up
Search      menu
عمران :: مقاله بتن PDF
QR code - بتن

بتن

بتن ريزي در هواي گرم

بتن ريزي در شرايط هواي گرم مي تواند به بروز مشکلاتي در بتن تازه و سخت شده کمک نمايد و معمولا به پائين آمدن کيفيت بتن سخت شده منجر مي شود . معمولا در چنين شرايطي بايد بتن ريزي متوقف گردد و در صورت نياز به انجام عمليات بتن ريزي بايد تدابير خاصي انديشيده شود تا خسارت هاي وارده به حداقل برسد و يا ايجاد گردد .
تعريف و شناخت شرايط هواي گرم ، اثر خسارت بار اين شرايط ، اثر عوامل تشديد کننده اين خسارت ها ، راه حلهاي فرار از حصول اين شرايط ، توجه به نوع مصالح مصرفي از جمله مواردي است که در اين نوشته از نظر مي گذرد .
وجود شرايط هواي گرم در مناطقي از کشور ما بويژه در حاشيه خليج فارس و درياي عمان و وجود شرايط خاصي مانند ايجاد خوردگي در ميلگردهاي بتن اين شرايط را براي ما پر اهميت مي نمايد و بايد بدان توجه خاصي مبذول داشت . سعي مي شود نکات مد نظر آئين نامه بتن ايران به همراه توضيحات ضروري قيد شود تا در عمل بتوان از آنها استفاده نمود .
● تعريف هواي گرم :
هواي گرم با ترکيبي از دماي زياد هوا ، رطوبت نسبي کم ، دماي بالاي بتن و سرعت وزش باد حاصل مي گردد . وجود دماي زياد بتن و عواملي که باعث تبخير شديد آب از سطح آن مي شود مي تواند خسارت بار باشد . حتي مي توان گفت دماي زياد بتن به تنهايي نيز مي تواند به بروز اين شرايط کمک زيادي نمايد .
معمولا وقتي دماي بتن از ۰C ۳۲ در هنگام بتن ريزي و يا تا زمان گيرش تجاوز نمايد شرايط هواي گرم حاصل مي شود .
بروز شرايط ايجاد تبخير با شدتي بيش از kg m۲ ۱ در هر ساعت از سطح بتن قطعا مشکل زا
مي باشد . حتي توصيه مي گردد شدت تبخير از سطح بتن کمتر از kg m۲ ۵ ۰ در هر ساعت باشد تا خسارت هائي به بتن وارد نشود و کار بتن ريزي بهتر انجام گردد .
● اثر خسارت بار شرايط هواي گرم :
اين اثرات را مي توان به دو بخش بتن تازه و سخت شده تقسيم نمود . مسلما براي داشتن بتن سخت شده مناسب بايد از مرحله بتن تازه به سلامت عبور کنيم لذا از اين نظر کيفيت بتن تازه از اهميت زيادي برخوردار مي باشد .
▪ اثرات نا مطلوب هواي گرم بر بتن تازه خميري عبارتست از :
الف ) افزايش آب مورد نياز در طرح مخلوط
ب ) افزايش آهنگ افت اسلامپ و تمايل دست اندرکاران به افزودن آب به بتن در کارگاه بدليل افزايش تبخير و افزايش سرعت آبگيري سيمان و از دست دادن خواص خميري در زمان کوتاه تر
ج ) افزايش زمان آهنگ سفت شدن بتن و کاهش زمان گيرش به نحوي که بر عمليات ريختن ، تراکم ، پرداخت سطح و نگهداري و عمل آوري بتن اثر منفي مي گذارد و امکان ايجاد درز سرد را افزايش مي دهد . اين امر پيوستگي را در بتن ريزي مختل مي کند که نياز به آن جزو اصول بتن ريزي صحيح است .
د ) افزايش امکان ترک خوردگي خميري بتن تازه بدليل تبخير زياد و جمع شدگي بيش از حد در اثر تبخير
ه ) افزايش بروز مشکل در کنترل مقدار حباب هواي بتن حبابدار در بتن تازه به نحوي که عملا حباب هاي هوا بزرگ شده و با مي ترکند و تأثير ثبت آنها در بتن سخت شده از بين مي رود .
● اثرات نامطلوب شرايط هواي گرم بر بتن سخت شده عبارتند از :
الف ) کاهش مقاومت بتن بدليل مصرف بيشتر آب در ميان مدت و دراز مدت
ب ) کاهش مقاومت بتن بدليل دماي بالاي آن در هنگام بتن ريزي و پس از آن در ميان مدت و دراز مدت عليرغم افزايش مقاومت زود هنگام بتن ( بويژه در روزهاي اول – ۱ تا ۷ روز )
ج ) افزايش تمايل به جمع شدگي ناشي از خشک شدن و ايجاد ترکهاي حرارتي
د ) کاهش دوام بتن در برابر شرايط محيطي نامناسب در حين بهره برداري مانند يخ زدن و آب شدگي مکرر ، سايش و فرسايش تري و خشکي مکرر بتن ، حمله سولفاتها و حمله يون کلر محيط بدليل افزايش نفوذپذيري بتن در اثر ايجاد کريستالهاي درشت و کاهش مقاومت الکتريکي بتن که نقش مهمي در افزايش نفوذپذيري در برابر يون کلر و ساير عوامل مزاحم شيميائي دارد . هم چنين کاهش دوام به دليل ترک خوردگي
ه ) ايجاد خوردگي سريعتر ميلگردها بدليل افزايش نفوذپذيري بتن و يا ايجاد درزهاي سرد
و ) کاهش يکنواختي سطح بتن و نا زيبائي سطح بتن نمايان بويژه در مجاورت قالب ، تغيير رنگ بتن بدليل تفاوت در آهنگ آبگيري ، منظره بدليل درز سرد .
● عوامل تشديد کننده خسارات در هواي گرم :
برخي عوامل مي توانند در هواي گرم خسارتها را تشديد نمايند . هرچند اين عوامل مستقيما در ايجاد شرايط هواي گرم بي تأثير است اما در اين شرايط مي تواند باعث بحراني تر شدن اثرات زيانبار گردد . اين عوامل عبارتند از :
الف ) مصرف سيمانهائي با ريزي زياد که موجب افزايش سرعت آبگيري سيمان و ايجاد گرمازائي بيشتر در زمان کوتاه مي گردد .
ب ) مصرف سيمانهاي زودگير ( مقاومت اوليه زياد ) مانند نوع ۳ و حتي استفاده از سيمانهاي
نوع ۱ بويژه با وجود افزودنيهاي تسريع کننده ( زودگير کننده ) که ميتواند زمان گرايش را کوتاه نمايد و سرعت آبگيري و گرمازائي را بيشتر کند .
ج ) مصرف بتن هاي پر سيمان در رابطه با بتن هاي پر مقاومت و با نسبت آب به سيمان کم که سرعت آبگيري را بيشتر مي کند و زمان گرايش را کوتاه و گرمازائي و سرعت آنرا افزايش مي دهد . بديهي است اغلب در شرايط محيطي نا مناسب از نسبت آب به سيمان کم استفاده نمائيم لذا بايد سعي شود بتن پر سيمان مصرف ننمائيم .
د ) استفاده از مقاطع بتني نازک با درصد ميلگرد زياد .
ه ) بکارگيري وسايل حمل با حجم زياد که مي تواند به ايجاد درز سرد و عدم پيوستگي منجر شود .
و ) حرکت دادن بتن در مسير افقي يا قائم بصورت طولاني مدت ويژه اي براي بتن هاي کم اسلامپ ( شوت ، شوت سقوطي يا ترمي )
ز ) استفاده از پمپاژ بتن در مسيرهاي طولاني ، زيرا اصطکاک بتن با لوله باعث ايجاد گرما مي شود و در شرايط هواي گرم نيز اين مسير طولاني و گرماي لوله مي تواند مشکل زا باشد .
ح ) استفاده از تسمه نقاله براي حمل بتن بدليل ايجاد سطح هواخور خيلي زياد و تبخير شديد و تبادل گرمائي زياد با محيط .
ط ) ضرورت انجام و تداوم کار در شرايط هوايي خيلي گرم بدلائل اقتصادي
ي ) استفاده از سيمانهاي انبساطي و يا بدون جمع شدگي که مي تواند مشکل زا باشد . در اين رابطه برخي مواد انبساط زا يا برخي ملات ها يا بتن ها مانند گروت ميتواند عامل ايجاد خسارت بيشتر باشد .
مسلما بايد گفت اگر شرايطي بر خلاف شرايط فوق ايجاد شود مسلما در کاهش خسارات نقش خواهد داشت . اما بر ايجاد شرايط هواي گرم تأثيري ندارد .
● عوامل ايجاد کننده شرايط نامناسب محيطي و هواي گرم :
همانگونه که گفته شد مصرف اجزاء بتن با دماي زياد مي تواند بتن با دماي بالاتر از حد مجاز را بوجود آورد .
همچنين بروز شرايط خاصي در محيط اطراف بتن ريزي مي تواند به تبخير شديد منجر گردد که خسارت زا مي باشد .
▪ در زير به هر کدام از اين موارد مي پردازيم و نحوه پيش بيني چنين شرايطي را مطرح مي نمائيم :
الف )شدت تبخير از واحد سطح :
ميزان تبخير از سطح بتن تابع عوامل مختلفي است که از جمله مي توان به دماي هوا ، دماي بتن ، رطوبت نسبي هوا ، سرعت وزش باد ، تابش آفتاب و حتي رنگ بتن و فشار هوا ( ارتفاع از سطح دريا ) اشاره نمود . در چارت ( شکل ۱ ) فقط از چهار عامل اول بدليل اهميت و سهولت بکارگيري آنها بصورت کمي بهره برده شده است و ميتوان شدت تبخير از واحد سطح بتن را بدست آورد .
ب ) دماي تعادل بتن ساخته شده :
قبل از خسارت بتن ميتوان دماي آنرا با محاسبه حدس زد . مسلما در مراحل انتقال و ريختن بتن بعلت تبادل با محيط مجاور ، دماي بتن ممکن است تغيير نمايد . بدين منظور بايد براي ساخت بتن دماي کمتر از ۰C ۳۰ را در نظر گرفت تا در يک حمل معقول و منطقي با زمان کمتر از نيم ساعت ، دماي بتن از ۰C ۳۲ تجاوز ننمايد . مسلما اگر وسيله حمل پمپ و لوله يا تسمه نقاله و يا تراک ميکسر در حال چرخش باشد بايد دماي ساخت را بمراتب کمتر از ۰C ۲۸ و تا حدود کمتر از در نظر گرفت . دماي تعادل ساخت بتن بلافاصله پس از اختلاط را مي توان از رابطه زير بدست آورد .
در رابطه TC ، TG ، TS ، TP ، TW به ترتيب دماي سيمان ، سنگدانه درشت ، سنگدانه ريز ، پوزولان و دماي آب مصرفي در اختلاط بتن مي باشد . ( بر حسب درجه سيليسوس )هم چنين WWT ,WWS,WWG,WW, WP , WS , WG , WC به ترتيب جرم سيمان ، شن ، ماسه ، پوزولان ، آب مصرفي در ساخت بتن ، آب موجود در شن ، آب موجود در ماسه و آب کل موجود در بتن مي باشد ( بر حسب کيلوگرم ) بديهي است آب کل بتن برابر با مجموع آب مصرفي در ساخت بتن و آب موجود در سنگدانه مي باشد و يخ احتمالي مصرفي را نيز شامل مي شود . اگر از يخ نيز براي کاهش دما استفاده شود در صورت کسر رابطه فوق جمله W i (۰.۵ti-۸۰) اضافه خواهد شد .
لازم به ذکر است ضرائب ۰.۲۲ در رابطه فوق ظرفيت گرمائي سيمان ، سنگدانه و پوزولان بر حسب Kcal kg مي باشد و يکسان در نظر گرفته شده است در حاليکه واقعا اين ظرفيت هاي گرمائي در سيمانهاي مختلف و سنگدانه هاي موجود و پوزولانهاي مصرفي يکسان و مساوي ۰.۲۲ نمي باشد . بويژه در سنگدانه ها و پوزولانها ممکنست ابن ظرفيت گرمائي از ۰.۱۹ تا ۰.۲۴ تغيير نمايد و حتي از اين محدوده نيز بيرون باشد . ظرفيت گرمائي آب و رطوبت موجود در سنگدانه Kcal kg ۱ فرض شده است . i W جرم يخ مصرفي ، i T دماي يخ مصرفي ، ۰.۵ ظرفيت گرمائي يخ و ۸۰ برابر گرماي نهان ذوب يخ بر حسب Kcal kg مي باشد .
▪ مثال ۱ : طرح اختلاط زير براي بتن سازي به ميزان m۳ ۱ داده شده است . با توجه به اطلاعات موجود دماي تعادل ساخت بتن را محاسبه کنيد . سيمان ۴۰۰ کيلو ، شن خشک ۱۰۰۰ کيلو ،
آب کل ۲۲۰ کيلو ، دماي سيمان ۰C ۳۵ ، دماي شن ۰C ۴۰ و رطوبت آن ۶ ۰ درصد ، دماي ماسه ۰C ۳۰ و رطوبت آن ۵ ۴ درصد ، دماي آب ۰C ۲۵ مي باشد .
▪ مثال ۲ : اگر بخواهيم دماي بتن به ۲۸ برسد آب بايد تا چند درجه خنک شود .
▪ مثال ۳ : اگر بخواهيم با آب ۰C ۲۵ و يخ ۰C ۴- به اين دما دست يابيم ، چند کيلو يخ لازم است ؟
▪ مثال ۴ : اگر بدون خنک کردن آب يا مصرف يخ بخواهيم به اين دما برسيم دماي شن بايد به چند درجه سيليوس برسد ؟
● اثرات هواي گرم بر خواص بتن :
همانطور که قبلا اشاره شد هواي گرم بر روي بتن تازه سخت شده اثراتي را بر جاي مي گذارد که نامطلوب است . در اين قسمت بطور مشروح به برخي از اين اثرات و خواص بتن در هواي گرم اشاره مي شود .
الف ) افزايش آب مورد نياز در طرح مخلوط :
بسته به شرايط هوا و ميزان تبخير ممکنست تا ۲۵ کيلو ( ليتر ) آب اختلاط مورد نياز افزايش يابد ( نسبت به حالت بدون تبخير ) – تقريبا هر افزايش ۵ درجه سانتي گراد به حدود ۳ ليتر آب نياز دارد . وجود آب بيشتر ، جمع شدگي را افزايش مي دهد و ميل به ترک خوردگي بيشتر مي شود .

بتن اساسا از دو قسمت دانه­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­باشد. - در ...

بتن اساسا از دو قسمت دانه ­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­باشد. - د ...

مباني بتن بتن اساسا از دو قسمت دانه­هاي سنگي (Aggregates) و خمير سيمان (Concrete) تشکيل شده است. خمير سيمان که در واقع مخلوطي از سيمان پرتلند و آب مي­ ...

علل مختلفي که باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده که کار مرمت را الزامي مي دارند. ۱) علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني (CAU ...

● انتخاب سيمان استفاده از سيمانهاي با حرارت هيدراتاسيون کم، ممکن است تا حدودي سبب تخفيف اشکالات مربوط به ازدياد درجه حرارت بتن شود. ولي بايد درنظر داش ...

خوردگي يکي از مؤثرترين فاکتورها در تعيين عمر اقتصادي براي ساختمانها مي باشد. خوردگي نتيجه يک سري فعل و انفعالات شيميايي در بتن و آرماتور ها مي باشد. د ...

علل مختلفي که باعث فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني مي شوند - علائم هشدار دهنده که کار مرمت را الزامي مي دارند. ۱) علل فرسودگي و تخريب سازه هاي بتني (CAU ...

دانلود نسخه PDF - بتن