نکات و طرح اختلاط بتن ریزی در هوای سرد
>>> تاریخ انشتار پست :1401/8/11
تعریف هوای سرد در بتن ریزی، نکات، شرایط نگهداری و طرح اختلاط انواع ضد یخ بتن مسلح بدون کلراید و ضد یخ بتن غیر مسلح و ملات های ساختمان که با کاهش نقطه انجماد آب و زودگیر کرده سیمان سبب تسریع هیدراتاسیون می شوند
نکات و طرح اختلاط بتن ریزی در هوای سرد
بتن ریزی در هوای سرد
عوامل محیطی مانند هوای گرم و سرد بر خصوصیات بتن و سرعت عملیات ساختمانی، حمل و جابجایی مصالح بتن تأثیر می گذارد. با درک اینکه چگونه این عوامل بر روی بتن ریزی و عمل آوری بتن تأثیر میگذارند، تولیدکنندگان میتوانند طرحهای مخلوط را تنظیم کرده و به روشهای مختلف تاخیر یا تسریع گیرش و رون کسب مقاومت اولیه را جبران کنند تا استانداردهای کیفیت بالا حفظ شود و از مشکلات محصول نهایی جلوگیری شود.
تعریف هوای سرد در بتن ریزی
مؤسسه بتن آمریکا (ACI) بتن ریزی در هوای سرد را اینگونه تعریف می کند: «دوره ای که میانگین دمای روزانه محیط برای بیش از 3 روز متوالی کمتر از 5 درجه سانتیگراد (40 درجه فارنهایت) است (یا پیش بینی می شود کمتر از آن باشد).
میانگین دمای روزانه میانگین بالاترین و کمترین دما در دوره نیمه شب تا نیمه شب است. هنگامی که دمای بیش از 10 درجه سانتیگراد (50 درجه فارنهایت) در بیش از نیمی از هر مدت 24 ساعت رخ دهد، این دوره دیگر به عنوان هوای سرد در نظر گرفته نمی شود.
نکات بتن ریزی در هوای سرد
برخی
اشتباهات رایج برای بتن ریزی و انجام عملیات ساختمانی در هوای سردوجود
دارد، که متاسفانه به کرات در بازدید از پروژه های ساختمانی مشاهده می
گردد. با کاهش دمای محیط، باید درجه حفاظت لازم افزایش یابد و اقدامات
احتیاطی ویژه ای انجام شود تا از آسیب به بتن و ملات جلوگیری شود. در ادامه
به بعضی از مهمترین آنها، علل مشکلات پیامد آن و برخی از دستورالعمل های
رهگشا در شرایط آب و هوای سرد و کار در مناطق سردسیر می پردازیم:
- اجازه ندهید بتن یخ بزند: دمای بتن باید حول و حوش 10 درجه سانتیگراد (50 درجه فارنهایت) حفظ شود تا زمانی که مقاومت مورد انتظار پس از اتمام فرآیند به دست آید. اگر بتن قبل از رسیدن به مقاومت اولیه 3.5 مگاپاسکال (500 psi) منجمد شود، به مقاومت مورد نظر خود دست نخواهد یافت. بتن های در معرض عوامل محیطی باید قبل از قرار گرفتن در معرض چرخه های انجماد و ذوب شدن هوا و حداقل مقاومت لازم را کسب کرده باشند.
- از قرار دادن بتن و ملات روی زمین یخ زده خودداری کنید: پیمانکاران گاهی اوقات اشتباه می کنند که بتن را روی زمین سرد یا یخ زده قرار می دهند. زمین یخ زده هنگام ذوب شدن می تواند باعث ترک خوردن بتن شود. علاوه بر این، بتن تازه نزدیک به زمین کندتر از سطح عمل می کند، به این معنی که در قسمت بالای دال شما گیرش اتفاق می افتد در حالی که پایین آن تازه می ماند و در نتیجه عیوب سطحی مانند ترک خوردن یا پوسته شدن ایجاد می شود.
- ارسال و اجرای بتن در دمای مناسب: نیاز به برنامه ریزی مناسب در هوای سرد را نمی توان نادیده گرفت، بتن باید به موقع به محل برسد و از نقطه نظر تولید، آب و سنگدانه ها باید برای حفظ دمای مناسب گرم شوند. یکی از بهترین راهها برای انجام این کار، مخلوط کردن آب گرم، گرم کردن شنها و حتی مخلوط کردن ماسه در مناطق سردتر است.
- نظارت دائمی بر دمای بتن و محیط: ابزار مکانیکی و انسانی باید در محل پروژه حضور داشته باشند تا دما را همیشه کنترل کنند. یکی از بهترین راه ها برای انجام این کار، استفاده از سنسور های دما است، امروزه سنسورهای دما در دسترس هستند و به راحتی می توان آنها را هنگام بتن ریزینصب کرد. این حسگرها میتوانند دادهها را بهصورت بیسیم ارسال کنند تا بتوانید هرگونه مشکل یا تغییر احتمالی را در زمانهای تعیینشده نظارت و پیشبینی کنید.
شرایط نگهداری بتن در هوای سرد
عمل آوری پس از بتن ریزی و تکمیل مناسب روند نگهداری و کیورینگ بتن و ملات های اجرا شده از اهمیتی هم اندازه با هم برخوردارند، از شایع ترین مواردی که شاید بعضا به آن کم توجهی می شود زمان و شرایط جمع آوری الزامات عمل آوری است.
زیرا از بین بردن سریع گرمایش و عایق کاری پس از پایان دوره عمل آوری، باعث خنک شدن سریع سطوح بیرونی و ایجاد اختلاف حرارتی در محل می شود. محدودیتهای زمانی توصیهشدهای وجود دارد که میتوان از طریق انجمن بتن آمریکا (ACI) و سایر نهادهای ذیصلاح ملی و بین المللی به آنها اشاره کرد. اگر از این محدودیت ها فراتر رفت، احتمال ترک خوردگی سازه به دلیل اختلاف دما بسیار زیاد است.
یک قانون کلی خوب تغییر تدریجی دما پس از عمل آوری این است که:
- ابتدا حرارت را کم کنید اما عایق را رها نکنید
- به نظارت بر دمای داخلی و سطحی ادامه دهید
- حرارت اضافی را حذف و استفاده از پتوهای عایق را در نظر بگیرید
- نظارت را ادامه دهید تا زمانی که اختلافات دمایی یکسان شوند یا به اندازه کافی کم شوند که باعث ایجاد تنش در محل قرارگیری نشود.
طرح اختلاط بتن در هوای سرد
با ورود به فصل پاییز، می بایست طرحهای ترکیب مصالح را بررسی کرده و تنظیماتی را انجام دهید تا به بتنریزی و اجرای بهتر ملات های ساختمانی در هوای سرد کمک کنید. موارد زیر برخی از تنظیمات و اصلاحات رایج هستند:
- عیار سیمان را افزایش دهید: برخی از تولیدکنندگان 50-60 کیلوگرم در متر مکعب (100 پوند در هر یارد مکعب) سیمان نوع I یا نوع II اضافه می کنند. برخی از تولید کننده گان بتن آماده نیز سیمان تیپ III را اضافه خواهند کرد (سیمانی با استحکام اولیه بالا که ریزتر است و سریعتر واکنش نشان می دهد) و بنارا بر افزایش سرعت کسب مقاومت فشاری اولیه قرار می دهند. با این حال، هیچ یک از این گزینه ها برای تولیدکنندگان کارآمد و مقرون به صرفه نیستند.
- مواد تکمیلی سیمان (SCM) را کاهش دهید: کاهش درصد مواد تکمیلی سیمان پرتلند نظیر فلای اش، میکروسیلیس و انواع پوزولان ها یک روش معمول است اما به شرایط کاربرد بستگی دارد. لیکن برای کارهایی همانند سازه های آبی، باید کمی محتاط تر باشید.
- مقدار مواد افزودنی را تنظیم کنید: اگر از مواد افزودنی کاهشدهنده آب و روان کننده بتن بر پایه لیگنو سولفونات معمولی تا نزدیک به حداکثر حد مجاز برای ماههای تابستان بالا رفته بود، باید به میزان قابل توجهی کاسته شود. اگر چه کاهش میزان روان کننده و فوق روان کننده دیرگیر و روان کننده نرمال لیگنو با توجه به خواص موجود یکی دیگر از تنظیمات رایج در هوای سرد است. با این حال، نباید انواع دیگر آن مانند فوق و ابر روان کننده بتن بر پایه نفتالین و پلی کربوکسیلات اتر را که در هیچ نقشی در گیرش ندارند و نتها نسبت آب به سیمان را می کاهند حذف کنیم، پرا که در غیر این صورت با مشکلات کارایی مواجه خواهید شد.
- از انواع ضد یخ و زودگیر کننده های بتن استفاده کنید: ضد یخ ها گذشته از حالت فیزیکی که مایع و یا پودری هستند، به لحاظ شیمی به دو نوع با کلراید و بدون کلرایدی تولید می شوند. شتاب دهنده های مبتنی بر کلرید کلسیم که با اسامی ضدیخ ملات نیز شناخته می شوند بهترین هستند اما به دلیل پتانسیل ایجاد خوردگی در فولاد مسلح کننده محدود هستند. اگر توصیه های سازنده برای دوزها رعایت شود، شتاب دهنده های غیر کلریدی به خوبی کار می کنند.
انواع ضد یخ بتن
مطالعه و بررسی اثرات مصرف ضد یخ بر خواص فیزیکی و مکانیکی بتن تولید شده در هوای سرد نشان می دهد ضد یخ بتن بدون کلراید AG Antifreeze R
بر پایه نیترات کلسیم و ضد یخ بتن مسلح هیدروکسی اتیل آمین مخلوط (HEA)،
نیترات کلسیم (KN) و پلی هیدروکسی آمین (PA) به عنوان افزودنی ضد یخ بدون
کلراید.
در نمونه های بتن تست و آزمایشی که به مدت 2 روز در دمای 0
درجه سانتی گراد، 5- درجه سانتی گراد، 10- درجه سانتی گراد، 15- درجه سانتی
گراد و 20- درجه سانتی گراد در معرض یخ زدگی قرار گرفتند. سپس نمونههای
آزمایش بتن در فریزر در دمای اتاق تا روز بیست و هشتم و حجم فضای منافذ
نفوذپذیر، نسبت جذب آب، چگالی، نسبت موئینگی، نفوذناپذیری، مقاومت فشاری،
مدول الاستیسیته استاتیکی، نسبت پواسون و مقادیر مقاومت کششی در نمونه های
بتن پس از عمل آوری تعیین شد. در نتیجه، مخلوط تولید شده با ضد یخ بتن بدون
کلراید AG Antifreeze R بهترین عملکرد را در میان انواع ضد یخ های رقیب
نشان دادند.
از دیگر مواد افزودنی شیمیایی زود گیر کننده مایع و پودری ملات است، که در واقع محصولی است که واکنش هیدراسیون ملات را سرعت میبخشد. ضد یخ با کلراید AG Antifreeze C در شرایط آب و هوایی بسیار سرد و یخبندان به کار گرفته میشود و از خواص آن میتوان به تشدید حرارتزایی در ملاتهای سیمانی، تسریع در زمان گیرش اولیه، افزایش دوام بتن و انسجام بتن غیر مسلح نیز اشاره کرد.
جهت استفاده از ضد یخ در بتن
غیر مسلح و ملات دو راه پیش رو داریم که عبارتند از: اضافه کردن ضد یخ به
آب درحین ساخت ملات و اضافه کردن آن بعد از ساخت ملات است. ضد یخ بتن غیر مسلح AG Antifreeze C
ماده افزودنی فرموله شده بر اساس کلرید کلسیم و همچنین یک ماده زودگیر
کننده قدرتمند است که میتواند جایگزین مناسبی برای سیمان زودگیر باشد. ضد
یخ با کلراید برای ساخت انواع بتنهای توانمند ، فاقد میلگرد، نفوذ ناپذیر و
بادوام مورد استفاده قرار میگیرد.
همچنین از این ماده افزودنی، موجب
تسریع گیرش ملات ماسه سیمان اندود دیوار های خارجی و داخلی، ساخت دوغاب سنگ
کاری و کاشی کاری، نصب کفپوش بتنی، موزاییک و سرامیک کف و همچنین افزایش
مقاومتهای فشاری و سرعت ساخت قطعات پیش ساخته سیمانی مطابق با استاندارد
ACI 306R که در خصوص دستور العملهای مربوط به بتن ریزی در هوای سرد
میباشد، مراجعه نمود.