کیورینگ یا همان عمل آوری بتن به شدت به شرایط اقلیمی مطنقه مورد نظر بستگی دارد زیرا حفظ رطوبت بتن در این دما امکان پذیر نیست و آب موجود در بافت بتن به سرعت تبخیر می شود و می تواند خسارت بار باشد و پروسه مهندسین را با مشکل مواجه کند عمل آوری بتن به عملیاتی گفته می شود که بلافاصله بعد از عملیات بتن ریزی برای حفظ رطوبت و دمای بتن انجام می شود.
معمولا زمانی که دمای بتن در هنگام بتن ریزی از ۳۲ درجه سانتی گراد بیشتر شود یا شرایط هوای گرم حاصل گردد پروسه ی عمل آوری با مشکل مواجه خواهد شد به همین سبب فراهم کردن دمای مناسب برای بتن الزامی است. با وبسایت رایان پی همراه باشید تا در این مقاله به عمل آوری بتن در هوای گرم و مدت زمان مناسب آن را مورد بررسی قرار دهیم.
شرایط آب و هوایی گرم و تاثیرات آن بر بتن
طبق آیین نامه مدون شده توسط مهندسین آمریکایی بند ACI 305R که به مشخصات بتن ریزی در شرایط آب و هوایی گرم می پردازد. منظور از شرایط آب و هوایی گرم تسریع تبخیر آب بتن و هیدراتاسیون سیمان گفته می شود که به مخلوط تازه بتنی آسیب می رساند. طبق استاندارد ACI 305R عواملی که باعث از دست رفتن رطوبت می شود عبارتند از :
- دمای بالای محیط اطراف (بیش از ۲۵ درجه سانتی‌گراد)
- دمای بالای بتن
- پایین بودن رطوبت نسبی هوا در محیط مربوطه
- سرعت وزش باد و تابش نور خورشید
تاثیرات وارد بر بتن سخت تازه توسط هوای گرم
آثار نامطلوبی که دمای بالای هوا بر بتن تازه و خمیری می گذارند عبارتند از :
- افزایش نیاز به آب : به ازای هر ۱۰ درجه سانتی‌گراد افزایش دما، اسلامپ بتن حدود ۲۰ – ۲۵ میلی‌متر کم می‌شود، برای حفظ اسلامپ در مقداری ثابت به ازای ۱۰ درجه سانتی‌گراد افزایش دما، باید آب مخلوط بتن ۷ کیلوگرم بر متر مکعب افزایش یابد.
- افزایش سرعت از دست رفتن اسلامپ
- افزایش سرعت گیرش و تأثیرات آن بر سختی بیشتر می شود
- افزایش احتمال ترک خوردگی ناشی از افت پلاستیک
- افزایش سختی کنترل و میزان هوای عمدی بتن
تاثیرات وارد بر بتن سخت سخت شده
- کاهش مقاومت ۲۸ روزه و مقاومت بتن قدیمی تر، به دلیل افزایش تقاضای آب یا دمای بالاتر بتن یا هر دو، در زمان جای دادن بتن
- افزایش احتمال ترک خوردگی ناشی از اختلاف حرارتی، به دلیل خنک شدن کل سازه یا اختلاف دما در مقاطعی از عضو بتنی
- کاهش دوام بتن به دلیل ترک خوردگی
- تغییرات چشمگیر در سطوح ظاهری بتن
- افزایش خوردگی میلگردها، به دلیل امکان نفوذ ترکیبات خورنده
- افزایش نفوذپذیری، در اثر افزایش میزان آب در بتن و مراقبت ناکافی و اشتباه از آن
چه اقداماتی را در بتن ریزی در هوای گرم با عملی کرد؟
آسیب هایی که هوای گرم بر بتن وارد می کنند به طور کامل برطرف نمیشوند اما با روش ها و اقدامات مناسب می شود این آسیب ها را کاهش داد. که با مطلع بودن از این موارد است که در فرایند تولید دال بتنی به دما و رطوبت محیط توجه می شود. حال برای انتخاب روش های عمل آوری و بتن ریزی به نوع سازه و ساخت، ویژگی های مصالح،تجربه ی پیمانکار پروژه در هوای گرم، دمای بالای بتن، رطوبت نسبی پایین، سرعت باد و تابش خورشید بستگی دارد.
- در شرایط آب و هوایی گرم، بهتر است از مصالح و طرح اختلاطی استفاده شود.
- خنک شدن بتن
- از بتنی استفاده شود که امکان جای دادن سریع را داشته باشد.
- زمان حمل و انتقال، جای دادن، ویبره و پرداخت بتن به حداقل کاهش یابد.
- عملیات بتن ریزی را در اوج گرما انجام ندهیم و عملیات اجرایی بتن در شب یا ساعاتی از روز با دمای پایین‌تر انجام شود.
- در زمان جای دادن بتن و دوره عمل آوری مراقبت کافی از بتن انجام شود.
- توجیه کردن مهندسین، دست اندرکاران و عوامل اجرایی بتن ریزی به مشکلات قبل از بتن ریزی
نحوه ی کاهش دمای بتن با حفظ رطوبت در هوای گرم
بدون مقدمه باید برای عمل آوری بتن در هوای گرم به خنک کردن بتن و کاهش دمای اولیه آن پرداخت و آیین نامه های داخلی به وضوح می گویند که هرگز نباید دمای بتن تازه در هنگام بتن ریزی از ۳۲ درجه بالاتر رود. دمای بتن با حرارت اجرای تشکیل دهنده ی آن رابطه مستقیم دارد پس با خنک کردن آب بتن، دانه ها و سیمان، می‌توان رطوبت بتن را در هوای گرم حفظ کرد و دمای بتن تازه را کاهش داد. خنک کردن آب بتن بیشترین تأثیر را بر کاهش دمای بتن و حفظ رطوبت آن در هوای گرم دارد زیرا دمای ویژه آب ۴ تا ۵ برابر دانه ها و سیمان است.
از سوی دیگر وزن آب نسبت به دیگر اجزای بتن ناچیز بوده و کاهش دادن دمای آب راحت تر از دیگر اجزاء صورت می پذیرد. در ادامه به روش های کاهش دما و حفظ رطوبت در عمل آوری بتن خواهیم پرداخت پس برای کسب این اطلاعات با ما همراه باشید.
خنک کردن بتن با آب سرد
معمولا سرد کردن آب، آسانترین روش برای کاهش دمای بتن است و به کمک آب سرد می توان بتن را تا حد متوسط خنک کرد و در عین حال رطوبت آن را حفظ کرد، زیرا مقدار آب سرد را نمی‌توان بیشتر از آب مخلوط بتن بکار برد. اصولاً برای کاهش هر نیم درجه از دمای بتن، آب مخلوط بتن باید حدود ۲ درجه سانتی گراد خنک شود. مثلاً اگر دمای آب مخلوط از ۲۴ درجه به ۴ درجه کاهش یابد، کاهش دمای بتن حدود ۵ درجه سانتی گراد خواهد بود.
خنک کردن بتن با یخ
در اصل یخ به دو صورت می تواند دمای بتن را کاهش دهد. یخ صفر درجه با گرفتن حرارت از بتن به آب صفر درجه تبدیل می‌شود و سپس آب صفر درجه ادامه عملیات خنک شدن بتن را فراهم می‌کند. این مطلب را در نظر داشته باشید که اگر یخ به ضخامت ۱.۵ تا ۲.۵ میلی‌متر خرد شده باشد، حدود ۳۰ ثانیه در بتن آب خواهد شد.
خنک کردن دانه های بتن
دانه‌ها جزء اصلی بتن هستند و حدود ۶۰ تا ۸۰ درصد حجم را تشکیل می‌دهند، تغییر دمای آنها، تأثیر قابل توجهی بر دمای بتن و در نتیجه حفظ رطوبت بتن می گذارند. هر یک درجه سانتی گراد کاهش در دمای دانه ها، حدود نیم درجه از دمای بتن می‌کاهد. بنابراین خنک کردن دانه ها به عنوان روشی کامل در کنار خنک کردن آب، برای حفظ رطوبت بتن اهمیت زیادی دارد. عبور جریان هوا از روی دانه های مرطوب می‌تواند دانه ها را به میزان قابل توجهی خنک کند. در واقع سایه اندازی روی دانه ها و جلوگیری از تابش مستقیم آفتاب بر آنها، تأثیر عمیقی در کاهش دمای دانه ها دارد.
نیتروژن مایع برای خنک کردن بتن
روش تزریق نیتروژن مایع به داخل مخلوط بتن استفاده نمود در بیشتر بتن ها حداکثر کاهش دمای بتن با یخ تا ۱۱ درجه سانتی گراد محدود می‌شود که با تزریق نیتروژن می توانیم دما را از ۱۱ درجه پایین تر ببریم.
مراقبت و عمل آوری بتن در هوای گرم
بعد از انجام عملیات پرداخت بتن، باید طی چند روز اول که بتن خود قرار دارد، اقدامات لازم جهت مراقبت از بتن در برابر تابش مستقیم خورشید، تبخیر آب بتن و وزش باد انجام شود تا بتن در این مدت، به مقاومت و دوام مورد نظر خود دست یابد. دمای بالا در دوره عمل‌آوری اولیه به میزان زیادی در کاهش مقاومت نهایی بتن تاثیر گذار است، به همین خاطر باید هنگام ساخت مخلوط بتنی از روش های کاهش دما و حفظ رطوبت بتن استفاده نمود.
در واقع باید کلیه روش های را برای جلوگیری از تبخیر آب بتن و خشک شدگی بتن به کار برده شود تا به دوام و مقاومت سطحی بتن آسیبی وارد نشود. حداقل مدت زمان عمل آوری بتن در هوای گرم، ۷ روز است و تغییر در روش عمل آوری باید پس از سه روزه شدن بتن انجام شود. در این مدت حین فرآیند انتقال باید از خشک شدن سطح بتن جلوگیری کرد و حتما از ترک خوردگی بتن در اثر تغییر دما جلوگیری شود.