بتن ریزی در زمستان
در صورت رعایت ضوابط، امکان بتن ریزی در زمستان وجود دارد. ابتدا قالب‌ها را از یخ زدگی محافظت کنید. سپس از مخلوط بتن مخصوص هوای سرد استفاده کنید که شامل آب گرم و مواد افزودنی زودگیرکننده است. همچنین، روی بتن را با پتوهای عایق حرارتی مناسب بپوشانید تا بتن یخ نزند.
صنعت بتن آماده سال‌هاست که عملیات بتن ریزی در هوای بسیار سرد را انجام می‌دهد و بسیاری از شرکت‌های تولید بتن، به طور کامل برای هوای سرد زمستان آمادگی لازم را دارند. در این بررسی ما به پرسش: «بتن ریزی در زمستان امکان پذیر است؟» پاسخ کامل می‌دهیم.
عمل آوری بتن در هوای سرد
اگر از بتن محافظت کنید، حتی در دمای انجماد نیز عمل آوری می‌شود. هنگامی که آب و با سیمان (دو ماده اصلی بتن) مخلوط می‌شود، گرما تولید می‌کند. به این گرما هیدراتاسیون می‌گویند. هنگامی که سیمان و آب با هم ترکیب می‌شوند یک واکنش شیمیایی رخ می‌دهد. این واکنش شیمیایی است که گرما ایجاد می‌کند و آغازی بر فرآیند عمل آوری بتن است. وقتی دمای هوا سرد است، واکنش شیمیایی کند شده و گرمای کمتری ایجاد می‌شود. این مهم می‌تواند به طور چشمگیری روند عمل آوری را کند نماید.
اگر بتوانید از آب اختلاط گرم استفاده کنید، زمان عمل آوری را تا حد زیادی افزایش می‌دهید و احتمال انجماد بتن را کم می‌کنید. اگر بتوانید از زودگیر کننده‌ها استفاده کنید، این عمل شما به عمل آوری بهتر بتن کمک می‌کند. در نهایت، اگر بتن در معرض دمای زیر صفر یا کمتر از انجماد قرار گرفت، باید بتن را با پتوهای عایق حرارتی بپوشانید تا بتن از یخ زدگی محافظت شود.
چیزی که ما با بتن ریزی در زمستان تجربه کرده‌ایم، این است که اگر دما بالاتر از صفر باشد و برای هفته آینده بعد هم در همین دما باقی بماند، نیازی نیست از بتن محافظت ویژه ای صورت گیرد. بتن تحت گرمای هیدراتاسیون سفت می‌شود اما فرایند گیرش فقط بسیار کندتر خواهد بود.
پوشاندن بتن با پتوهای عایق حرارتی، مقداری از گرمای هیدراتاسیون بتن را نگه می‌دارد و عمل آوری بهتر خواهد شد. زمانی که بتن به 3 مگاپاسکال رسید، می‌تواند دمای زیر صفر را در آن نقطه دمایی تحمل کند. اگر درجه حرارت در روز بتن ریزی و برای روزهای بعد از آن زیر صفر یا کمتر باشد، این امکان وجود دارد که روی بتن را با پتوهای عایق حرارتی بپوشانند و آنها را حداقل برای یک هفته به حال خود رها کرد.
چه دمایی برای ریختن بتن خیلی سرد است؟
ما نمی‌دانیم زمانی که هوا برای بتن ریزی خیلی سرد است دمای دقیق هوا چقدر است! چیز دیگری که نمی‌دانیم این است که اگر قالب را از یخ زدگی محافظت کنیم و مخلوط بتن دارای آب گرم باشد، می‌توان بتن ریزی را زمانی که هوا زیر صفر است نیز انجام داد. هنگامی که مخلوط بتنی را در دمای زیر صفر می‌ریزیم، قالب با پتوهای عایق حرارتی محافظت می‌شود.
باید همیشه از یک شتاب دهنده در مخلوط بتنی استفاده کنید. به طور کلی، درجه حرارت بتن در زمان اختلاط و حمل هرگز کمتر از 5 درجه سانتی گراد نباشد (آئین نامه آبا). بر طبق آیین نامه بتن ایران و مقررات ملی ساختمان تدابیر احتیاطی زیر برای بتن ریزی در هوای سرد باید انجام گیرند:
- از سیمان زودگیر (پرتلند نوع 3) به جای سیمان معمولی برای اطمینان از سرعت بیشتر کسب مقاومت بتن استفاده کرد.
- سنگدانه‌ها نباید آغشته به برف و یخ باشند. معمولا ماسه از شن مرطوب‌تر است و احتمال وجود یخ در آن بیشتر خواهد بود.
- استفاده از مواد حباب‌زا در بتن‌هایی که در معرض رطوبت، یخ زدن و آب شدن‌های متوالی قرار می‌گیرد، الزامی است.
- نسبت آب به سیمان نباید از 0.5 بیشتر باشد.
- در صورتی که از مواد افزودنی روان کننده استفاده نمی‌شود، اسلامپ بتن نباید بیشتر از 50 میلی‌متر باشد.
- عمل آوردن بتن تازه باید حداقل 24 ساعت و تا رسیدن به مقاومت 50 مگاپاسکال ادامه یابد.
اگر بتن جدید منجمد شود چه اتفاقی می افتد؟
اگر بتن جدید و تازه ریخته شده قبل از رسیدن به 3 مگاپاسکال منجمد شود، سرما به بتن آسیب‌های ساختاری وارد خواهد کرد. میزان آسیب بلافاصله قابل مشاهده نخواهد بود و ممکن است روزها یا حتی ماه‌ها طول بکشد تا ببینیم چه نوع آسیبی رخ داده است. وقتی یک کف یا دال بتنی بدون حفاظ رها می‌شود و در معرض دمای انجماد در روز ریختن یا حتی چند روز پس از آن قرار می‌گیرد، چه چیزی پیدا می‌کنیم:
- بتن به مقاومت کامل خود نمی‌رسد.
- بتن ترک‌های بیشتری ایجاد می‌کند.
- سطح شروع به کنده شدن یا پوسته پوسته شدن می‌کند.
- بتن نرم‌تر است و بیشتر مستعد سایش و پارگی می‌باشد.
- آسیب داخلی وجود دارد که با چشم قابل مشاهده نیست
بتن تازه ریخته شده دارای مقدار زیادی آب اختلاط در خود است. با خشک شدن بتن، مقدار زیادی از این رطوبت تبخیر می‌شود. در دماهای سرد، این اتفاق بسیار بیشتر از تابستان طول می‌کشد. اگر رطوبت در داخل بتن یخ بزند، گسترش می‌یابد و باعث آسیب به تن می‌شود. بتن به اندازه کافی دارای استحکام نیست که بتواند تنش رطوبتی که در داخل آن گسترش می‌یابد را تحمل کند. میزان آسیب وارد شده به بتن نیز به میزان دمای زیر صفر و مدت زمانی که بتن در معرض دمای انجماد بوده است، مرتبط خواهد بود.
نکاتی در مورد نحوه بتن ریزی در زمستان
در ادامه چند نکته وجود دارند که من هنگام برنامه ریزی برای ریختن بتن در زمستان از آنها استفاده می‌کنم:
- قالب را از یخ زدگی با پتوهای عایق حرارتی محافظت کنید.
- روی زمین یخ زده، برف یا یخ بتن نریزید.
- با استفاده از بخاری زمینی، مناطق یخ زده را گرم کنید.
- از سیمان بیشتر در مخلوط استفاده کنید (این باعث افزایش گرمای هیدراتاسیون می‌شود).
- از کارخانه تولید بتن بخواهید که از آب گرم یا داغ در مخلوط استفاده کند.
- از یک افزودنی تسریع کننده در مخلوط بتن استفاده کنید.
- در مورد نحوه محافظت از بتن، برنامه ریزی کنید (پتوهای عایق شده واقعاً خوب عمل می‌کنند).
- مقداری الوار برای نگه داشتن پتوهای عایق شده در دسترس داشته باشید (باد آنها را خواهد برد).
بتن در دمای منفی 1 درجه سانتی گراد عمل آوری خواهد شد؟
| دما (درجه سانتی گراد) | زمان تقریبی گیرش |
| 38 | 1 |
| 32 | 2 |
| 27 | 4 |
| 21 | 6 |
| 16 | 8 |
| 10 | 11 |
| 4 | 14 |
در بالا یک نمودار از مدت زمان لازم برای عمل آوری بتن در دماهای مختلف را مشاهده می‌کنید. این زمان‌ها فقط تخمین زده شده‌اند، بنابراین می‌توانید به صورت بصری ببینید که با کاهش دما چقدر زمان بیشتری طول می‌کشد تا بتن عمل کند. هنگامی که دمای بیرون به نقطه انجماد و کمتر از منفی یک درجه سانتی گراد می‌رسد، بتن به برنامه ریزی و کارهای مهندسی نیاز دارد. با گرم کردن فضا و استفاده از پوشش‌های عایق به عمل آوری بتن کمک کنید. بتن برای سخت شدن به گرما نیاز دارد، بدون گرما ممکن است بتن به مقاومت فشاری کامل خود نرسد.
منابع:
https://www.everything-about-concrete.com/