بتن ریزی در هوای گرم

[آرانوس 6,500]

[h=2]خواص بتن تازه و سخت شده بستگی زیادی به رفتار خمیر سیمان و آبی که محتوی آن است دارد این خمیر باید در مدت زمان کافی بصورت روان باقی بماند تا بتن بتواند مخلوط ، حمل و جاداده شود.

سپس سیمان و آب با یکدیگر ترکیب شوند تا مصالح جدید صلبی که دانه های سنگی را به یکدیگر می چسباند حاصل گردد.

 

هر نوع تأثیری که سبب از دست رفتن آب بتن تازه یا نارس شود، یا باعث ترکیب غیر عادی بین سیمان و آب میگردد و یا ممکن است به خواصی که بتن ریزی خوب به آن بستگی دارد ، آسیب برساند . از دست رفتن آب در فاصله زمانی اختلاط و مصرف می تواند قابلیت کاربرد را به حدی کاهش دهد که عمل متراکم کردن با دشواری مواجه شود.

 

تمایل آب به تبخیر، چنانچه بتن گرم باشد افزایش می یابد. به علاوه ترکیب سیمان و آب موقعی که درجه حرارت افزایش یابد سریعتر انجام می گیرد. بنابراین در هر مقطع زمانی ، پس از افزودن آب به سیمان ، مقدار هیدراتاسیون موجود در یک بتن تازه وقتی گرمتر است ، بیش از موقعی است که سرد می باشد. بدین معنی که بتن گرم سریعتر از بتن سرد سفت می شود . ضمن اینکه کاهش قابلیت کاربرد ممکن است به سبب تبخیر آب بروز کند. شدت افزایش ترکیب آب و سیمان در بتن گرم ، میزان سخت شدگی را چنان بالا می برد که در ظرف چند روز اول به تکامل می رسد . ولی مقاومت نهایی آن احتمالاً از حالتی که بتن در سنین اولیه خود سرد بماند به میزان قابل توجهی کمتر خواهد بود .از دست رفتن آب و گرماگیری، ممکن است در یک یا تمام مراحل مابین زمان اختلاط و عمل آوردن به وقوع پیوندد . در صورت عدم پیشگیری های لازم و مناسب ، طبیعیت و شدت اثر این دو عامل بستگی زیادی به اوضاع جوی حاکم در طول انجام مراحل مختلف بتن ریزی خواهد داشت.

 

 

عوامل جوی و تاثیرشان بر بتن:

 

درجه حرارت هوا ، درجه حرارت بتن ، سرعت باد ورطوبت ، بر میزان تبخیر سطحی بتن تأثیر می گذارند . هیچگاه منحنی ساده ای که بتواند بصورت مناسبی نتایج اوضاع جوی را خلاصه کند وجود ندارد و هر یک از عوامل ، توجه جداگانه ای را ایجاب می کندکه در ذیل به آنها اشاره می شود.

 

1-تشعشع خورشیدی:

 

این عامل به مقدار قابل توجهی بر درجه حرارت مصالح انبار شده تاثیر می گذارد. حرارت جذب شده از تشعشع خورشید در طول ساعات روز ممکن است در طول شب که سردتر است ، تماماً از دست نرود. در نتیجه درجه حرارت درون دانه های سنگی انبار شده ممکن است به تدریج به اندازه ای برسد که یقیناً بتن گرم غیر قابل قبولی را ارائه دهد.

 

1-1- ماشین آلات :

 

ماشین آلات معمولاً ظرفیت حرارتی کمی دارند . با آنکه این موضوع اجازه سرد شدن در شب را به آنها می دهد ولی آنها را قادر می سازد که سریعاً پس از بالا آمدن آفتاب گرم شوند مقادیر گرمای ذخیره شده نسبتاً کم است ولی ماشین آلاتی که در آفتاب قرار دارند سریعاً گرمای ذخیره شده در خود را به بتن تازه ای که در تماس با آنها واقع شود پس دهند.

 

 

2-1- قالب و آرماتور :

 

مـــخصوصاً قالـــب و آرماتور لزوماً باید قبل از بتن ریزی آماده شوند. به استثنای مواردی که آنها را در سایه قرار می دهیم و یا به وسیله دیگری سرد نگه داری کنیم ، احتمالاً در طول مدت جادادن بتن، به مقدار قابل توجهی گرم خواهند شدکه ممکن است بتن ، در تماس با آنها قبل از آنکه بتواند متراکم شود سفت گردد.

 

 

3-1- زمین :

 

ریختن بتن در زمین خشک و گرم می تواند دو نتیجه بد داشته باشد . بتن نه فقط ممکن است از زمین گرما بگیرد ، بلکه آب خود را نیز از طریق جذب ، بوسیله زمین از دست می دهد.

 

 

2-درجه حرارت های هوا:

 

هوا ظرفیت حرارتی کمی دارد و در صورت سکون ، هدایت حرارتی آن ضعیف است معهذا قدرت هوا در جذب بخار آب با درجه حرارت آن افزایش می یابد . وجود درجه حرارت زیاد در هوا می تواند شدتی داشته باشد که آب موجود در بتن را حتی در موقع ساختن ، حمل ، جادادن یا سخت شدن ، تبخیر نماید . مثلاً هر گاه درجه حرارت بتن و آب 20 درجه سانتی گراد باشد ، میزان از دست رفتن آب از راه تبخیر دو برابر زمانی است که درجه حرارت ده درجه سانتی گراد باشد.

 

 

3-رطوبت:

 

تقلیل رطوبت نسبی از 90 % به 50 % بدون تغییر در سایر شرایط ، پنج مرتبه میزان تبخیر آب از بتن محافظت نشده را افزایش می دهد. و این موضوع تفاوتی براینکه بتن درچه مرحله ای از حمل یا جادادن باشد نخواهد داشت.

 

 

4-سرعت باد:

میزان جابجایی هوا ، محتملاً عاملی است که بیشترین اشکالات را در ارتباط با بتن ریزی در آب و هوای خشک کننده به وجود می آورد هوای ساکن به سهولت از بخار آب اشباع می شود. وزش سبکترین نسیم باعث تجدید دائمی و فراهم شدن هوائی می شود که آب موجود در بتن محافظت نشده می تواند در آن تبخیر شود.

 

بدین معنی که در نسیمی به سرعت 15 کیلومتر در ساعت ، تبخیر آب 4 برابر میزان تبخیر در هوای ساکن است و در بادی باسرعت 40 کیلومتر در ساعت ، میزان تبخیر به 9 برابر موقعی که هوا بی حرکت است می رسد.

 

5-درجه حرارتهای شب هنگام :

 

تأثیر پائین افتادن درجه حرارت شب هنگام ، که بعضی اوقات در مناطقی که دور از دریا هستند مشاهده می شود ، اغلب از نظر دور مانده است . نتایج نافعی در آنها است و مصالح انبار شده ممکن است قدری از حرارتی را که روز قبل ذخیره کرده اند از دست بدهند و ماشین آلات کارگاه سرد شوند. با وجود این ، درجه حرارتهای تنزل یافته شبانه می توانند شدیداً بر بتن محافظت نشده در مراحل اولیه سخت شدن تاثیر بگذارند.

 

چنانچه بتن مزبور محافظت نشده باشد ، سطح آن باید الزاماً حرارت خود را به محیط سرد شبانگاهی پس بدهد و همراه با این عمل منقبض شود. ولی قابلیت هدایت نسبی کم بتن ، باعث می شود که درجه حرارت وابعاد قسمتهای داخلی توده بتن به همان صورت باقی بمانــد. تنش کششی منتج در سطح خارجی بتن احتمالاً به واسطه تشکیل ترک ها آزاد می گردد . در حالیکه لزوماً ترکهای مذکور از اهمیت سازه ای برخوردار نیستند ولی بد نما بوده و ممکن است چنانچه بخواهیم در آتیه مراکز فسادی نشوند لازم شود آنها را با هزینه زیاد و وسایل پر زحمت تری پر کنیم .

 

درجه حرارت بتن تازه :

 

1-ناشی از عوامل جوی که به اختصار به آنها اشاره گردید.

 

2-ناشی از حرارت هیدراتاسیون

 

حرارت هیدراتاسیون گیرش و سخت شدن خمیر سیمان در اثر فعل و انفعالات شیمیایی صورت می گیرد . در جریان هیدراتاسیون ، هر دانه گرد سیمان در ترکیب با آب به ذرات بی نهایت ریزی تجزیه شده و جسم کریستیاله ای موسوم به ژل به وجود می آید. مقدار آبی که برای هیدراتاسیون کامل سیمان لازم است ، حدود 25 تا 35 درصد وزن سیمان می باشد. هیدراتاسیون سیمان همانند بسیاری از فعل و انفعالات شیمیایی حرارت زا بوده و میزان آن به ترکیب شیمیایی ، نرمی ذرات سیمان و درجه حرارت محط بستگی دارد. برای سیمانهای پرتلند ، حدود نیمی از کل حرارت در مدت بین 1 تا 3 روز و 4/3 آن در 7 روز و تقریباً 90درصد آن در مدت 6 ماه پس از ترکیب آب با سیمان آزاد می شود. از این رو نگهداری و مراقبت از بتن و یا ملات های سیمانی در روزهای اولیه مصرف سیمان بسیار حائز اهمیت می باشد.

با توجه به نکات ذکر شده هر چه درجه حرارت اجزاء متشکله بتن بیشتر باشد ، مقدار آب لازم برای حصول درجه معینی از قابلیت کاربرد بیشتر است . مقدار دقیق آب اضافی ، بستگی به عواملی نظیر مقدار سیمان ، دانه بندی مصالح سنگی و شکل دانه ها دارد. با وجود این اگر انتخاب نسبت اجزاء متشکله بر مبنای قابلیت کاربرد ومقاومت مخلوط های امتحانی ساخته شده در درجه حرارت های بخصوص بوده باشد، وجود درجه حرارت خیلی زیاد در بتن ساخته شده در کارگاه ممکن است سبب شود که قابلیت کاربرد بتن از آنچه انتظار است کمتر شود .عمل تراکم ممکن است دچار اشکال شودیا چنانچه آب اضافی در دوره کنترل جهت حصول قابلیت کاربرد مورد نظر افزوده شود ، نسبت وزنی آب به سیمان (c/w) افزایش خواهد یافت .در هر دو حالت ، مقاومت و دوام محتملاً کاهش می یابند .لازم به ذکر است ، افزودن مقدار آب در حالیکه مقدار سیمان ثابت باشد، انقباض حاصله از خشک شدن را افزایش می دهد

 

عکس العمل های شیمیایی که بین آب و سیمان ، در بتن تازه رخ می دهد پیچیده است . ولی عموماً تابع این قانون کلی است که میزان عکس العمل شیمیایی ، محتملاً به ازاء هر 10 درجه سانتی گراد افزایش درجه حرارت اجزاء ترکیب شونده دوبرابر پیش بینی شده است. تاثیر درجه حرارت هائی که در طول مدت مخلوط کردن و سخت شدن اولیه افزایش یافته این است که پیشرفت مقاومت در سنین اولیه بتن افزایش می یابد. برای مثال بتنی که درجه حرارت

 

 

آن در مدت اختلاط و گرفتن اولیه به 40 درجه سانتی گراد رسیده است دارای مقاومت یکروزه زیادی است ولی پس از آن میزان ازدیاد مقاومت به مقدار زیادی کاهش می یابد در نتیجه مقاومت 28 روزه فقط در حدود دو ونیم برابر مقاومت یکروزه است و بالعکس چنانچه درجه حرارت بتن در طول همان مراحل اولیه در 15 درجه سانتی گراد ثابت بماند ، میزان کاهش یافته هیدراتاسیون سیمان ، مقاومت یکروزه کمتری را ارائه خواهد داد . لذا میزان حصول مقاومت بعدی بیشتر است ، مقاومت 28 روزه در حدود 8 برابر مقاومت یکروزه خواهد بود.

 

نتیجه:

 

به طور خلاصه هرچه درجه حرارت بتن تازه بیشترباشد ، امکان اینکه درجه حرارتهای بالای ایجاد شده در طول مراحل اولیه سخت شدن بتن پیشرفت و تداوم پیدا کند بیشتر است . احتمالاً مقاومت های اولیه بالا می روند ولی مقاومت مورد انتظار 28 روزه ممکن است بدست نیاید.

[/h]