بهترین دما و زمان بتن ریزی

بهترین دما و زمان بتن ریزی
11187 1397/6/29

بهترین دما و زمان بتن ریزی

1 ـ آئين نامه هاي مختلف در دنيا معمولاً حداكثر و حداقل دماي ريختن را مشخص مي كنند . در استاندارد ملي شماره 6044 ايران براي بتن آماده نيز دماي حداكثر مجاز بتن آماده در هنگام ريختن مطابق آبا يعني 32 درجه سانتي گراد پيش بيني شده است .بديهي است حداكثر دماي بتن كه در كارخانه بتن آماده پس از ساخت بايد به نحوي باشد كه در شرايط آب و هواي موجود و با فاصله زماني حمل بتن ، اين دما از 32 درجه سانتي گراد تجاوز ننمايد . در اغلب موارد دماي ساخت در محدوده 28 تا 30 درجه سانتي گراد قرار مي گيرد.

هر چند درمنابع علمي ، افزايش دما در طول حمل تراك ميكسر با توجه به دماي هوا و تابش آفتاب و رنگ بدنه تراك ميكسر مشخص نشده و رابطه تجربي يا رياضي براي محاسبه آن ارائه نگرديده است اما بصورت يك قاعده سرانگشتي با تراك ميكسر براي دماي هواي 36 تا 38 درجه در زير تابش آفتاب و رنگ بدنه سفيد يا زرد در طول مدت حمل جمعاً يك ساعته مي توان اين افزايش دما را در حدود 2 درجه سانتي گراد منظور نمود. براي حداقل مجاز بايد هنگام ريختن نيز نسبت به ابعاد دوام حداقل دماي مجاز 5 تا 13 درجه سانتيگراد مي باشد كه براي قطعات نازك تر دماي بيشتر مطلوب است.

متاسفانه در دادن پروانه استاندارد و تمديد آن توجه به دماي ساخت يا ريختن بتن در تابستان و زمستان مورد غفلت قرار گرفته است و اگر قرار باشد از اين نظر نيز بتن هاي آماده مورد كنكاش قرار گيرد اكثر قريب به اتفاق كارخانه ها ي بتن آماده، بتن استاندارد توليد و تحويل نمي نمايند.

لازم به ذكر است كه در هواي سرد نيز به ازاي هر يك ساعت حمل با تراك ميكسر و به ازاي هر 8 درجه اختلاف دماي هوا و دماي بتن ريزي بايد 2 درجه اتلاف دما درنظر گرفت و عملاً دماي بتن در هنگام ساخت را بايد بالاتر از دماي ريختن منظور نمود . به همين منوال در هواي گرم دماي بتن ساخته شده بايد كمتر از دماي مجاز در نظر گرفته شود.

2 ـ در استاندارد شمار 6044 ايران حداكثر و حداقل دما در تابستان و زمستان براي سنگدانه ، آب و سيمان مطرح نشده است . بهرحال واضح است كه اگردر هواي گرم براي دستيابي به دماي مورد نظر هنگام ساخت بتن ، دماي مصالح مصرفي بالاتر باشد با اشكال بيشتر مواجه مي شويم . توصيه مي شود دماي سنگدانه ها بويژه شن از 50 درجه سانتي گراد بيشتر نشود . هم چنين اكيداً توصيه ميگردد دماي آب و سيمان بيشتر از 60 درجه سانتي گراد نباشد هر چند در آبا و مقررات ملي حداكثر دماي مجاز سيمان 75 درجه سانتي گراد قيد شده است اما بايد دانست در برخورد آب و سيمان با يكديگر ، چنانچه يكي از آنها بيش از 60 درجه سانتي گراد باشد ، بعلت گيرش آني و ناگهاني سيمان و هم چنين كلوخه شدن آن ، كيفيت بتن تازه و سخت شده از نظر افت اسلامپ و كاهش مقاومت نهائي و دوام آسيب مي بيند ، حتي اگر دماي مخلوط بتن حاصله نيز كمتر از حدمجاز باشد.

بديهي است هر چه دماي مصالح مصرفي كمتر باشد دستيابي به دماي كمتر از حد مجاز در هواي گرم آسانتر خواهد بود كه درهواي سرد عكس آن صادق است با اين شرط كه دماي آب و سيمان بيشتر از 60 درجه سانتي گراد نباشد.

3 ـ براي جلوگيري از افزايش يا كاهش شديد دماي آب در هنگام انبار كردن بهتر است از مخازن مدفون در زمين استفاده كرد. بدين ترتيب در تابستان و زمستان وضعيتي مطلوب را خواهد داشت . در صورت استفاده از مخازن غير مدفون ، مخازن بتني يا بنائي و يا مخازن فلزي عايق بندي شده توصيه مي شود . اگر مخازن فلزي غير مدفون و بدون عايق  مناسب بكار رود ، داشتن رنگ روشن و ترجيحاً سفيد با انعكاس نور زياد در برابرتابش آفتاب مي تواند تا حدودي موثر واقع شود . ايجاد سايبان براي مخازن غير مدفون نيز كمك مهمي خواهد بود .

4 ـ در انبار كردن سيمان فله اي در سيلوهاي فلزي در هواي گرم آفتابي مي توان از سيلوهائي با رنگ روشن يا سفيد استفاده نمود. در برخي كشورها از سيلوهاي دوجداره و داراي عايق بهره ميگيرند اما در ايران اين نوع سيلو كاربردي ندارد و معمولاً توصيه نمي شود زيرا در بيشتر اوقات‌ سيمانهاي داغ در كارخانه ها بارگيري مي شود و سيمان ورودي به كارگاه داراي دماي 50 تا 75 درجه مي باشد و با انبار كردن آن در چنين سيلوهائي عملاً امكان خنك شدن از سيمان داغ سلب ميگردد. اصولاً اقدام به بارگيري سيمان داغ در كارخانه ها كاري غير اصولي و مذموم است و باعث بروز مشكلات زيادي دركارگاهها مي شود بويژه آنكه سيلوي سيمان كارگاه خالي باشد و كارگاه نياز به سيمان براي ساخت بتن داشته باشد ، كارخانه ها بايد سيمان داغ خروجي از آسياب كلينكر را در سيلوهاي خود انبار كنند و از سيمانهاي خنك شده براي بارگيري استفاده نمايند .مصرف سيمان داغ در هواي سرد نيز توصيه نمي شود. استفاده از سيلوهائي با قطر كمتر براي انبار كردن سيمان در چنين مواردي ارجح است تا عمل خنك شدن سيمان تسريع گردد.

5 ـ براي خنك نگهداشتن سنگدانه ها در هواي گرم آفتابي نياز به مسقف كردن محل نگهداري و ايجاد سايبان احساس مي شود بويژه در يك كارخانه بتن آماده و قطعات پيش ساخته لازم است از ابتدا براي ساخت بتن در هواي گرم پيش بيني هاي لازم صورت گيرد.

معمولاً ماسه هاي خيس در زير آفتاب ، رطوبت خود را به تدريج از دست مي دهند و عملاً بدليل تبخير ،دماي آنها در زير آفتاب چندان افزايش نمي يابد . شن هاي خشك در زير آفتاب به شدت گرم مي شوند و مسلماً با افزايش دماي هوا نيز شن ها مي توانند گرم شوند اما دماي آنها از دماي محيط بيشتر نمي شوند مگر اينكه در معرض تابش مستقيم آفتاب واقع شوند . دماي شن ها در برخي مناطق در زير آفتاب مستقيم و تند تابستاني با توجه به رنگ تيره آنها ممكن است به 70 تا 90 درجه سانتي گراد برسد.

6 ـ بهرحال در صورتي كه دماي آب ، سيمان و سنگدانه در حدي باشد كه پيش بيني شود دماي بتن  ساخته شده بالاتر از حد مورد نظر است لازم است با خنك كردن آنها و يا برخي روشهاي ديگر بتن خنك تري را ساخت.

خنك كردن آب با ريختن يخ در آن مي تواند انجام شود . استفاده از دستگاههاي خنك كننده آب (چيلر) روش ديگري است كه در كارخانه هاي بتن آماده بكارگرفته مي شود.

معمولاً خنك كردن سيمان امري رايج نيست و مشكلات فني را در بردارد و پرهزينه است . بنابراين كاربردي در پروژه هاي عادي و ساخت بتن آماده ندارد. راه حل ديگر خنك كردن سنگدانه ها بويژه سنگدانه درشت گرم      مي باشد. . يكي از راههاي ساده و كم هزينه براي خنك كردن سنگدانه هاي درشت بويژه در پشت بچينگ پارتيشن دار، پاشيدن آب و اسپري كردن آن برسطح سنگدانه گرم يا داغ درشت و خشك است .اين امر باعث      مي شود پس از چند دقيقه تبخير از سطح سنگدانه ،‌دماي آن به مقدار قابل توجهي كاهش يابد . بهرحال روش مزبور درمناطق گرم و خشك و داراي باد موثرتر مي باشد و در هواي گرم و شرجي ابداً مناسب نيست و فقط      مي تواند مشكلات بيشتري مانند افزايش رطوبت سنگدانه ها را بدنبال داشته باشد.تجربه ها نشان مي دهد با يكبار آب پاشي و اجازه دادن به سنگدانه براي خشك شدن آن پس از تبخير ، دماي سنگدانه مي تواند بيش از 20 درجه سانتي گراد كاهش يابد .روشهاي ديگري نيز براي كاهش دماي شن و ماسه در كارگاههاي خاص مانند سدسازي بتني وجود دارد كه در كارگاههاي معمولي و كارخانه هاي بتن آماده كاربردي ندارد .

7 ـ روش ديگري براي كاهش دماي بتن در هنگام ساخت، استفاده از يخ خرد شده يا يخ پودري و پولكي در هنگام اختلاط مي باشد. در اين روش ، يخ بايد به ديگ اختلاط اضافه شود و يا درست قبل از اختلاط به سنگدانه يا آب اضافه گردد و بلافاصله به داخل ديگ ريخته شود تا از گرماي نهان ذوب يخ بهره مناسب گرفته شود .اين يك روش موثر و كارآمد در بسياري از موارد براي كاهش موثر دماي بتن مي باشد . بهرحال اينكار مي تواند همراه با بكارگيري از آب خنك و شن و ماسه نسبتاً خنك استفاده شود و يا به تنهائي مورد استفاده قرار گيرد . بديهي است يخ مصرفي بايد بعنوان بخشي از آب مصرفي بكار رود و گرنه نسبت آب به سيمان افزايش مي يابد .

8 ـ براي پيش بيني دماي بتن مخلوط شده مي توان از روابط موجود در علم فيزيك بهره گرفت و با دانستن دماي اجزاي بتن و مقدار آنها و گرماي ويژه هر يك ، دماي مخلوط را پيش بيني كرد . هم چنين وقتي از يخ استفاده   مي شود ايجاد تغييراتي در اين روابط ضروري خواهد بود. براي پيش بيني دماي بتن مخلوط شده مي توانيد به منابع زير مراجعه نمائيد.

الف : دستورالعمل بتن ريزي در هواي گرم ACI305

ب : كتاب خواص بتن ترجمه  فاميلي

ج : كتاب دستنامه اجراي بتن ترجمه رمضانيانپور ، شاپور طاحوني و حسن پيدايش

د : كتاب طراحي و كنترل مخلوط هاي بتني  ترجمه اطيابي

ه :‌كتاب دستورالعمل ساخت بتن در كارگاهها نشريه 327 سازمان مديريت و برنامه ريزي

با استفاده از روابط موجود در اين منابع (كه گاه دقيق هم نيست و داراي اشكالات جزئي مي باشد) با صرفنظر كردن از دما و ظرفيت گرمائي و جرم وسيله اختلاط و تبادل گرمائي در حين ساخت مي توان دماي بتن مخلوط شده را بلافاصله پس از اختلاط حدس زد و پيش بيني نمود كه آب با چه دمائي لازم است تا به دماي مطلوب برسيم و يا چه ميزان يخ بجاي بخشي از آب مصرفي بكار برد و يا به چه ميزان لازم است دماي سنگدانه را كاهش داد.

9 ـ در برخي كارگاهها در دنيا ، در صورتيكه دماي مطلوب بدست نيايد ، با تزريق ازت (نيتروژن) مايع به ديگ اختلاط يا تراك ميكسر ، دماي بتن را كاهش مي دهند . هزينه اينكار نسبتاً زياد است اما گاه تنها راه چاره محسوب مي شود .

اين ترفند در ايران بكار برده نشده است و در دنيا در كارگاههاي ساخت سدهاي بتني استفاده شده است اما به تدريج در برخي كارگاههاي ديگر و كارخانه هاي بتن آماده نيز در دنيا بكار گرفته مي شود.

10 ـ دركارگاههاي اجرائي توصيه مي شود وقتي بتن در فصل گرم ساخته شود كه دماي اجزاي بتن در حداقل ميزان ممكن در طول شبانه روز باشد. كمترين دما تقريباً در اوائل صبح وجود دارد . بنابراين ساخت بتن از سحر تا ظهر تابستان توجيه دارد. بهرحال در كارخانه هاي بتن آماده ممكن است نتوان در زمان دلخواه بتن ساخت و زمان ساخت تابع تقاضاي خريدار مي باشد . بدترين زمان براي ساخت بتن در نزديكي غروب و تا نيمه شب مي باشد كه متاسفانه ساخت بتن در اين اوقات طرفدار دارد . لازم به ذكر است كه در حدود 5 ساعت پس از ظهر حداكثر دما در سيمان ، آب و سنگدانه حاصل مي شود و دماي بتن به بالاترين ميزان خود مي رسد.

بهرحال ممكن است اوائل شب ، نيمه شب از نظر بتن ريزي مناسب باشد اما در مجموع مي توان ساخت بتن و   بتن ريزي را به پس از نيمه شب يا تا پيش از ظهر موكول نمود كه داراي مشكلات كمتري است.