هوای گرم می تواند برای اختلاط،بتن ریزی و عمل آوری بتن با سیمان هیدرولیکی مشکلاتی ایجاد کند که بر خواص و قابلیت های بتن تاثیرات منفی می گذارند.بیش تر این مشکلات مطرح شده، تحت تاثیر افزایش سرعت هیدراسیون سیمان در دمای بالاتر و افزایش سرعت تبخیر رطوبت از مخلوط بتن است.
سرعت هیدراسیون بتن وابسته به محیط و دمای بتن،ترکیب و دانه بندی سیمان،مقدار و نوع مکمل های سیمانی و افزودنی های به کار رفته می باشد.
برای کنترل سرعت گیرش،قدرا،دوام،ترک ناشی از جمع شدگی پلاستیک،ترک ناشی از دما و جمع شدگی ناشی از خشک شدن،یک دمای بیشینه ای برای بتن ریخته شده مشخص می شود.
اگرچه بتن ریزی در هوای گرم بسیار پیچیده است،لیکن با تنظیم دمای بتن ریخته شده و یا حمل شده قابل کنترل می باشد.
مشکلات بالقوه برای مخلوط بتن تازه شامل موارد زیر است:
نیاز به آب بیش تر
افزایش سرعت افت اسلامپ و در نتیحه آن تمایل بیش تر به افزودن آب در محل پروژه
افزایش سرعت گیش، و درنتیحه بروز مشکلات بزرگ تر مرتبط با اجرا،مراحل تراکم،پرداخت و ریسک بیش تر از ایجاد درزهای سرد
افزایش تمایل برای جمع شدگی پلاستیک و ترک های حرارتی
سختی بیشتر در کنترل مقدار هوای ورودی(به صورت عمدی)
آسیب به بتن در نتیجه هوای گرم هرگز نمی تواند به طور کامل کاهش پیدا کند.
آسیب های بالقوه به بتن در حالت سخت شده شامل موارد زیر است:
کاهش مقاومت بتن به دلیل افزایش تقاضای آب
افزایش تمایل برای جمع شدگی(انقباض) ناشی از خشک شدن و ترک های گوناکون گرمایی ناشی از سرد شدن کلی سازه و یا اختلاف دما در سطح مقطع عضو
کاهش دوام بتن به دلیل ترک خوردگی
تنوع زیاد سطح ظاهری مانند اتصالات سرد یا رنگ های متفاوت،با توجه به میزان مختلف هیدراسیون یا نسبت های گوناگون مواد آب به سیمان
هوای گرم چه تاثیرات روی خواص بتن دارد؟
هوای گرم می تواند بر بتن که به عنوان یک ماده ساختمانی عالی شناخته می شود،تاثیرات منفی داشته باشد.اثرات مخرب به وسیله روش هایی که در در ادامه مشخص شده کاهش داده می شود.
تاثیر بر استحکام
محلوط بتنی که در دماهای بالا بتن ریزی و عمل آوری می شود،به طور معمول مقاومت اولیه بالاتری نسبت به بتنی با گیرش در دمای پایین خواهد داشت.ولی به طور کلی،پس از 28 روز و در سنین بالاتر به طور معمول استحکام کمتر است.
با افزایش دمای عمل آوری،استحکام یک روزه افزایش و استحکام 28 روزه کاهش می یابد.
تاقیرات دمای عمل آوری بر روی مقاومت فشاری بتن را در نمودار زیر مشاهده می کنید:
تاثیر عمل آوری مناسب
کامل نبودن عمل آوری در کنار دماهای بالا جای دهی بتن،روند هیدراسیون را محتل نموده و منجر به افت استحکام می شود.
عمل آوری نامناسب از دمای بالا مضرتر است،همچنین استحکام سطوح مورد نظر می تواند با به کارگیری مواد افزودنی شیمیایی یا معدنی مناسب به دست آید.
تاثیر خشک شدن سطح
در آب و هوای خشک، ترک های ناشی از جمع شدگی پلاستیکی، اغلب مرتبط با هوای گرم بتن ریزی است.
وقتی سرعت تبخیر از سرعت آب دادن به بتن تازه ریخته شده بیشتر باشد،خشک شدن سطحی شروع می شود.
دمای بالای بتن،سرعت بالای باد،رطوبت ک و یا ترکیب این ها، میتواند عامل تبخیر سریع آب از سطح باشد.
تاثیر تبخیر
برای رطوبت های نسبی مختلف،دمای بتن ممکن است منجر به سرعت بحرانی تبخیر شود و بنابراین احتمال ترک های جمع شدگی پلاستیکی افزایش یابد.
افزودنی ها بتن مناسب بتن ریزی در هوای گرم
انواع گوناگونی از مواد افزودنی شیمیایی برای جبران خصوصیات ناخواسته بتن ریخته شده در بازه زمانی قرارگیری در هوا و محیط گرم مناسب ارزیابی شده اند.
از مزایای استفاده از افزودنی بتن در بتن ریزی در گرما میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
مقدار کمتر آب مورد نیاز
مدت زمان کاربری طولانی تر
استحکام قابل رقابت یا بالاتر نسبت به بدن مواد افزودنی ریخته شده در دماهای پایین تر
افزودنی های کاهنده آب و کندگیر کننده
افزودنی های کاهنده آب و کندگیر کننده مطابق الزامات ASTM C494/C494M Type D دارای خواص کاهندگی آب و کندگیر کنندگی هستند و در شرایط آب و هوایی گرم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.
این مواد می توانند با نسبت های مختلف و در کنار افزودنی های دیگر در بتن مصرف شوند بنابراین با افزایش دما برای دستیابی به یک زمان گیرش یکنواخت میتوان از افزایش مقدار مصرف افزودنی استفاده شود.
خاصیت کاهندگی آب این افزودنی ها نیاز به آب که براثر افزایش دمای بتن است را تا حد زیادی جبران می کند. به دلیل این که افزودنی های کاهنده آب و کندگیر کننده عموماً استحکام را افزایش میدهند، میتوان با استفاده از این مواد و تنظیم مناسب نسبت های مخلوط از کاهش استحکام ناشی از افزایش دمای بتن جلوگیری نمود. در مقایسه با بتن بدون افزودنی، مخلوط بتنی دارای افزودنی کاهنده آب و کندگیر کننده میتواند از افت اسلامپ بیشتری برخوردار باشد.
هیدروکسیلات کربوکسیلیک اسید و برخی افزودنی ها مطابق الزامات مورد نیاز در ASTM C494/C494m نوع D) می تواند موجب افزایش میزان آب انداختگی و آب انداختگی زودهنگام بتن شود.
آب انداختگی زود هنگام ناشی از ،افزودنی میتواند به جلوگیری از خشک شدن سطح بتن ریخته شده در دمای بالای محیط و یا رطوبت کم کمک نماید. بتنی که مستعد آب انداختگی است عموماً پس از این که بیشترین آب انداختگی اتفاق افتاد دوباره متراکم شود.
در غیر این صورت ته نشینی های ناهمسانی در مقطع بتن میتواند رخ دهد که به ایجاد ترک در اطراف میلگردهای فولادی و یا سایر اقلام جای گذاری شده در نزدیکی سطح بتن منجر شود. این ترک خوردگی آب و هوای سرد با گیرش آهسته بتن با احتمال بیشتری نسبت به آب و هوای گرم اتفاق میافتد.
اگر افزودنی ظرفیت استحکام کششی و فشاری را کاهش دهد،تمایل به ایجاد جمع شدگی پلاستیک افزایش می یابد.
افزودنی ها میتوانند میزان آب انداختن بتن را کاهش دهند.اگر شرایط خشک شدن به اندازه ای باشد که پوسته سطح مانع رسیدن آب ناشی از آب انداختگی بتن به سطح شود،جمع شدن و حبس شدن آن ناشی از آب انداختگی در زیر پوسته سطح می تواند موجب لایه لایه شدن سطح شود.
برای بتن ریزی در گرما پیشنهاد ما استفاده از افزودنی های بتن کندگیر کننده مثل Power Plast-RM می باشد.
دانلود برگه اطلاعات فنی ابرروان کننده/فوق کاهنده آب
POWER PLAST-RM
در چنین شرایطی،اسپری مه(آب) یا کندکننده های تبخیر(موادی که سرعت تبخیر آب انداختگی بتن را کاهش می دهد) یا هر دو مورد می تواند برای جلوگیری از پوسته شدن به کار برده شود.
برای حل چالش بتن ریزی در گرما باید نکاتی مانند کنترل دمای بتن،پیمانه کردن و اختلاط،تحویل،تنظیم اسلامپ،خواص مخلوط بتن و … را در مرحله تولید و تحویل مدنظر قرار داد.
همچنین در مرحله بتن ریزی و عمل آوری(کیورینگ) باید تدارکاتی اندیشید که با روش درست عمل آوری بتن و پرداخت بتن و محافظت از بتن انجام گیرد تا یک بتن ریزی موفق در شرایط آب و هوایی گرم داشته باشیم.
دانلود برگه اطلاعات فنی کیورینگ
دانلود کتاب راهنمای بتن ریزی در هوای گرم
کتاب راهنمای بتن ریزی در هوای گرم
بر اساس آیین نامه ACI 305R-10
گروه پژوهشی توسعه فناوری شیمیایی آبادگران
کتاب پیش رو هوای گرم را تعریف،مشکلات بالقوه را تشریح و شیوه های مورد استفاده به منظور به حداقل رساندن آن ها معرفی می نماید،این شیوه های شامل انتخاب مواد و نسبت آن ها، خنک سازی اولیه اجزا بچینگ می باشد.
سایر عناوین مطرح شده،شامل مسافت و زمان حمل بتن،توجه به دمای بتن ریزی،شرایط و امکانات ضروری در طی فرآیند عمل آوری اولیه و مراحل اجرای بتن در محل پروژه، تکنیک های بتن ریزی و روش های مناسب بازرسی و آزمون در شرایط هوای گرم می باشند.