بتن ریزی در هوای سرد

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 فولاد ثامن، 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.

مشکلات بتن ریزی در هوای سرد

مشکل اصلی بتن ریزی در سرما، دیرگیری بتن است که این موضوع علاوه بر اینکه باعث طولانی‌تر شدن فرایند اجرای پروژه می‌شود، مشکلات دیگری را هم به همراه دارد. در صورت سفت شدن با تاخیر بتن، فشار زیادی به قالب و مجموعه نگهدارنده وارد می‌شود و هزینه‌های اجرای پروژه بیشتر خواهد شد.

مشکل دیگر بتن ریزی در هوای سرد، یخ زدن و خراب شدن آن است و زمانی هم که بتن خراب می‌شود، نباید امیدی به مقاوم بودن آن داشته باشید. با یخ زدن آب داخل بتن، حفر‌ه‌هایی ایجاد می‌شوند که این حفره‌ها باعث کاهش مقاومت بتن شده و ترک‌خوردگی و پوکی بتن را به همراه دارند.

تاثیر هوای سرد بر مصالح و راه‌های جلوگیری از یخ زدگی بتن

هوای سرد نه تنها بر بتن بلکه بر سایر مصالح تاثیر می‌گذارد اما می‌توان با استفاده از یکسری راهکارها، از یخ‌زدگی بتن و دیگر مصالح جلوگیری کرد. به توصیه‌های زیر توجه داشته باشید:

• در صورت یخ‌زدگی میلگردها، ریختن بتن بر روی میلگردها ممکن نیست و ابتدا باید عملیات یخ‌زدایی میلگردها انجام شود.
• اگر کف یخ زده است، نباید بتن ریزی انجام شود و تا قبل از رفع کامل یخ زدگی‌های کف، عملیات باید متوقف شود.
• دما برای بتن ریزی نباید کمتر از 5 درجه سانتی‌گراد باشد مخصوصا اگر عمق بتن ریزی زیاد است، توجه به حداقل دما بسیار اهمیت دارد.
• برای جلوگیری از یخ‌زدگی بتن، نسبت آب به سیمان باید رعایت شود. طبق آیین نامه، این نسبت برابر با 0.5 درصد است و نباید مقدار آب یا سیمان، بیشتر و کمتر شود.
• بتن ریزی باید با سرعت بالا انجام شود.
  بعد از تمام شدن فرایند عمل آوری بتن، باید از سرد شدن بتن جلوگیری کنید و شرایط لازم را فراهم نمایید.
• می‌توانید با استفاده از افزودنی‌هایی مثل ضد یخ، از یخ زدن بتن جلوگیری نمایید.
• برای جلوگیری از یخ زدگی بتن، نباید از سنگدانه‌های یخ زده استفاده شود.
• بهتر است بتن ریزی در ساعات گرم روز انجام شود.

نکات مهم هنگام بتن ریزی در هوای سرد

در این بخش از مطلب می‌خواهیم به برخی نکات مهم هنگام بتن ریزی در سرما اشاره کنیم:

• اگر می‌خواهید برای افزایش دمای بتن از ضخ یخ استفاده کنید، اطمینان حاصل نمایید که ترکیبات ضد یخ استاندارد است و باعث کاهش دوام میلگرد و بتن نمی‌شود.
• حتما باید از سیمان خالص استفاده شود زیرا سرعت واکنش آن بالاتر است اما سیمان‌های مخلوط، فاقد این ویژگی هستند.
• در زمان عمل آوری بتن نباید به سیمان شک وارد کنید یعنی نباید حرارت سیمان به طور مصنوعی افزایش پیدا کند.
• پس از تمام شدن مرحله عمل‌آوری سیمان، سریعا آن را سرد نکنید و باید زمان دهید که کم کم سرد شود. سرد شدن سریع سیمان باعث وارد شدن شک به آن می‌شود.
• می‌توانید برای احتیاط بیشتر در زمان بتن ریزی، میزان اسلامپ بتن را کمتر کنید.
• دمای بتن را حداقل 2 بار در شبانه‌روز بررسی کرده و ثبت کنید مخصوصا دمای گوشه‌ها و لبه‌ها را با دقت بیشتری بررسی کنید.
• در صورت اجرای وال پست، باید پلیت اتصال را از قبل با شاخک در محل خود قبل از بتن‌ریزی نصب کنید و سپس قطعات آن را به پلیت‌ها متصل نمایید.

بعد از بتن ریزی در هوای سرد چه مواردی باید رعایت کرد؟

یکسری از اقدامات محافظتی از بتن باید بعد از بتن ریزی انجام شوند که در این بخش از مطلب بررسی می‌کنیم:

گرم کردن بتن

برای گرم کردن بتن باید به نکاتی توجه داشته باشید:

• به هیچ عنوان از وسایل گرمایشی دودزا استفاده نکنید زیرا این لوازم با تولید دی اکسید کربن، تاثیرات مخرب برای بتن دارند. در صورت استفاده از لوازم گرمایشی دودزا، باید دی اکسید کربن از طریق دودکش به فضای بیرون منتقل شود.
•  برای گرم کردن بتن نباید از آتش مستقیم استفاده شود.
• بتن نباید خیلی سریع خشک شود زیرا امکان جمع شدگی آن وجود دارد همچنین با وارد شدن شوک حرارتی به بتن، مقاومت آن کمتر می‌شود.

ایجاد پوشش عایق روی بتن

بعد از بتن ریزی در هوای سرد، باید یک پوشش عایق بر روی آن ایجاد شود. عایق‌های زیر می‌توانند مناسب باشند:

• فوم پلی استایرن – یونولیت
• فوم پلی اورتان
• پتوهای عایق

توجه داشته باشید که عایق‌هایی مانند پشم شیشه، پشم سنگ، الیاف سلولزی و کاه برای عایق کردن بتن مناسب نیستند.

زودگیر کردن بتن

برای مراقبت از بتن در فصل سرما، زودگیر کردن آن نیز راهکار مناسبی است تا سریع‌تر مقاوم شود. جهت زودگیر کردن بتن، راهکارهای پیشنهاد می‌شوند:

• کم کردن مقدار آب به سیمان با استفاده از روان کننده بتن
• افزایش مقدار سیمان
• استفاده از سیمان نوع 3
• استفاده از افزودنی زودگیر

 

نتیجه گیری

بتن ریزی در تمام فصول سال می‌تواند انجام شود اما در فصل سرما که هوا سرد است، باید نکاتی را قبل، حین بتن ریزی و بعد از اجرای پروژه، رعایت کرد. هوای سرد باعث کاهش بازدهی و خواص بتن می‌شود و احتمال یخ‌زدگی بتن وجود دارد. از این رو، باید دمای مناسب برای بتن ریزی را فراهم کرد و در این زمینه استفاده از بعضی افزودنی‌ها مانند ضد یخ، مجاز است.

در پایان پیشنهاد می‌کنیم اگر برای اجرای پروژه خود نیاز به خرید مصالحی مثل میلگرد دارید، با کارشناسان شرکت ثامن استیل تماس بگیرید و از قیمت لحظه ای میلگرد مطلع شوید. این شرکت، عرضه‌کننده انواع میلگردها و مش فولادی با بهترین قیمت و کیفیت می‌باشد و در خدمت شما مشتریان عزیز است.