بتن ریزی در هوای سرد ، تعاریف و دستورالعمل ها

بتن ریزی در هوای سرد ، تعاریف و دستورالعمل ها

هوای سرد در بعضی از مناطق کشور به فصل زمستان محدود نمی شود و معمولا اوایل بهار و اواخر پاییز را در نیز در بر می گیرد که اغلب با برف سنگین و باد شدید نیز همراه است. مقررات ملی ساختمان و آیین نامه ها ضوابطی برای بتن ریزی در هوای سرد وضع کرده اند. بر طبق آیین نامه بتن ایران و مقررات ملی ساختمان

“هوای سرد به وضعیتی اطلاق می گردد که برای سه روز متوالی شرایط زیر برقرار باشد.”

الف) دمای متوسط هوا در شبانه روز کمتر از ۵ درجه سانتی گراد باشد (دمای متوسط روزانه میانگین حداکثر و حداقل دمای هوا در فاصله زمانی نیمه شب تا نیمه روز است)

ب) دمای هوا برای بیشتر از نصف روز از ۱۰ درجه سانتی گراد زیادتر نباشد.

ACI هوای سرد را چنین تعریف نموده است ، هوای سرد وقتی اطلاق می گردد که دو شرط زیر حاصل گردد.

۱) هنگامی که میانگین حداقل و حداکثر دمای هوای ثبت شده در سه روز متوالی کمتز از ۵ درجه سانتی گراد باشد.

۲) وقتی که دمای هوا در حداقل ۱۲ ساعت در فاصله زمانی ۲۴ ساعت برابر ۱۰ درجه سانتی گراد و یا کمتر باشد.

طبق آبا هنگامی که دمای محیط بتن ریزی کمتر از ۵ درجه سانتی گراد باشد رعایت تدابیر بتن ریزی در هوای سرد ضروری است.

طبق استاندارد ملی ایران شماره ۸۴۵۱

درجه حرارت بتن در زمان اختلاط و حمل هرگز کمتر از ۵ درجه سانتی گراد نگردد. بتن ریزی بر روی سطوح یخ زده یا پوشیده از برف ممنوع می باشد.

در شرایط درجه حرارت هوای کمتر از ۵ درجه سانتی گراد و بدون یخ زدگی باید

الف) دمای بتن ریخته شده در محل بررسی شده و حداقل ۵ درجه سانتی گراد و ترجیحا ۱۰ درجه سانتی گراد باشد. رعایت این نکته برای قطعات نازک، اعضای نمایان از اهمیت بیشتری برخوردار باشد.

ب) سیمان مصرفی باید از نوع زودگیر باشد و می توان از مواد افزودنی تسریع کننده گیرش نیز استفاده نمود.

بر طبق آیین نامه بتن ایران و مقررات ملی ساختمان تدابیر احتیاطی زیر برای بتن ریزی در هوای سرد باید انجام گیرد.

• در بتن ریزی در هوای سرد باید دقت لازم در انتخاب مصالح مصرفی، طرح اختلاط بتن، شرایط اختلاط، حمل، ریختن و عمل آوری بتن صورت گیرد تا اطمینان حاصل شود که بتن تازه ریخته شده دچار یخ زدگی نگردد و بتن سخت شده نیز دارای کیفیت لازم باشد.
• دمای بتن در طول مدت بتن ریزی و عمل آوردن باید ثبت گردد تا اطمینان حاصل شود که محدوده توصیه شده در آیین نامه حفظ شده باشد.
• گوشه ها و لبه های بتن در مقابل یخ زدن آسیب پذیرند بنابراین دمای این نقاط باید با دقت کنترل کنترل شود.

بر طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان می توان

• از سیمان زودگیر (پرتلند نوع ۳) به جای سیمان معمولی برای اطمینان از سرعت بیشتر کسب مقاومت بتن استفاده نمود.
• استفاده از سیمان روباره ای و سیمان های آمیخته در بتن ریزی در هوای سرد توصیه نمی گردد.
• می توان از آب گرم برای رساندن بتن به دمای مطلوب استفاده نمود، در این حالت باید از تماس مستقیم آب گرم (مبحث نهم تا دمای بیش از ۴۰ درجه سانتی گراد را عنوان نموده است) و سیمان جلوگیری شود و این موضوع در نحوه ریختن مصالح در مخلوط کن مراعات گردد.
• سنگدانه ها نباید آغسته به برف و یخ باشند. معمولا ماسه از شن مرطوب تر است و احتمال وجود یخ در آن بیشتر است بنابراین گرم کردن ماسه ضرورت پیدا می کند. آبا اعلام میدارد زمانی که دمای مصالح کمتر از -۴ درجه سانتی گراد است سنگدانه نیز گرم شود.
• حداکثر درصد جذب آب سنگدانه های مصرفی در بتن بر اساس دت ۲۱۰ و دت ۲۱۱ برای سنگدانه درشت به ۲.۵ درصد و برای سنگدانه های ریز به ۳ درصد محدود می شود.
• استفاده از مواد حباب زا و ساختن بتن با حباب هوا برای بتن هایی که در معرض رطوبت و بخ زدن و آب شدن های متوالی قرار می گیرد الزامی است.
• می توان از مواد زودگیر کننده و یا ضد یخ بتن نیز در مواردی که خطر یخ زدگی وجود دارد، مشروط بر آن که با ضوابط استاندارد مطابقت داشته باشد ، استفاده نمود.

بر طبق آبا و مبحث نهم

• نسبت آب به سیمان باید به روند کسب مقاومت بتن در دمای محیط انتخاب گردد. نسبت آب به سیمان نباید از ۰.۵ بیشتر باشد، بنابراین لازم است قبل از شروع بتن ریزی تدابیر لازم برای کسب مقاومت بتن صورت گیرد.
• برای کاهش میزان آب قابل یخ زدن در بتن و همچنین کاهش میزان آب انداختن بتن تازه باید مقدار آب اختلاط حداقل ممکن باشد بنابراین برای تامین کارایی لازم می توان از مواد افزودنی خمیری کننده و روان کننده استفاده نمود.
• در صورتی که از مواد افزودنی روان کننده استفاده نمی شود اسلامپ بتن نباید بیشتر از ۵۰ میلی متر انتخاب گردد.

بر طبق آبا و مبحث نهم

• عمل آوردن بتن تازه باید حداقل ۲۴ ساعت و تا رسیدن به مقاومت ۵۰ مگاپاسکال ادامه یابد.
• برای عمل آوردن بتن تازه و محافظت آن از یخ زدن می توان از روش های زیر استفاده کرد.

استفاده از پوشش های عایق

استفاده از گرم کردن بتن و محیط اطراف

سایر روش ها به تایید دستگاه نظارت

• بتن تازه باید در برابر وزش باد ، به ویژه پس از برداشتن پوشش ها محافظت گردد. باید توجه داشت که از تبخیر زیاد آب و کربناتی شدن سطوح بتن در اثر احتراق مواد سوختی برای گرم کردن آن جلوگیری شود.

بر طبق آبا و مقررات ملی ایران

لازم است که از یخ زدگی بتن اشباع شده ای که مقاومت آن به ۲۴ مگاپاسکال (این مقدار در مبحث نهم ۱۴ مگاپاسکال قید شده است) نرسیده باشد جلوگیری به عمل آید. باید از روش های استاندارد و یا تهیه نمونه کارگاهی برای تشخیص رسیدن بتن به مقاومت کافی استفاده شود. می توان با روش های غیر مخرب استاندارد شده نیز مقاومت فشاری بتن را تخمین زد.

عموما هرچه هیدراتاسیون سیمان پیشرفته تر و مقاومت بتن بیشتر باشد، در برابر یخ زدگی آسیب کمتری دارد.

آیین نامه ACI بیان می دارد که وقتی بتن به مقاومت فشاری حدود ۳.۵ مگاپاسکال برسد درجه اشباع به کمتر از حدبحرانی خود کاهش می یابد ولی به شرط آن که آب خارجی به داخل بتن راه نیافته باشد. در این مرحله بتن می تواند یک چرخه یخ زدن و آب شدن را تحمل نماید. در مبحث نهم حداقل عمل آوری بتن را تا حداقل مقاومت فشاری بتن معادل ۵ مگاپاسکال اعلام نموده است.

مطابق با آبا

در هیچ شرایطی و به هیچ دلیلی نباید از بتنی که در اثر یخ زدگی آسیب دیده باشد استفاده کرد. همانگونه که قبلا نیز بیان شد هیدراتاسیون سیمان یه واکنش گزمازا است حرارت تولید شده به واسطه هیدراتاسیون سیمان می تواد از یخ زدن آب در لوله های مویین بتن درجا ریخته شده در هوای سرد جلوگیری نماید و بنابراین در چنین مواردی تولید حرارت زیاد هیدراتاسیون دارای مزیت خواهد بود.

منبع : تکنولوژی بتن و آزمایشگاه همراه با طرح اختلاط نوشته مهندس فرهاد مصباح ایراندوست