اصول و نکات کلیدی بتن ریزی در هوای سرد

بتن ماده‌ای خمیری شکل است که از ترکیب سیمان و آب و مواد دیگر به‌دست می‌آید. وجود آب در این ترکیب و واکنش آن با سیمان باعث افزایش گیرش بتن می‌شود. باید خاطرنشان کرد که این واکنش در دمای زیر 5 درجه متوقف می‌شود. همچنین آب ماده‌ای است که در دمای زیر صفر درجه به راحتی یخ می‌زند و مقاومت اولیه بتن را تحت تاثیر قرار می‌دهد. به همین علت برای بتن‌ریزی در هوای سرد باید نکاتی را رعایت کرد تا دمای پایین هوا تاثیر کم‌تری روی کیفیت بتن بگذارد. در این مقاله به اصول و نحوه بتن‌ریزی در هوای سرد می‌پردازیم. اما قبل از آن باید ببینیم که هوای سرد به چه دمایی از هوا اطلاق می‌شود.

 

تعریف هوای سرد

طبق آیین‌نامه بتن ایران و مقررات ملی ساختمان هوای سرد به وضعیتی گفته می‌شود که شرایط زیر برای 3 روز پشت سر هم ادامه داشته باشد:
1-  میانگین دمای هوای شبانه روز(میانگین حداکثر و حداقل دما در طول 24 ساعت) کم‌تر از 5 درجه سانتیگراد باشد.
2-  دمای هوا در نصف ساعات یک شبانه روز بیش‌تر از 10 درجه سانتیگراد نباشد.
اگر در این شرایط اقدام به بتن‌ریزی کنید آب موجود در بتن یخ می‌زد و سبب ترک خوردن و آسیب دیدن بتن و در نتیجه کاهش مقاومت آن می‌شود.

 

تأثیر هوای سرد بر مصالح

هوای سرد می‌تواند روی مراحل مختلف تهیه بتن، بتن‌ریزی و مراحل دیگر تاثیر منفی بگذارد. به عنوان مثال، هنگام تهیه بتن و ترکیب مواد اولیه در دمای سرد، دمای کلی ملات کاهش یافته و سرعت واکنش مواد با آب نیز کم می‌شود و در نتیجه‌ی آن، مدت زمان گیرش بتن هم افزایش چشمگیری خواهد داشت. همچنین دمای پایین هوا به بتن بعد از عملیات ریخته‌گری اجازه‌ی خشک شدن نمی‌دهد و این فرآیند را بسیار طولانی می‌کند. هوای سرد باعث یخ بستن آب داخل بتن می‌شود و انبساط حاصل از این یخ‌زدگی شکستگی و ترک‌هایی را در ساختار بتن به‌‌وجود می‌آورد.

 

 

تجهیزات لازم برای بتن ریزی در هوای سرد

بتن ریزی در هوای سرد ممکن است نیازمند تجهیزات و روش‌های خاصی باشد تا بتوانید بتنی با کیفیت مناسب تولید کنید. در ادامه تجهیزات لازم برای بتن ریزی در هوای سرد را توضیح می‌دهیم:

1- مواد اولیه

برای تولید بتن، شما نیاز به مواد اولیه مانند سیمان، ماسه، شن و آب دارید. در هوای سرد، ممکن است نیاز به تنظیم دمای آب و سیمان داشته باشید تا بتوانید فرآیند تشکیل بتن را به خوبی کنترل کنید.

2- میکسر بتن

برای مخلوط کردن مواد اولیه و تولید بتن، از میکسر بتن استفاده می‌شود. در هوای سرد، ممکن است نیاز به یک میکسر با ظرفیت بیش‌تر یا سیستم گرمایش داخلی داشته باشید تا بتوانید دمای مخلوط بتن را در حد مناسبی حفظ کنید.

3- سیستم گرمایش بتن

در هوای سرد، ممکن است بتوانید با استفاده از سیستم گرمایش بتن، دمای آن را حفظ کنید. این سیستم می‌تواند شامل لوله‌های گرمایشی درون قالب‌ها، روش‌های گرمایش قبل از بتن ریزی و استفاده از مواد افزودنی گرمایشی برای بتن باشد.

4- قالب‌ها

برای بتن‌ریزی، شما نیاز به قالب‌های مناسب دارید. در هوای سرد، ممکن است نیاز به قالب‌های با عایق حرارتی یا قابلیت استفاده از سیستم‌های گرمایشی داشته باشید تا بتوانید دمای بتن را در حین ریزی حفظ کنید.

5- وسایل حفاظتی

همانند هر فعالیت ساختمانی دیگر، باید از وسایل حفاظتی مناسب مانند کاسه‌ها، کفش‌های ایمنی، کلاه، عینک و دستکش استفاده کنید تا خودتان و کارگران را در برابر مشکلات احتمالی محافظت کنید.
این فهرست شامل تجهیزات لازم برای بتن ریزی در هوای سرد بود که در بتن ریزی در دمای پایین ممکن است نیاز داشته باشید. با این حال، هر پروژه ممکن است نیازهای خاص خود را داشته باشد، بنابراین همیشه بهتر است با مهندسان معماری و مهندسین مشاور خود مشورت کنید تا تجهیزات دقیق مورد نیاز شما را تعیین کنید.

 

 

اصول بتن ریزی در هوای سرد

بتن ریزی در هوای سرد، به بتن ریزی در دمای کمتر از 5 درجه سانتیگراد گفته می شود. در این شرایط، آب موجود در بتن به سرعت یخ می زند و باعث ایجاد مشکلاتی در بتن می شود. برای جلوگیری از این مشکلات، باید اصول صحیح بتن ریزی در هوای سرد رعایت شود. این اصول شامل موارد زیر می شوند:

◘ پیش بینی دمای هوا

قبل از شروع بتن ریزی، باید دمای هوا در روزهای آینده پیش بینی شود. در صورتی که دمای هوا در روزهای آینده کمتر از 5 درجه سانتیگراد باشد، باید اقداماتی در جهت محافظت از بتن در برابر یخ زدگی در هوای سرد انجام شود.

◘ آماده سازی محل بتن ریزی

محل بتن ریزی باید قبل از بتن ریزی آماده شود. از جمله اقدامات لازم برای آماده سازی محل بتن ریزی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
•    خشک کردن سطوح
•    عایق بندی سطوح
•    ایجاد شیب مناسب برای خروج آب
•    استفاده از بتن با دمای مناسب

دمای بتن در هنگام بتن ریزی باید حداقل 5 درجه سانتیگراد باشد. در صورتی که دمای بتن کمتر از 5 درجه سانتیگراد باشد، باید از روش های مختلفی برای افزایش دمای بتن استفاده کرد. از جمله این روش ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
• استفاده از آب گرم برای مخلوط کردن بتن
• استفاده از گرمکن های بتن
• استفاده از عایق حرارتی برای حمل بتن در هوای سرد
• استفاده از افزودنی های مناسب

افزودنی های مختلفی برای بتن ریزی در هوای سرد وجود دارند. از جمله این افزودنی ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• افزودنی زودگیر:

افزودنی زودگیر باعث می شود که بتن سریع تر گیرش و مقاومت پیدا کند.

• افزودنی ضد یخ:

افزودنی ضد یخ باعث می شود که آب موجود در بتن در دمای پایین یخ نزند.

• افزودنی حباب زا:

افزودنی حباب زا باعث ایجاد حباب های هوا در بتن می شود که مقاومت بتن در برابر سرما را افزایش می دهد.

◘ ریختن بتن به سرعت

بتن باید به سرعت ریخته شود تا فرصتی برای یخ زدن آب موجود در آن وجود نداشته باشد. در صورتی که بتن به کندی ریخته شود، آب موجود در آن یخ می زند و باعث ایجاد مشکلاتی در بتن می شود.

◘ متراکم سازی مناسب بتن

بتن باید به طور مناسب متراکم شود تا منافذ موجود در آن پر شود. در صورتی که بتن به طور مناسب متراکم نشود، آب موجود در منافذ آن یخ می زند و باعث ایجاد مشکلاتی در بتن می شود.

 

عمل آوری و محافظت از بتن در هوای سرد

پس از بتن ریزی، باید از بتن در برابر سرما محافظت شود. از جمله روش های محافظت از بتن در برابر سرما می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1- استفاده از عایق های حرارتی

• استفاده از آبگرمکن ها

عمل آوری بتن باعث می شود که بتن به مقاومت لازم خود برسد. در هوای سرد، باید عمل آوری بتن به طور مداوم و برای مدت زمان طولانی انجام شود. با رعایت اصول صحیح بتن ریزی در هوای سرد، می توان از ایجاد مشکلات در بتن جلوگیری کرد و بتن با کیفیتی تولید کرد.

2- راه های جلوگیری ازیخ زدگی بتن

یخ زدگی بتن ها در حین تولید می‌تواند عاملی فرسایشی باشد، بنابراین برای جلوگیری از آن، می‌توان اقدامات زیر را در نظر گرفت:

• استفاده از بتن با ترکیبات شیمیایی مناسب

می‌توان برای ساخت بتن از نسبت مناسب بین سیمان و آب استفاده کرد تا سرعت عمل آوری آن را تسریع کرد. سیمان تیپ III یا سیمان با عیار بالا می‌تواند سرعت چسبندگی بتن را افزایش دهد و جلوگیری از یخ زدگی را تسهیل کند.

• کنترل دمای محیط

محیط تولید بتن باید در دماهای مناسبی نگهداری شود. بهتر است در دماهای بالاتر از 5 درجه سانتیگراد بتن را تولید کرد. همچنین، دمای ساخت باید بالاتر از دمای بتن ریزی باشد.

• کنترل نسبت آب به سیمان

نسبت آب به سیمان باید در محدوده‌ای مناسب قرار گیرد. استفاده از نسبت آب به سیمان بالای 0.5 درصد ممکن است به یخ زدگی بتن منجر شود. در صورت لزوم، می‌توان از ضدیخ‌ها استفاده کرد.

• استفاده از مواد افزودنی برای بتن ریزی در هوای سرد

استفاده از مواد افزودنی مانند حباب‌زاها می‌تواند به جلوگیری از یخ زدگی بتن کمک کند. این مواد با ایجاد حباب‌های هوا در بتن، تحت تأثیر سرما، فشارهای ناشی از تمدد یخ را کاهش می‌دهند.

• استفاده از قالب‌های عایقی

 استفاده از قالب‌هایی که بتوانند بتن را در برابر تماس مستقیم با هوا و سرما محافظت کنند، می‌تواند مفید باشد. این قالب‌ها می‌توانند از جریان هوا و تبخیر آب در مراحل تولید بتن جلوگیری کنند.

• حمل بتن در هوای سرد

در حین حمل بتن در هوای سرد، از وسایل حمل و نقل مناسب و با قابلیت حفظ گرما استفاده کنید. از تراک میکسر با ظرفیت مناسب و امکانات حفظ گرما برای حمل بتن استفاده کنید.

 

 

روش های گرمایش بتن در هوای سرد

گرمایش بتن در هوای سرد یک فرآیند مهم است که برای محافظت از بتن در برابر یخ زدگی در شرایط سرمایی استفاده می‌شود. در ادامه، چند روش گرمایش بتن در هوای سرد را توضیح می‌دهم:

1- استفاده از سیستم گرمایش برقی

یکی از روش‌های رایج برای گرمایش بتن در هوای سرد استفاده از سیستم‌های گرمایش برقی است. در این روش، سیم‌های گرمایشی درون قالب بتن قرار داده می‌شوند. این سیم‌ها توسط برق تغذیه می‌شوند و گرما را به بتن منتقل می‌کنند. این روش معمولاً در قالب‌های بزرگ و در پروژه‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

2- استفاده از بخار

گرمایش بتن با استفاده از بخار نیز یک روش مؤثر است. در این روش، بخار آب در اطراف قالب بتن تزریق می‌شود. بخار آب به بتن انرژی حرارتی می‌دهد و دمای آن را افزایش می‌دهد. این روش معمولاً در مکان‌های سرد و با استفاده از تجهیزات خاصی مانند ناشرها و خطوط بخار استفاده می‌شود.

3- استفاده از الکتریسیته خازنی

در مرحله قبل از ریخته شدن بتن، برخی از الکترودها به بتن اضافه می‌شوند. سپس با ایجاد جریان الکتریکی در بتن، حرارت تولید می‌شود که به بتن گرمایش می‌بخشد. این روش معمولاً در ساختمان‌های کوچک و محدود به کاربردهای خاص استفاده می‌شود.

4- استفاده از گرمایش خورشیدی

می‌توان از گرمایش خورشیدی برای گرم کردن بتن استفاده کرد. در این روش، بتن در معرض تابش خورشید قرار می‌گیرد و از انرژی حرارتی خورشید برای گرم شدن استفاده می‌کند. این روش به خصوص در پروژه‌های ساختمانی و نصب پنجره‌های بزرگ استفاده می‌شود.
در هر صورت، قبل از استفاده از هر یک از روش‌های گرمایش بتن، بهتر است با مهندسین متخصص در این زمینه مشورت کنید تا بهترین روش برای شرایط خاص شما را تعیین کنند. همچنین، در هنگام انجام هر یک از روش‌های گرمایش بتن، باید دقت کافی در امانت و ایمنی کارکنان و تجهیزات را رعایت کنید.

 

نکات ساخت و آماده سازی بتن در هوای سرد

•    آب‌بندی بتن در هوای سرد را فراموش نکنید. آب بندی به هر روشی که یرای جلوگیری از نفوذ رطوبت یا حرکت و انتقال آب در داخل بتن به کار گرفته شود، گفته می‌شود که به دو روش نیم‌بند و آب‌بند انجام می‌شود.
•    بتن های نازک را با قرار دادن پوششی بر روی قالب آن‌ها در محیط مسدود و با دمای بالا قرار داد.
•    از عمل آوری بتن با آب اجتناب کنید و از روش عایقی برای جلوگیری از تبخیر آب استفاده کنید.
•    ساعات گرم روز را برای عملیات بتن ریزی انتخاب کنید و از سیمان تیپ III یا سیمان تیپ I با عیار بالا استفاده کنید.
•    قبل از ترکیب مواد اولیه، سنگدانه ها را با دمای 15 درجه سانتیگراد و آب را با دمای حداکثر 60 درجه سانتیگراد گرم کنید.
•    بتن را در دمای بالاتر از 5 درجه سانتیگراد نگهداری کنید و دمای ساخت بالاتر از دمای بتن ریزی باشد.

 

جمع بندی

بتن ریزی از مهم‌ترین مراحل ساختمان سازی می‌باشد. همیشه شرایط محیطی برای مراحل مختلف ساختمان سازی مساعد نیست. در دمای پایین هوا و فصول سرد سال بتن ریزی با مشکلات جدی مواجه می‌شود و برای جلوگیری از بروز این مشکلات خوب است نکاتی را هنگام بتن ریزی در دمای سرد رعایت کنید و راه‌های جلوگیری از یخ‌زدگی بتن را یاد بگیرید تا مشکلات دمای پایین تاثیر کم‌تری روی مقاومت و عمر مفید ساختمان داشته باشد. هیرکانا سازه یک شرکت ارائه دهنده خدمات ساختمانی از جمله ساخت و بازسازی ساختمان، طراحی دکوراسیون داخلی و نمای بیرونی ساختمان، طراحی واحدهای تجاری یا اداری و ... می‌باشد. در صورت وجود هر گونه سوال یا ابهام در مورد نکات ساخت و آماده سازی بتن در هوای سرد با مشاوران ما در تماس باشید.