مقدار آب مخلوط اثر مهمی دارد و باید رطوبت سنگدانه‌ها در طرح مخلوط در نظر گرفته شود.
- در شرایطی كه هوا مرطوب باشد، آب پاشی بر روی سنگدانه منجر به تبخیر زود هنگام و كاهش دمای سنگدانه نمی‌شود و كنترل نسبت آب به سیمان، بتن را دچار مشكلات جدی می‌كند.
- آسانترین روش كاهش دمای بتن، استفاده از آب سرد در ساخت بتن است. از طرف دیگر، دمای ویژه آب ۴/۵ تا ۵ برابر سیمان و سنگدانه است.
- استفاده از یخ به عنوان جایگزین قسمتی از آب اختلاط (یا تمام آب اختلاط) در كاهش دمای بتن بسیار موثر است. زیرا وقتی یخ صفر درجه تبدیل به آب میشود، نیاز آن به انرژی حرارتی ۸۰ برابر حرارت مورد نیاز برای تغییر دمای آب به میزان ۱ درجه سانتیگراد است.
كنترل دمای بتن پس از بتن ریزی
كنترل دمای بتن پس از بتن ریزی در هوای گرم از دو جنبه حایز اهمیت است. كاهش دمای بتن در كاهش مقدار تبخیر و جلوگیری از ترك خوردگی، بسیار نقش مهمی دارد. از طرف دیگر، كنترل دمای بتن در كسب مقاومت مورد نظر اثر قابل توجهی دارد. در مواردی كه بتن با نسبت كم آب به سیمان کمتر از ۰/۴۵ مصرف میشود یا از میكروسیلیس در مخلوط استفاده میشود، به كار بردن تمهیدات زیر اهمیت بیشتری دارد.
- در حدود نیم ساعت پس از پرداخت سطح بتن، باید سطح بتن با نایلون پوشش داده شود. قرار دادن پوشش تا مدت ۴ تا ۵ ساعت ضروری است.
- استفاده از سایبان در بالای سطح بتن در كاهش دمای بتن بسیار مؤثر است. زیرا از تابش مستقیم آفتاب بر سطح بتن جلوگیری می‌كند.
- با ایجاد بادشكن به كمك حصیر می‌توان سرعت باد را كاهش داد. در هوای گرم و خشك چنانچه این بادشكن مرطوب شود، دمای محیط را كاهش و رطوبت نسبی را افزایش می‌دهد.
- بلافاصله پس از سخت شدن باید عمل آوری آغاز شود. در صورت امكان نباید از روش‌های عمل آوری عایقی استفاده شود (بویژه در مناطق خشك)، بلكه باید با استفاده از آب، عمل آوری را انجام داد. استفاده از گونی خیس نیز روشی مناسب برای عمل آوری محسوب میشود، اما گونی به طور مداوم باید خیس شود.
- در صورتی كه، بر سطح بتن پس از عملیات پرداخت، ترك ناشی از جمع شدگی خمیری بروز كند، می‌توان با تراكم مجدد سطح بتن، ترك‌ها را حذف كرد.
- اجرای عملیات تراكم پس از مشاهده ترك‌ها نه تنها باعث حذف ترك‌ها میشود، بلكه سبب افزایش مقاومت سایشی لایه سطحی بتن میشود.
- عملیات تراكم باید قبل از گیرش بتن انجام شود. در غیر این صورت، ساختار بتن تغییر می‌كند و كیفیت آن كاهش می‌یابد.
