بتن ریزی در هوای سرد

بتن ریزی در هوای سرد
  • 84
  • 1400/7/20

بتن ریزی در هوای سرد

حتی اگر بیرون هوا سرد است می توانید بتن را با موفقیت انجام دهید. هنگامی که بتن تازه در معرض انجماد قرار می گیرد، انجماد مقاومت بتن را 20 تا 40 درصد کاهش می دهد. افزودنی های ضد یخ بتن، خواص و کاربردهای آن در بتن ریزی در هوای سرد مورد بحث قرار گرفته است. مقاومت بتن تازه در برابر چرخه انجماد و ذوب با ضریب دوام که 40 تا 60 درصد کاهش می یابد، ارائه می شود. پیوند بین آرماتور و بتن که معمولاً سفت می شود 70 درصد کاهش می یابد. بنابراین در حین بتن ریزی در هوای سرد بسیار ضروری است که اطمینان حاصل شود که بتن در حالت پلاستیکی خود دچار یخ زدن نمی شود.

بتن ریزی در هوای سرد

آب و هوای سرد و بتن

موسسه بتن آمریکا بتن هوای سرد را دوره ای می نامد که متوسط دمای روزانه محیط برای بیش از 3 روز متوالی زیر 40 درجه فارنهایت (5 درجه سانتی گراد) است.

با کاهش دما واکنش های گرمازا که سیمان را هیدراته کرده و آن را به بتن سخت و مقاوم تبدیل می کند، بطور قابل توجهی کند می شود. این می تواند به معنی تاخیر طولانی در پروژه ها باشد زیرا منتظر بتن ریزی هستید. علاوه بر این، وقتی سیمان یخ می زند منبسط می شود و فشار مضر روی مخلوط ایجاد می کند. این می تواند بتن سخت شده نهایی را بطور قابل توجهی تضعیف کند. هنگام قرار دادن بتن در هوای سرد، مهم است که اقدامات لازم را انجام دهید تا زمان درمان را سریعتر کرده و از اثرات مضر انجماد جلوگیری کند. مواد افزودنی ضدیخ بتن می تواند یک راه حل موثر باشد.

ضد یخ بتن

ضد یخ بتن  مربوط به روش و ترکیب پخت بتن در محیط با دمای سرد است. این روش شامل استفاده از یک افزودنی ضد یخ است که به مخلوط بتنی و یا ملات اضافه می شود تا در هنگام پخت بتن در طول زمستان یا سایر شرایط سرد به مقاومت برسد.

زمینه اختراع

بتنی که فاقد مواد ضد یخ بتن است و در زمستان یا دیگر شرایط سرد پخت می شود، می تواند از نظر مقاومت از بتنی که در تابستان یا در شرایط گرم نسبتاً گرم می شود، برتر باشد. این برتری تنها در صورتی قابل دستیابی است که بتن از یخ زدگی محافظت شود. تکنیک های کنونی حفاظت از زمستان مستلزم نوعی گرما برای حفظ دمای بتن بالای انجماد است تا زمانی که مقاومت کافی برای مقاومت در برابر یخ زدگی و تحمل بارهای سازه ای ایجاد نشده باشد. این امر زمان و هزینه را به عملیات بتن ریزی می افزاید.

مواد افزودنی ضد یخ بتن چیست؟

مواد افزودنی مواد خاصی هستند که علاوه بر سیمان، آب و سنگدانه به بتن اضافه می شوند. از آنها برای اصلاح و افزایش خواص بتن استفاده می شود. این مواد افزودنی اغلب برای اطمینان از برآوردن کیفیت بتن در شرایط موجود (به عنوان مثال هوای سرد) استفاده می شود.

اکثر مواد افزودنی ضد یخ بتن  به صورت مایع آماده استفاده هستند و در کارخانه یا محل کار به بتن اضافه می شوند. برخی از مواد افزودنی مانند رنگدانه ها، مواد منبسط کننده و کمک های پمپاژ فقط در مقادیر بسیار کم استفاده می شوند. این مواد افزودنی معمولاً با دست از ظروف از پیش اندازه گیری شده تهیه می شوند. اثربخشی مخلوط به چند عامل مختلف مانند: نوع و مقدار سیمان، میزان آب، زمان اختلاط، افت، دمای بتن و دمای محیط بستگی دارد.

بتن ریزی در هوای سرد

ترکیبات بتنی برای هوای سرد

موارد زیر افزودنی هایی هستند که به پخت سریع بتن کمک می کند و در مواقع سردی به استحکام کافی می رسد:

شتاب دهنده - افزودنی های کلرید کلسیم رایج ترین نوع شتاب دهنده ها هستند و برای افزایش سرعت پخت با افزایش میزان هیدراتاسیون سیمان استفاده می شوند. مقدار افزوده شده به مخلوط سیمان بستگی به شرایط محیط دارد. شتاب دهنده های غیر کلراید در شرایطی استفاده می شود که افزودنی های کلرید کلسیم ممنوع است.

عوامل جذب کننده هوا - هوای ورودی باعث افزایش مقاومت بتن در برابر صدمات ناشی از انجماد و ذوب می شود. عوامل جذب کننده هوا میلیون ها حباب کوچک در مخلوط سیمان ایجاد می کنند. این حباب ها با فشار اضافی که دمای انجماد در خمیر سیمان ایجاد می کند مبارزه می کند. آنها حجم اضافی ایجاد می کنند تا ماهیت در حال گسترش یخ را در خود جای دهند.

فوق روان کننده ها- اینها کاهنده های آب با برد بالا هستند. فوق روان کننده ها می توانند میزان آب مخلوط بتن را بین 10 تا 30 درصد کاهش دهند. از آنجا که این ماده افزودنی به سیمان اجازه می دهد کارایی خود را حفظ کند، هنگامی که هنوز بتن آسان برای نصب ترجیح داده می شود، یک گزینه عالی است. با این حال، اثرات فقط حدود 45 دقیقه طول می کشد، بنابراین پروژه ها باید بر اساس آن برنامه ریزی شوند.

سایر اقدامات احتیاطی بتن در شرایط آب و هوای سرد

علاوه بر افزودن افزودنی های آب و هوای سرد، در اینجا چند کار دیگر وجود دارد که می توانید برای حفظ مقاومت بتن هنگام قرار دادن سیمان در دمای سرد انجام دهید:

زمین را گرم کنید- از بخاری یا پتوهای گرم شده برای ذوب سطوح محل بتن ریزی استفاده کنید. ریختن بتن روی زمین یخ زده بتن را به سرعت در دمای ایده آل خنک می کند. استفاده از بخاری برای آماده سازی سطوح از سرد شدن سریع یا یخ زدگی جلوگیری می کند و به ادامه واکنش های لازم کمک می کند.

از آب گرم در مخلوط سیمان خود استفاده کنید- معمولاً باید در ماههای زمستان مخلوط بتنی خود را در دمای 65 درجه فارنهایت یا بیشتر داشته باشید. آب گرم می تواند به شما در رسیدن به این دما کمک کند.
از سیمان بیشتر استفاده کنید- افزودن سیمان بیشتر به مخلوط شما باعث می شود بتن شما سریعتر هیدراته شود.

استفاده از سیمان نوع III- مخلوط های سیمان نوع II مقاومت اولیه بالایی تولید کرده و سریعتر هیدراته می شوند.

از پتوهای بتنی برای حفظ عمل آوری سیمان با عایق گرم استفاده کنید و روکش بتنی گرم شده سیمان را در دمای ایده آل در حین پخت نگه می دارد. این امر از هرگونه تاخیر ناشی از طولانی شدن زمان پخت و مشکلات مقاومت بتن سخت شده جلوگیری می کند.

بتن ریزی در هوای سرد

چرا آب و هوای سرد هنگام تخلیه بتن مشکل ساز است؟

دریابید که در صورت یخ زدن بتن چه اتفاقی می افتد و چگونه می توانید مخلوط بتن مناسب در هوای سرد را بدست آورید. هنگامی که بلورهای یخ در بتن تازه قرار می گیرند، هیدراتاسیون متوقف می شود و قدرت به طور جدی تحت تأثیر قرار می گیرد. به عنوان مثال، بتنی که در 24 ساعت اول منجمد می شود ممکن است نیمی از مقاومت 28 روزه خود را از دست بدهد. در هر صورت، انجماد نباید تا زمانی که بتن به قدرت 500 PSI برسد، رخ دهد. هنگامی که به آستانه 500 PSI برسد، می تواند یک چرخه انجماد را تحمل کند.

اثرات هوای سرد بر بتن محافظت نشده

در هوای بسیار سرد بتن (به ویژه بتن تازه و سنین اولیه) می تواند بر اثر سرمازدگی آسیب جدی ببیند و یخ میزند. هنگامی که بتن تازه زیر 0 درجه سانتی گراد سرد می شود، آب موجود در مخلوط یخ زده و منبسط می شود که باعث ترک خوردگی داخلی  و تاول زدن سطح بتن بالغ که اشباع شده است نیز می تواند تحت تأثیر دمای پایین قرار گیرد. در صورت وجود یخبندان در شب، محافظت از بتن تازه در برابر یخ زدگی ضروری است. مقاومت بتن تازه باید به 2N/MM2 برسد تا از اثرات یخ زدگی جلوگیری شود.

برای دستیابی به این هدف، دمای بتن باید در 48 ساعت اول در دمای 5 درجه سانتیگراد یا بالاتر نگه داشته شود. دماهای پایین، افزایش مقاومت بتن را برای چند هفته کند می کند. زمان های قابل توجه قالب بندی باید در دوره های هوای سرد افزایش یابد. قسمتی که اجازه خروج سریع گرما را می دهد. اقدامات احتیاطی خاصی باید انجام شود تا از آسیب ناشی از سرمازدگی جلوگیری شود

  • در زمستان در حالی که معمول است که مواد یخ زدایی مانند نمک را روی سطوح بتنی برای پاکسازی یخ و برف در طول روز استفاده کنید، اینها به خودی خود می توانند به سطح بتنی که روی آن اعمال می شود آسیب برساند. یخ زدایی بر پایه آمونیاک عوامل خاص تهاجمی هستند و نباید از آنها استفاده کرد زیرا می توانند به سطوح بتنی آسیب جدی وارد کنند. هنگام بتن ریزی در هوای سرد اقدامات احتیاطی باید انجام شود.
  • بتن ریزی نباید در دمای هوا 5 درجه سانتیگراد انجام شود زیرا دمای هوا در حال کاهش است و باید زمانی شروع به بتن ریزی کنید که دمای هوا  3 درجه سانتیگراد باشد و در حال افزایش باشد. بتن تازه هرگز نباید روی سطح یخ زده انجام گیرد.
  • میله های تقویت کننده و دریچه باید عاری از یخ و برف باشد. در صورت امکان بتن را بپوشانید و عایق بندی کنید.
  • زمان بتن ریزی باید به گونه ای سازماندهی شود که در اسرع وقت و در دمای مناسب و گرم انجام شود.
  • برای ایجاد عایق و محافظت از سطوح بتنی نمایان شده باید از پتوها و گونی های گرم استفاده شود.
  • شکستن باد باعث کاهش سرما و تبخیر و کاهش اتلاف حرارتی به ویژه از دال ها می شود.
  • برای حفظ حرارت مستمر بتن برای حفظ گرما ممکن است بخاری لازم باشند.
  • افزایش مقدار سیمان یا عیار بتن باعث ایجاد حرارت بیشتر در بتن می شود. استفاده از هوازا را در نظر بگیرید، الیاف پلی پروپیلن یا شتاب دهنده.
  • استاندارد ایرلندی برای بتن: IS EN 206، استفاده از C30/37 (37N) هوای ورودی یا C40/50 (50N) بتن را توصیه می کند
  • جایی که سطوح افقی مرطوب در معرض چرخه های انجماد/ذوب قابل توجهی قرار می گیرند.

ریختن بتن در هوای سرد زمستان دو مشکل عمده دارد:

1- بتن می تواند قبل از استحکام یخ بزند و یخ زدگی را تجربه کند.

2- بتن وقتی سرد است کندتر می چسبد - بسیار کند در زیر 50 درجه فارنهایت. زیر 40 درجه فارنهایت واکنش هیدراتاسیون اساساً متوقف می شود و بتن قدرت نمی گیرد.

اما این دمای بتن است نه دمای هوا. بنابراین وقتی هوا سرد است، باید از بتن محافظت کنیم تا بتواند سرما را به تنهایی تحمل کند. قاعده کلی این است که وقتی بتن به استحکام 500 PSI رسید، مشکلی نیست.
تقریباً همزمان با رسیدن بتن به مقاومت فشاری 500 PSI، هیدراتاسیون سیمان به اندازه کافی آب را در مخلوط اولیه مصرف کرده است به طوری که حتی در صورت یخ زدن، آب کافی در مخزن باقی نمی ماند.

منافذ برای آسیب رساندن به بتن در بیشتر بتن ها، حتی در دمای 50 درجه، این اتفاق در روز دوم رخ می دهد.

بتن ریزی در هوای سرد

دو روش برای بتن ریزی در هوای سرد وجود دارد:

1- تهیه دمای معمولی محیط برای بتن. این را می توان از طریق گرم کردن اجزای بتن یا با ایجاد محفظه های گرمایش انجام داد.

2- افزودن مواد افزودنی شیمیایی ضدیخ بتن

مواد افزودنی شیمیایی معمولی(زودگیر بتن) در بتن آب و هوای سرد

بتن معمولی از کلرید کلسیم به عنوان افزودنیهای شتاب دهنده برای جبران اثرات کند کننده هیدراتاسیون آهسته بتن در دماهای پایین استفاده می کرد. این افزودنی در دمای انجماد موثر نیست. این یک اشکال در شکل معمولی مواد افزودنی است. بنابراین، برای شرایط آب و هوایی سرد، افزودنیهای خاصی ضروری است. یکی از این مواد افزودنی های ضد یخ است.

مواد افزودنی ضد یخ برای بتن

افزودنی های ضد یخ بر وضعیت فیزیکی آب مخلوط مورد استفاده در بتن ریزی تأثیر می گذارد. اینها می توانند نقطه انجماد آب را تا حد زیادی کاهش دهند و می توانند در دمای کمتر از -30 درجه سانتیگراد استفاده شوند. این می تواند طول دوره فعالیت ساختمان را افزایش دهد.

ضدیخ بتن

ضدیخ بتن یک ماده افزودنی ضد یخ بتنی مایع و بدون کلرید است که برای محافظت از بتن در برابر یخ زدگی در دمای پایین با خواص پخت سریع مورد استفاده قرار می گیرد.

زمینه های کاربردی ضدیخ بتن
  • در هوای سرد، یخبندان شبانه و دوره های سرد انتظار می رود.
  • در هوای سرد، مقاومت اولیه به شرایط نیاز دارد.
  • برای محافظت از یخ زدگی گچ های داخلی و خارجی بر پایه سیمان.
  • استفاده می شود در جایی که ممکن است دما به طور ناگهانی کاهش یابد.
  • در مواردی که نیاز به حذف زودهنگام قالب است مورد استفاده قرار می گیرد.
انواع ضدیخ بتن 
ویژگی ها و مزایا ضد یخ بتن
  • افزایش مقاومت در برابر یخ زدگی بتن در شرایط سخت جوی.
  • زمان پخت بتن را کاهش می دهد.
  • مقاومت اولیه بتن را بهبود می بخشد.
  • حاوی کلرید نیست.
  • رویه درخواست
بتن ریزی در هوای سرد
روش کاربرد ضدیخ

ضدیخ بتن، به اندازه 1-2٪ وزن سیمان در مخلوط کن بتن اضافه می شود. برای به دست آوردن توزیع همگن در بتن یا ملات، باید آن را در مدت 1-2 دقیقه سریع هم بزنید. هنگامی که به طور جداگانه به بتن تازه مخلوط اضافه می شود ، مخلوط بیشتر باید حداقل به مدت 3 دقیقه انجام شود. قبل از تخلیه، بتن باید از نظر قوام یکنواخت بررسی شود.

میزان مصرف ضد یخ

بین +5 ° C تا -5 ° C؛ 1 درصد وزن سیمان بین -5 ° C تا -10 ° C؛ 2 درصد وزن سیمان

بسته بندی ضدیخ

گالن 20 کیلویی