بخشی از مقاله
اشکالات حاصل از عمل آوري نامناسب بتن در شرایط آب و هوایی سرد و گرم
چکیده
عمل آوري بتن مراحل بسیار دقیق و به شدت وابسته به شرایط اقلیمی است .بتن براي رشد نیازمند دما و رطوبت و زمان است. چنانچه یکی از این شرایط تامین نشود, کیفیت بتن به شدت لطمه خواهد خورد
.که متاسفانه در کشور ما علارغم گوناگون شرایط اقلیمی توجه چندانی به این موضوع نشده است و در اغلب موارد به دلیل تامین نشدن شرایط اقلیمی مناسب پروژه ها یا براي مدتی تعطیل می شوند یا کیفیت نهایی بتن بشدت ضربه خواهد خورد . لذا در این مقاله سعی شده است, ضمن بررسی رفتار بتن در شرایط اقلیمی خاص (هواي سردو گرم) به ارائه راهکارهایی جدید براي حداقل رساندن این گونه صدمات از طریق معرفی مواد و مصالح و ارائه راهکارهاي اجرایی هنگام بتن ریزي از قبیل زودگیرها, ضدیخ ها ,پتوهاي حرارتی عایق بندي بتن و استفاده از اشعه فروسرخ براي بتن ریزي در هواي سردو همچنین استفاده از واکس ها و رزین ها صفحات پلاستیکی نگه دارنده رطوبت نم پاشی سطح بتن براي هواي گرم براي کاهش این گونه صدمات پرداخته شود .روش تحقیق مورد استفاده در این مقاله مطالعه و مشاهدات میدانی ومطالعات کتابخانه اي است.
کلیدواژه:بتن ,آب وهواي ویژه,عمل آوري بتن،اشکالات اجرایی
1
-1مقدمه
بتن تازه مانند یک نوزاد تازه متولد شده است که تا رسیدن به سن بلوغ نیازمند مراقبت است با توجه به پارامترهاي گوناگون در سلامت عمل آوري بتن و بتن ریزي این موضوع به شدت پیچیده و حساس است . بتن براي رسیدن به مقاومت لازم نیازمند دما رطوبت مناسب است تا فرایند هیدراتاسیون سیمان به طور کامل در بتن انجام شود. عدم وجود هرکدام از عامل فوق سبب کاهش و با توقف این فرایند می شود که ممکن است موجب فروپاشی بتن شود باتوجه به شرایط اب هوایی خاص ایران بررسی تمهیدات و روشهاي جلوگیري از کاهش و افزایش هر یک از این دو مورد بشدت مورد اهمیت است.
1-2 عمل آوري بتن در هواي سرد
- تعریف هواي سرد:هواي سرد به دوره اي گفته می شود که هر یک از شرایط زیر براي سه روز متوالی در آن اتفاق بیفتد[2]
(1 متوسط دماي روزانه کمتر از 5 درجه سانتی گراد یا 40 درجه فارنهایت باشد. (2 دماي هوا در 12 ساعت از یک 24 ساعت از 10 درجه سانتی گراد تجاوز نکند.
1-1-2 رفتار بتن در هواي سرد:
بتن براي رشد نیازمند دما رطوبت و زمان است .چنانچه یکی از شرایط فوق تامین نشود رشد بتن متوقف خواهد شد درجه حرارت پایین اولین اثر خود را در فرایند هیدراتاسیون سیمان خواهد گذاشت .در دماي کمتر از 5 درجه این چرخه بشدت کند خواهد شد ,که مقاومت فشاري بتن را به شکل جدي مورد تهدید قرار خواهد داد و اگر این دما به-4 درجه سانتی گراد سقوط کند بتن یخ می زند و مقاومت فشاري آن تا حدود % 50 افت خواهد کرد[3]براي جلوگیري از افت مقاومت بتن در اثر یخ زدگی یا معاوضه یک زمان کوتاه با یک زمان طولانی براي رسیدن مقاومت مطلوب در ادامه روشهایی براي بتن ریزي در هواي سرد ارائه شده است.
2-1-2 الزامات طرح اختلاط بتن در هواي سرد
هنگام بتن ریزي در هواي سرد با توجه به دماي محیط نباید نسبت آب به سیمان از % 50 بیشتر شود .همچنین براي کاهش میزان آب قابل یخ زدن و کاهش آب انداختن بتن تازه می توان از مواد افزودنی خمیري و روان کننده ها استفاده نمود .در این صورت باید توجه نمود اسلامپ بتن نباید از 50 میلی لیتر بیشتر شود. و همچنین درصد هواي مورد نیاز بتن براي مقاومت در برابر یخ زدن از جدول- 1 انتخاب شود.[2][1]
ضدیخ ها با کاهش نقطه انجماد آب داخل بتن به عنوان یک تسریع کننده درگیرش و رشد مقاومت اولیه بتن عمل می کند. نکته قابل توجه در استفاده از ضدیخ ها زمانی است که امکان خوردگی در پروژه وجود دارد یا در بتن از فلزات استفاده شده و یا در معرض خاك با آب سولفاته قرار دارد ودر این هنگام نباید از ضدیخ هاي کلردار استفاده کرد و باید از ضدیخ هایی نیترات دار استفاده کرد.
3-1-2 تسریع کننده ها
تسریع کننده ها به منظور تسریع درگیرش و کسب مقاومت زودهنگام به کارمی روند و از معروفترین آنها کلسیم کلرید است که مقدار آن نباید هرگز از %2 وزن سیمان بتن غیر مسطح تجاوز کند[2] چون سبب سخت شدن سریع و جمع شدن ناشی از خشک شدن بتن می شود .این موارد را باید در آب بتن حل کرد و بعد مورد استفاده قرار داد اگر این مواد به صورت خشک مورد استفاده قرار گیرد، قسمت هاي حل نشده در مخلوط ممکن است باعث بیرون پریدگی و یا ایجاد لکه هاي سیاه در سطح آن شود.[3]
استفاده از کلسیم کلرید در جاهایی که بتن مسطح است ,بدلیل وجود یون کلر ممنوع است.در این مواقع می توان از درصدهاي معینی سولفاتهاي پتاسیم و سدیم و یا هیدراکسیدهاي سدیم و پتاسیم استفاده کرد.[2]
همچنین موادي که برپایه فرماتهاي کلسیم و سدیم ساخته شده اند خورندگی کمتري دارند.
4-1-2 گرم کردن مواد موجود در بتن قبل از اختلاط
در زمان بتن ریزي درجه حرارت نباید از مقادیر مندرج در جدول شماره 2 کمتر باشد.
جدول :2 دماي بتن برحسب سیلیسوس(سانتی گراد) در مراحل مختلف کار با توجه به دماي محیط و اندازه اعضا و قطعات[3]
هنگامی که بتن ریزي در هواي سرد انجام می شود ، می توان از گرم کردن آب بتن نیز استفاده کرد. استفاده از آب داغ باعث می شود شیرآبه بتن جدا شود، بدین منظور باید درصد درشت دانه ها و مقدار سیمان را افزایش داد .و چنانچه مواد افزودنی در بتن داریم که به درجه حرارت حساس است باید آنرا بعد از اضافه کردن مصالح دانه اي به بتن اضافه کرد.
5-1-2 گرم کردن مخلوط شن و ماسه
اضافه کردن آب داغ به بتن هنگامی که دانه ها فاقد یخ زدگی و تکه هاي منجمد باشند بهترین راه حل است اما درصورتی که درجه حرارت به صورت پیوسته کمتر از - 4 درجه سانتی گراد باشدمعمولاً, الزامی است که دانه ها گرم شوند.
در صورتی که دماي آب را به 60 درجه برسانیم افزایش درجه حرارت دانه ها به 15 درجه سانتی گراد کافی است همچنین می توان با داشتن آب 60 درجه سانتی گراد فقط دماي ریزدانه ها (ماسه) راتا 40 درجه سانتی گراد بالا برد.[1]
6-1-2 گرم کردن دانه ها به وسیله بخار
در کارهاي کوچک می توان مخلوط شن و ماسه را یک درجه حرارت معین بوسیله بخار گرم کرد .هنگام استفاده از بخار براي گرم کردن باید از یک پوشش برزنتی جهت پوشاندن دانه ها استفاده کرد که توزیع گرما یکسان باشد
.استفاده از این روش بسیار حساس است و نیازمند این مسئله است که رطوبت دانه ها بررسی شود.
-7-1-2 استفاده از آتش در کارگاه به منظور گرم کردن محیط
این روش چندان توصیه نمی شود زیرا با بالا رفتن میزان CO2 محیط، ماده گچی نامرغوبی (کلسیم کربنات) در رویه بتن تشکیل می شود.
-8-1-2 استفاده از پتوهاي حرارتی
در بعضی از نواحی پیمانکاران از توده اي از کاه و یونجه براي پوشاندن سطح بتن تازه استفاده می کنند .متأسفانه این روش خطر آتش سوزي در سایت را بالا می برد و در سطوح عمودي هم قابل استفاده نیست. در این گونه موارد پتوهاي الکتریکی پر از الیاف جواب بهتري داده اند(شکل شماره (2معمولاً. این الیاف در بسته هاي فایبرگلاس ضد رطوبت بسته بندي می شوند ,که هم خطر آتش سوزي در سایت را از بین می برند و هم در سطوح عمودي نیز قابل استفاده هستند.
این نوع پتوها در اثر رطوبت خاصیت عایق بودن خود را از دست می دهند و اگر پاره شوند به راحتی قابل تعمیرنیستند
.در نوع جدید این پتو ها از کیسه هاي ریز هوا به جاي فایبرگلاس استفاده شده که معایب قبلی راندارد .این پتوها هم در هواي سرد قابل استفاده هستند هم در هواي گرم هم از یخ زدگی و هم از خشک شدن سطح سطح بتن جلوگیري می کند.در طی بتن ریزي که رطوبت به مقدار کافی وجود ندارد این بتون ها با نگه داشتن رطوبت مقاومت را به سطح بالاتر و کاراتري از می رسانند. این بتونها در عرض 9 ساعت مقاومت فشاري بتن را به 300 کیلوگرم بر سانتیمترمربع می رسانند بدون هیچ گونه ترك یا نقصی.[3]
