بتن ریزی در شرایط جوی متفاوت – هوای گرم

یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار در کیفیت بتن و به تبع آن تیرچه شرایط آب هوایی است اصول بتن ریزی در هوای سرد و گرم با هم متفاوت میباشند و رعایت آن از ضرورت های بتن ریزی است. گروه کارخانجات تیرچه اتحاد در زمینه تولید تیرچه های صنعتی  و خرپا، به عنوان تنها دارنده گواهینامه فنی از وزارت راه، مسکن و شهرسازی با در نظر گرفتن شرایط جوی مختلف اقدام به بتن ریزی و آماده سازی تیرچه ها می نماید. همواره در آب و هوای متفاوت با رعایت استانداردها و الزامات اقدام به تولید تیرچه با پاشنه  بتنی استاندارد  می نماید به همین دلیل همواره در تلاش است  تا انتخاب اول شما مشتریان عزیز باشد.

در این مقاله اصول اقدامات لازمه بتن ریزی در شرایط آب و هوای گرم را تشریح خواهیم نمود.

بتن ریزی در هوای گرم:

هوای گرم ، هنگام بتن ریزی باعث بروز مشكلاتي مي شود. از این مشكلات مي توان به افزایش تمایل به جمع شدگي، کاهش دوام بتن ، ایجاد خوردگي سریعتر میلگردها، مشكالت ناشي از عمل آوری و کاهش مقاومت نهایي بتن اشاره کرد. برای خنك کردن بتن مي توان هر یك از اجزای بتن را خنك کرد که در این میان مصالح سنگي بیشترین و سیمان کمترین تأثیر را بر دمای کلي بتن دارند. البته به دلیل سهولت بیشتر، خنك کردن آب مخلوط بتن، از بقیه اجزای بتن معمول تر است و استفاده از یخ، یكي از اصلي ترین و کاراترین روشها برای کاستن دمای آب و در نتیجه بتن به حساب مي آید .

هوای گرم هنگام بتن ریزی موجب پایین آمدن کیفیت بتن تازه و سخت شده میشود. این شرایط باعث تبخیر سریع آب، افزایش سرعت آبگیری سیمان، کاهش کارایي بتن تازه و تسریع گیرش آن شده که ممكن است موجب کاهش مقاومت نهایي بتن شود. هوای گرم همچنین باعث ایجاد مشكلاتي در بتن ریزی و متراکم کردن آن، تشدید جمع شدگي خمیری و ترك در بتن جوان مي شود. معمولا در چنین شرایطي باید بتن ریزی متوقف شود و در صورت نیاز به انجام عملیات بتن ریزی، باید تدابیر خاصي اندیشید تا خسارتهای وارده به حداقل برسد. در صورتي که بتن گرم باشد، آب موجود در آن تمایل بیشتری به تبخیر پیدا مي کند. همچنین در این شرایط ترکیب سیمان و آب سریعتر انجام مي شود. بنابراین در هر مقطع زماني، پس از افزودن آب به سیمان، مقدار هیدراتاسیون موجود در بتن تازه در دمای بالا به مراتب بیشتر از دماهای پایین تر است و یا به عبارتي بتن گرم سریعتر از بتن سرد دچار گیرش مي شود .

افزایش شدت ترکیب آب و سیمان در بتن گرم، میزان سخت شدگي را چنان بالا مي برد که ظرف چند روز اول به تكامل میرسد ولي مقاومت نهایي آن از حالتي که بتن در سنین اولیه خود سرد بماند به میزان قابل توجهي کمتر خواهد بود. در صورت عدم کنترل حرارت ایجاد شده، ممكن است صدمات جبران ناپذیری به سازه وارد شود. در اولین گام برای نیل به مقصود کنترل و پایین نگهداشتن دمای بتن تازه توسط روشهای مختلف، پیش سرمایش لازم و ضروری به نظر مي رسد. در این مطلب علاوه بر ارائه یافته های کارگاهي در زمینه مقابله با اثرات هوای گرم بر بتن ریزی، سعي مي شود نكات مد نظر آئین نامه بتن ایران ACI همراه توضیحات ضروری قید شود تا در عمل بتوان از آنها استفاده کرد.

تعريف‌هواي‌گرم :

طبق تعریف، به هر ترکیبي از شرایط مختلف که از طریق افزایش نرخ خشك شدن(تبخیر آب و کاهش رطوبت )و کاهش نرخ هیدراتاسیون سیمان، موجب کاهش کیفیت مخلوط بتن تازه و یا سخت شده شود، هوای گرم گفته مي شود. این شرایط شامل دمای بالای محیط، دمای بالای بتن، کم بودن رطوبت نسبي هوا، سرعت وزش باد و تشعشعات شدید خورشید است. طبق آیین نامه بتن ایران ( آبا )، دمای بتن معمولي نباید از 32 درجه سانتي گراد و بتن حجیم از 15 درجه سانتي گراد در هنگام بتن ریزی یا در زمان گیرش، تجاوز کند

تأثیر‌محیط‌گرم‌بر‌بتن : 

بزرگترین مشكلي که اقلیم گرم برای بتن ایجاد مي کند، گیرش سریع و کاهش کارائي بتن تازه است. برای جبران این مشكل، تولیدکنندگان، آب مصرفي طرح اختلاط را افزایش مي دهند که در پي آن، مقاومت کاهش و نفوذپذیری افزایش مي یابد. به طور کلي اثرات نامطلوب هوای گرم بر بتن تازه عبارتند از :

• افزایش سرعت هیدراتاسیون
• افزایش سرعت تبخیر آب اختلاط
• کاهش فرصت برای پرداخت سطح بتن
• کاهش زمان گیرش
• افزایش امكان تر ك خوردگي خمیری
• بروز مشكل در کنترل مقدار حباب هوای بتن

تجهیزات‌ساخت‌و‌حمل‌بتن‌در‌هواي‌گرم :

قبل از هر اقدامي برای خنك کردن بتن باید از گرم شدن بي مورد آن جلوگیری کنیم. این اقدامات در هر مرحله ای از تولید، انتقال و ریختن باید به طور مؤثر انجام شود. بنابراین به منظور کاهش گرمای ناشي از تجهیزات ساخت و حمل بتن تازه، مي توان اقدامات متداولي نظیر عایق کردن منبع و لوله های انتقال آب به بچینگ، ایجاد فضای اضافي عایق بندی شده جهت کند کردن عملیات تبادل حرارت بین منبع آب و بیرون، رنگ آمیزی قسمت های مختلف سیستم با رنگ سفید، پیچیدن گوني به دور میكسرها و خیس کردن مداوم آن ها و استفاده از قطعات انعكاسي در قسمت هایي که در معرض تابش مستقیم نور خورشید قرار دارند، انجام داد .

اقدامات‌اجرايی‌بتن‌ريزي‌در‌هواي‌گرم :

در صورتي که دمای مصالح از دمای مفروض بالاتر است، مي توان چند ساعت پیش از شروع عملیات آن ها را به سایه انتقال داد یا سیمان وارده به کارگاه را بلافاصله استفاده نكرده و پس از یك یا دو روز استقرار در سیلوی عایق بندی شده مورد مصرف قرار داد. همچنین اقدامات ساده ولي ضروری برای پایین نگه داشتن دمای مصالح (مانند نگه داری مصالح در سایه یا رنگ آمیزی سیلو و تراك میكسرها با رنگ سفید)باید همواره مدنظر قرار بگیرند. در صورت مواجهه با مشكلات پیش بیني نشده باید مسایل را با طراحان در میان گذاشت تا در صورت لزوم نسبت به تغییر طرح اقدام کنند .

مصالح سنگی: 

هرچند اکثر سنگ های معدني ظرفیت حرارتي کمتر از واحد دارند، ولي به دلیل آن که سنگ دانه ها بیشترین قسمت از مخلوط بتن را تشكیل مي دهد، درجه حرارت این مصالح تأثیر بسیار زیادی در دمای بتن دارند طوری که کاهش یك درجه در دمای سنگ دانه ها، موجب کاهش 5 /0 درجه ای در مخلوط بتن مي شود. علاوه بر روش های جلوگیری از گرم شدن مصالح از قبیل نگهداری آن ها در سایه و مناطق با دمای کمتر (مانند تجهیزات ساخت بتن)، روش هایي برای سردکردن مصالح سنگي وجود دارد که در ادامه به آن ها اشاره شده است.

افشاندن آب سرد : 

یكي از روش های مناسب برای کاهش دمای مصالح سنگي افشاندن آب سرد روی آن ها است. برای استفاده از این روش تولیدکننده همواره باید میزان زیادی آب خنك آماده مصرف همراه تجهیزات برای تولید آب خنك در دسترس داشته باشد. این روش به ویژه زماني که به اندازه کافي مصالح ریزدانه در سیلو و یا انبار بسته داشته باشیم مؤثرتر است، چون خنك سازی در زمان کوتاه تری انجام مي شود. همچنین در این روش مي توان هنگامي که مصالح درشت دانه روی تسمه نقاله در مسیر سیلوهای بچینگ در حرکت هستند، آب چهار درجه سانتي گراد را روی مصالح اسپری کرد. طبق یافته های تجربي افشاندن آب در حد چند دقیقه روی نوار ( بین دو تا پنج دقیقه ) منجر به از بین رفتن حرارت تنها از قطعات منفرد نزدیك به سطح مي شود.

دمیدن هواي سرد به مصالح : 

راه دیگر برای خنك کردن مصالح سنگي بتن، دمیدن هوای سرد به سنگ دانه ها است. جریان هوا علاوه بر سرمایش بتن در اثر مجاورت با هوای خنك تر، موجب تسریع در تبخیر شده و به کاهش دمای بتن مي انجامد . کارایي این روش بستگي به دمای محل محصور شده ، رطوبت نسبي و سرعت جریان هوای دمیده شده دارد . با استفاده صحیح از هوای سرد به جای هوای معمولي محیط، مي توان دمای مصالح سنگي را تا هفت درجه سانتي گراد کاهش داد . به هر حال این روش هزینه راه اندازی بالایي دارد .

تولید مصالح در هواي سرد : 

در صورتي که امكان ایجاد دپوهای بزرگ از مصالح وجود داشته باشد، تولید مصالح سنگ دانه و دپوی آن ها در شرایط هوای سرد و پیش از شروع بتن ریزی از مزیت بالایي برخوردار خواهد بود.از نظر کنترل دمای بتن ، مصالحي که در فصل سرد تولید و ذخیره شده باشند، به دلیل ابعاد دپوهای ایجادشده، تقریباً همان دمای زمان تولید را حفظ خواهند کرد. برای نمونه در یك پروژه بزرگ RCC که مصالح در فصل زمستان تولید و ذخیره شده بود، هنگام استفاده در فصل تابستان هنوز بعضي از مصالح یخ زده باقي مانده بودند. بنابراین استفاده از دپوهای بزرگ مصالح تولید شده در فصل سرد، موجب صرفه جویي قابل توجهي در انرژی لازم برای سرمایش مصالح مي شود.

منبع :
https://www.engineeringenotes.com/

جهت دانلود مقاله در این قسمت کلیک نمایید.