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.