پرش به محتوا 
بتن ریزی در هوای سرد، چالشی بزرگ برای مهندسان و پیمانکاران است زیرا با کاهش دما، مقاومت بتن کمتر می‌شود و مشکلاتی مثل یخ زدگی و ترک خوردگی خواهد داشت. برای کسب عملکرد مطلوب در این زمینه، باید توصیه‌ها و نکات آیین نامه بتن ریزی در هوای سرد بررسی شوند تا به شکل اصولی انجام شود. طبق این آیین نامه و همچنین با توجه به تجربه کارشناسان، دمای هوا در زمان بتن ریزی نباید کمتر از 5 درجه سانتی‌گراد باشد و در صورت کمتر بودن دما، باید دمای بتن را با به کارگیری راهکارهای مختلفی مثل ایجاد پوشش عایق روی بتن، ایجاد محفظه برای بتن، گرم کردن بتن و… افزایش داد. برای کسب اطلاعات بیشتر راجع به مشکلات و شرایط بتن ریزی در هوای سرد و آشنایی با راهکارهای رفع این مشکلات، لطفا در ادامه این مطلب همراه ما باشید.
تعریف هوای سرد
هوای سرد در بعضی نقاط کشور فقط در فصل زمستان نیست و در این نقاط، معمولا از اواسط پاییز تا اوایل بهار، هوا سرد می‌شود. با سرد شدن هوا، ساختمان‌سازی و بتن ریزی با مشکل همراه خواهد بود اما منظور از هوای سرد چیست؟ پیش از بررسی مشکلات بتن ریزی در هوای سرد، ابتدا لازم است تعریفی از هوای سرد داشته باشیم و بر اساس آیین نامه‌ها و مقررات ملی ساختمان، هوای سرد به وضعیت‌های زیر اطلاق می‌شود:
- اگر برای 3 روز متوالی دمای متوسط هوا در شبانه‌روز کمتر از 5 درجه سانتی‌گراد باشد، هوای سرد محسوب می‌شود. در این وضعیت، دمای متوسط روزانه، میانگین حداکثر و حداقل دمای هوا در فاصله زمانی نیمه شب تا نیمه روز می‌باشد.
- اگر برای 3 روز متوالی، دمای هوا برای بیشتر از نصف روز از 10 درجه سانتی‌گراد بیشتر نباشد، هوا سرد است.
هوای سرد چه تاثیری بر بتن دارد؟
طبق ضوابط بتن ریزی در هوای سرد و همچنین نظر کارشناسان شرکت ثامن استیل، درجه حرارت بتن در زمان اختلاط و همچنین در زمان حمل، نباید کمتر از 5 درجه سانتی‌گراد باشد و بتن ریزی بر روی سطوح یخ زده یا پوشیده از برف نیز امکان پذیر نیست. با کاهش دمای بتن، درجه سختی و مقاومت آن کمتر می‌شود و زمانی که دما به زیر نقطه انجماد می‌رسد، فرایند سخت شدن بتن مختل خواهد شد.
در واقع، هوای سرد باعث به حداقل رسیدن مقاومت بتن می‌شود و با کاهش سرعت واکنش سیمان با آب، زمان گیرش طولانی‌تر خواهد شد و نتایج مطلوب هم حاصل نمی‌شود. از این رو، ضروری است که از یخ زدگی بتن جلوگیری شود و بتن ریزی در دمای مناسب انجام گیرد.
هوای سرد با تاثیری که در یخ زدن بتن دارد، باعث ایجاد آثار ترک خوردگی بر روی آن می‌شود و در دراز مدت، بتن تبدیل به پودری شبیه به مصالح ماسه‌ای خواهد شد همچنین در کوتاه مدت هم آثار ترک‌های ریز بر روی آن مشاهده می‌شود. بتن یخ زده با کمی فشار انگشت، پوسته پوسته شده و سطح آن جمع می‌شود یا در قسمت‌هایی که ضخامت بتن کم است، انعطاف‌پذیری آن کمتر خواهد بود.
علاوه بر هوای سرد، آب سرد نیز تاثیر منفی بر بتن دارد. آب خالص در دمای 0 درجه یخ می‌زند اما آب مورد استفاده در داخل بتن به دلیل آنکه املاح مختلفی دارد، از نقطه انجماد کمتری برخوردار است. با یخ زدن آب، حدود 9 درصد حجم آن بیشتر می‌شود و با توجه به تدریجی بودن فرایند انجام بتن ریزی، افزایش حجم آب به هنگام یخ زدن در زمان گیرش بتن یا پس از آن، باعث ایجاد حباب‌هایی در داخل بتن می‌شود. حباب‌های داخلی بتن نیز موجب ایجاد فضای خالی در لا به لای بتن شده و امکان یخ‌زدگی بتن را از داخل فراهم می‌کنند.
دمای بتن هنگام بتن ریزی در هوای سرد چقدر باید باشد؟
همانطور که در بخش‌های قبلی هم در مورد دمای بتن ریزی در هوای سرد صحبت کردیم، هوای سرد باعث کاهش دمای بتن می‌شود و دلیل این موضوع، عدم واکنش سیمان با آب در دمای پایین است. در بیانی ساده‌تر، سیمان با توجه به نوع و تیپ خود از یک دمای پایین‌تر نمی‌تواند با آب واکنش دهد و عدم واکنش نیز به معنای مشکل در فرایند هیدراسیون سیمان می‌باشد.
در هوای سرد و در دمای کمتر از 5 درجه سانتی‌گراد، برای جلوگیری از یخ زدن بتن از افزودنی‌هایی همچون افزودنی‌های بر پایه مواد پوزولانی استفاده می‌شود تا از کاهش بیش از حد دمای بتن جلوگیری شود همچنین اضافه کردن افزودنی ضد یخ هم می‌تواند برای جلوگیری از یخ‌زدگی بتن موثر باشد.
بنابراین، دمای هوا هنگام بتن ریزی نباید کمتر از 5 درجه سانتی‌گراد باشد مگر اینکه بتوان با راهکارهای مختلفی که اشاره کردیم، دمای بتن را افزایش داد. توجه داشته باشید که حتی اگر آب مورد استفاده هم بدون یخ‌زدگی باشد، بازهم بتن ریزی در هوای سرد باعث ایجاد بتنی بی‌کیفیت خواهد شد که به راحتی خرد می‌شود.
قبل از بتن ریزی در هوای سرد چه مواردی را باید رعایت کرد؟
قبل از بتن ریزی در هوای سرد باید بعضی موارد رعایت شوند تا پس از تمام شدن کار بتن ریزی، مشکلی پیش نیاید. در این زمینه بهتر است یک جلسه با حضور مهندس ناظر، پیمانکار، کارفرما و دیگر مسئولین تشکیل شود تا برای همه امور برنامه‌ریزی شود و هر نوع تجهیزات مورد نیاز و تمهیدات بتن ریزی در هوای سرد، از قبل آماده شوند.
بعضی از نکات مهم قبل از بتن ریزی در سرما، عبارتند از:
کنترل آرماتورها و قالب‌ها
آرماتورها و قالب‌ها باید پیش از بتن ریزی از نظر نبود برف و یخ کنترل شوند. این قالب‌های فلزی به دلیل آنکه در تماس با بتن قرار می‌گیرند، باید دمای آنها با روش‌هایی مثل اسپری کردن آب یا بخار گرم، افزایش یابد. یخ‌زدگی و وجود برف بر روی میلگردها، انواع نبشی و قالب‌ها باعث کاهش چسبندگی میان بتن و فلاد می‌شود پس توصیه می‌شود با یک روش مناسب، برف یا یخ روی بدنه قالب‌ها و میلگردها را ذوب کنید.
انتخاب سیمان مناسب
برای محافظت از بتن در هوای سرد، باید مقدار زیادی از سیمان زودگیر با نسبت آب به سیمان کم، ترکیب شود. سرمای بیش از حد باعث اختلال در گیرش سیمان می‌شود و مقاومت نهایی آن را کاهش می‌دهد. از این رو، بهتر است در هوای سرد از سیمان تیپ 3 استفاده شود.
استفاده از آب
از نکات مهم قبل از بتن ریزی در هوای سرد، بالا نگه داشتن دمای آب است البته دمای آب نباید خیلی داغ و در حد جوشیدن باشد زیرا آب داغ باعث گیرش آنی سیمان می‌شود و مقاومت آن را کاهش می‌دهد.
افزایش دمای سنگدانه
اگر دمای بتن با آب گرم به حد مطلوب نمی‌رسد، می‌توان دمای سنگدانه را افزایش داد همچنین، اختلاف دمای آب و سنگدانه نباید بیشتر از 45 درجه سانتی‌گراد شود زیرا این اختلاف دما باعث مشکلاتی مثل شکست سنگدانه و کاهش مقاومت آن می‌شود. به همین دلیل، باید دمای سنگدانه تا حدودی افزایش داده شود.
استفاده از افزودنی‌های بتن
بر اساس آیین نامه بتن ریزی در هوای سرد، می‌توان از انواع افزودنی‌های بتن در این هوا استفاده کرد. افزودنی‌های بتن شامل انواع مختلف هستند که استفاده از آنها نیازمند رعایت قوانین خاص خودشان است. به طور مثال، در صورت استفاده از مواد حباب ساز برای بتن باید زمانی که بتن در زمان عمل آوری اشباع شده است، از افزودنی استفاده کرد.
فراهم کردن ضد یخ بتن
ضد یخ به شکل‌های پودری و مایع می‌باشد که باعث تسریع واکنش هیدراسیون می‌شود و کمک می‌کند که در زمان کوتاه‌تر، مقدار گرمای بیشتری تولید شود. این ضد یخ دارای نمک‌های مختلف هم می‌باشد که با حل شدن نمک‌ها در آب، نقطه انجماد نیز کمتر می‌شود. بنابراین ضد یخ به دو طریق مانع از یخ زدگی بتن می‌شود؛ در یک روش با تولید گرمای بیشتر باعث بالا ماندن دمای بتن می‌شود و در روش دوم هم نقطه انجماد آب را کم می‌کند تا آب به سختی یخ بزند.