موارد مهم بتن ریزی در هوای گرم
هوای گرم ممکن است مشکلاتی در اختلاط، بتنریزی و عملآوری بتن سیمانی هیدرولیک ایجاد کند. این مشکلات میتواند بر ویژگیها و قابلیت سرویس دهی بتن تأثیر منفی بگذارد. بیشتر این مشکلات با افزایش میزان هیدراتاسیون سیمان در دمای بالاتر و افزایش نرخ تبخیر رطوبت بتن تازه مخلوط شده ارتباط دارند. میزان هیدراتاسیون سیمان به دمای بتن، ترکیب و نرمی سیمان و افزودنیهای مورد استفاده بستگی دارد. این گزارش مشکلات ناشی از بتنریزی در هوای گرم را شناسایی و راهکارهایی برای کاهش این اثرات نامطلوب احتمالی تشریح میکند. این راهکارها شامل آمادهسازیها و روشهای پیشنهادی برای استفاده در انواع عمومی ساختوساز در آبوهوای گرم مانند روسازی، پلها و ساختمانها است. دما، تغییرات حجم و مشکلات ترکخوردگی مرتبط با بتن حجیم در ACI207.1R و ACI 224R به طور کاملتر بررسی می شوند.
اغلب، در تلاش برای کنترل مقاومت، دوام، ترک خوردگی انقباض خمیری، ترک خوردگی حرارتی و انقباض ناشی از خشک شدگی، حداکثر درجه حرارت بتن «به صورت قرار داده شده» به کار میرود. با این حال، بتنریزی در هوای گرم بسیار پیچیدهتر از آن است که بتوان با تنظیم حداکثر دمای بتن «به صورت قرار داده شده» یا «تحویل داده شده» با آن برخورد کرد. دوام بتن یک اصطلاح کلی است که تعیین مقدار آن دشوار است، اما به معنای مقاومت بتن در برابر هوازدگی است (ACI 201.2R). به طور کلی، اگر مقاومت بتن رضایت بخش و راهکارهای عملآوری برای جلوگیری از خشکشدگی ناخوشایند سطوح کافی باشد، دوام بتن در هوای گرم تفاوت زیادی با دوام بتنی مشابه که در دمای معمولی بتنریزی شده، ندارد. اگر قرار است بتن در معرض چرخه های انجماد قرار گیرد، وجود یک سیستم تخلخل مطلوب الزامی است.
در صورت عدم دسترسی به گزارشی قابل قبول از آزمایشات میدانی، میتوان نسبتهای بتنی را بهوسیلۀ نمونههای آزمایشی (301 ACI و ACI 211.1) تعیین کرد. نمونههای آزمایشی باید در دماهای پیشبینی شده درمحیط کار و مطابق یکی از روش های شرح داده شده تعیین نسبت، ساخته و مخلوط شوند. بهطور کلی، تأمین کننده و پیمانکار بتن مسئول تعیین نسبت بتن برای تولید کیفیت مورد نیاز بتن هستند مگر اینکه بهگونهای دیگر مشخص شده باشد.
تعریف هوای گرم
١.٢.١ طبق هدف این گزارش، هوای گرم هرگونه ترکیبی از شرایط زیر است که منجر به کاهش کیفیت بتن تازه مخلوط شده یا سخت شده از طریق تسریع میزان اتلاف رطوبت و میزان هیدراتاسیون سیمان میشود، یا بهنحوی دیگر اثرات زیانآوری به بار میآورد:
- دمای محیطی بالا،
- دمای بالای بتن،
- رطوبت نسبی پایین،
- سرعت باد و
- تابش خورشیدی.
٢.٢.١ اثرات دمای بالای هوا، تابش خورشیدی و رطوبت نسبی پایین ممکن است با افزایش سرعت باد بیشتر نمایان شود
ممکن است مشکلات احتمالی بتنریزی در هوای گرم در هر زمان از سال در آبوهوای استوایی یا خشک بروز کند ولی در سایر اقلیم ها بهطور معمول در فصل تابستان رخ می دهد. ترکخوردگی زودرس ناشی از انقباض حرارتی اغلب در فصلهای بهار و پاییز شدیدتر است زیرا در این مواقع از سال اختلاف درجه حرارت هر دورۀ ٢٤ ساعته بیشتر است. اقدامات پیشگیرانه مورد نیاز روزهای بادی و آفتابی جدیتر از موارد احتیاطی مورد نیاز روزهای آرام و مرطوب است، حتی اگر دمای هوا یکسان باشد.
مشکلات احتمالی در هوای گرم
١.٣.١ مشکلات احتمالی بتن تازه مخلوط شده به احتمال زیاد شامل موارد زیر است:
- افزایش تقاضای آب،
- افزایش میزان افت اسلامپ و در نتیجه، تمایل به افزودن آب در محل کار،
- افزایش شدت گیرش، و در نتیجه، دشواری بیشتر در جابجایی، فشردهسازی و پرداخت و خطر بیشتر درزهای سرد،
- افزایش تمایل به ترکخوردگی انقباض خمیری و
- افزایش دشواری در کنترل محتوای حباب هوای عمدی.
٢.٣.١ نقصهای احتمالی بتن درحالت سخت شده ممکن است شامل موارد زیر باشد:
- کاهش مقاومتهای 28 روزه و بیشتر ناشی از تقاضای بیشتر آب یا دمای بالاتر بتن، یا هر دو مورد، در هنگام بتنریزی یا درطول چند روز اول؛
- افزایش تمایل به انقباض ناشی از خشک شدگی و ترکخوردگی دراثر اختلاف دما یا بهدلیل سرد شدن کل سازه یا اختلاف درجه حرارت در سطح مقطع عضو؛
- کاهش دوام ناشی از ترکخوردگی؛
- تغییرپذیری بیشتر ظاهر سطح، ازجمله، در قسمتهای درزهای سرد یا تفاوت رنگ بهدلیل میزانهای متفاوت هیدراتاسیون یا نسبتهای مختلف آب به مواد سیمانی w/cm))؛
- افزایش احتمال تشدید خوردگی فولاد که باعث نفوذ محلولهای خورنده میشود؛ و
- افزایش نفوذپذیری در نتیجه مقدار زیاد آب، عملآوری ناکافی، کربناسیون، سنگدانههای سبک یا نسبتهای نامتناسب شن ملات.
عوامل دیگری که در کنار شرایط اقلیمی باید مورد توجه قرار گیرند شامل موارد زیر میتواند باشد:
- استفاده از سیمان دارای میزان بالای هیدراتاسیون؛
- استفاده از بتن با مقاومت فشاری بالا که به سیمان با عیار بالاتر نیاز دارد؛
- طراحی مقاطع بتنی باریک با درصدهای بیشتر فولاد که باعث دشوار شدن بتنریزی و تحکیم بتن میشود؛
- ضرورت اقتصادی برای ادامه کار در هوای بسیار گرم؛ و
- استفاده از سیمان بدون جمعشدگی.
راهکارهای بتنریزی در هوای گرم
آسیبهای وارده به بتن ناشی از هوای گرم هرگز به طور کامل قابل رفع نیست. قضاوت صحیح در انتخاب مناسبترین توافق از نظر کیفی، اقتصادی و قابل اجرا بودن، ضروری است. رویههای انتخاب شده به نوع ساختوساز، ویژگی های مواد مورد استفاده و تجربه صنعت محلی در رویارویی با دمای محیطی بالا، دمای بالای بتن، رطوبت نسبی پایین، سرعت وزش باد و تابش خورشیدی بستگی دارد.
جدیترین مشکلات زمانی رخ میدهد که پرسنل مسئول بتنریزی فاقد تجربۀ ساختوساز در شرایط آبوهوای گرم یا تجربه انجام انواع خاص از ساختوساز باشند. سرهمبندیهای لحظهآخری به ندرت موفق میشوند. ضروری است که اقدامات پیشگیرانه زودهنگام با تأکید بر ارزیابی مواد، برنامهریزی و خرید پیشرفته و هماهنگی بین کلیه مراحل کار اعمال شود. برنامهریزی از قبل برای شرایط آبوهوایی گرم شامل روشهای دقیق اختلاط، بتنریزی، حفاظت، عملآوری، نظارت بر دما و آزمایش بتن است. اقدامات احتیاطی جهت جلوگیری از ترکخوردگی انقباض خمیری مهم است. ضروری است که احتمال ترکخوردگی حرارتی، چه ناشی از تغییرات کلی حجم و چه بر اثر گیرداری داخلی، پیشبینی شود. روشهای کنترل ترکخوردگی عبارتند از: کاربرد صحیح درزها، افزایش مقادیر فولاد یا الیاف تقویت کننده، محدودیت دمای بتن، کاهش عیار سیمان، سیمان با حرارت هیدراتاسیون پایین، افزایش زمان قالببرداری و انتخاب و دوز مناسب افزودنیهای شیمیایی و معدنی.
لیست زیر شامل راهکارها و اقدامات جهت کاهش یا اجتناب از مشکلات احتمالی بتنریزی در هوای گرم است که بهتفصیل در موردبحث قرار میگیرد.
- مصالح و نسبتهای بتنی را انتخاب کنید که در شرایط آبوهوای گرم سابقه رضایتبخش داشتهاند؛
- بتن را خنک کنید؛
- از قوام بتنی استفاده کنید که امکان بتنریزی سریع و تحکیم مؤثر را فراهم آورد؛
- زمان حملونقل، استقرار، تحکیم و پرداخت بتن را به حداقل برسانید؛
- جهت اجتناب از مواجهه نامطلوب بتن با محیط، برنامهریزی کنید؛ عملیات بتنریزی را در زمانهایی از روز یا شب که شرایط آبوهوایی مساعد است، انجام دهید؛
- از بتن در برابر از اتلاف رطوبت در حین دوره بتنریزی و عملآوری محافظت کنید؛ و
- برای بحث در مورد الزامات بتنریزی در هوای گرم، جلسه رایزنی پیش از بتنریزی ترتیب دهید.
نکات مهم بتن ریزی در هوای گرم
- هنگام بتن ریزی در هوای گرم، دمای بتن نباید از ۳۰ درجه سلسیوس بیشتر باشد.
- در بتن ریزی در هوای گرم دمای محیط بیشتر از ۳۸ درجه سلسیوس نباشد.
- بهترین دما برای رسیدن به بتن مقاوم و پایا بین ۲۴ تا ۳۸ درجه سیلسیوس است.
- مصالح بتن خصوصاً مصالح سنگی نباید زیر تابش مستقیم آفتاب قرار گیرد.
- ایجاد و ریختن بتن داخل قالبها در سریعترین زمان ممکن صورت گیرد.
- محل بتن ریزی در حین اجرا در معرض تابش مستقیم آفتاب نباشد.
- آبپاشی قالبها، آرماتورهای و بستر محل بتن ریزی، با آب خنک، همزمان و قبل از بتن ریزی صورت پذیرد.
برای کاهش دمای بتن در بتن ریزی در هوای گرم از روشهای زیر استفاده میگردد:
- برنامه ریزی مناسب و دقیق برای ساخت و اجرای بتن ریزی
- اجرای بتن ریزی در هوای خنک و مطبوع
- استفاده از سیمان با قابلیت ایجاد حرارت پایین و استفاده از مواد پوزولانی
- پایین آوردن دمای سیمان با نگهداری در انبارهای دارای عایق بندی و رنگ آمیزی شده به رنگ سفید
- پایین آوردن دمای سنگدانه ها به وسیله آب پاشیدن
- سرد کردن آب مصرفی با استفاده از یخ یا جایگزینی آن با آب تازهتر
- عایق کردن منابع و لوله های تامین آب برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد
- قرار دادن ابزار و ماشین آلات در محیط دارای سایهبان و دور از نور خورشید و گرمای زیاد
مشاوره و راهنمایی در خصوص بتن ریزی در هوای گرم
در صورت نیاز به اخذ مشاوره و راهنمایی در خصوص اجرای بتن ریزی در هوای گرم، سرد، بارانی و همچنین خرید و دریافت لیست قیمت انواع محصولات کمکی بتن، افزودنی بتن و … میتوانید با کارشناسان کلینیک بتن در تماس باشید.