مقاله تحلیلی: محدوده دمایی بتن

محدوده دمایی بتن جهت تضمین تولید بتن با کیفیت بالا مطابق با الزامات موردنظر، تعیین می‌شود. آیین‌نامه ها و استاندارد های مختلف حدودی را در مورد دمای بتن به‌منظور دستیابی به مقاومت و دوام مطلوب ارائه کرده اند.

محدوده دمایی بتن مطابق با نوع المان ها و شرایط کار؛ سرد بودن یا گرم بودن، شرایط جوی به لحاظ بارش و خشک یا مرطوب بودن هوا تغییر می‌کنند. این مقاله به بررسی محدوده دمایی بتن در شرایط مختلف بر اساس آیین‌نامه‌های مختلف مانند ACI، ASTM و آیین‌نامه استرالیا (AS) می پردازد.

دلایل تعیین محدوده دمایی برای بتن

دمای اولیه بالا مستلزم وجود مقدار آب کافی جهت حفظ اسلامپ موردنظر است. مقدار زیاد آب منجر به کاهش مقاومت، افزایش نفوذ پذیری، جمع شدگی بیشتر و درصد هوای کمتر با وجود مقدار مشخص ماده حباب زا می‌شود.

در صورتی که دمای محیط همراه با دمای اولیه بالا افزایش یابد، آنگاه شاهد کاهش زمان گیرش، مقاومت اولیه بیشتر، مسائل مربوط به دوام و ترک خوردگی حرارتی در سازه های بتنی عظیم خواهیم بود.

از سوی دیگر، دمای اولیه کم منجر به زمان گیرش متفاوت در شرایط آب هوایی سرد شده، بر میزان دستیابی به مقاومت موردنظر تأثیر گذاشته و موجب کاهش مقاومت نهایی به میزان %50 در صورت انجماد بتن تازه می‌شود.

محدوده‌های دمایی بتن

• آیین‌نامه‌های ACI 301.5، ACI 301 و ASTM C94 هیچ محدوده دمایی را در مورد بتن تازه در شرایط آب‌وهوایی گرم در صورت در نظر گرفتن اقدامات لازم هنگام توزین مصالح، تولید، توزیع، بتن‌ریزی و عمل‌آوری بتن ارائه نکرده‌اند. بااین‌حال، آیین‌نامه ASTM C 1064-86 حداکثر محدوده دمایی را بین 26.7 و 35 درجه سانتی‌گراد تعیین کرده است. می‌توان این محدوده را بر اساس شرایط پروژه تغییر داد.

• در دماهای بیشتر از 35 درجه سانتی‌گراد، استفاده از آب سرد دارای تکه‌های یخ جهت جلوگیری از شکل‌گیری ترک در مراحل اولیه توصیه می‌شود.
• در شرایط آب‌وهوایی گرم، AS 1379 توصیه کرده است که دمای بتن در هنگام بتن‌ریزی بین 5 تا 35 درجه سانتی‌گراد باشد.
• بتن ریخته شده و عمل‌آوری شده در محدوده دمایی متوسط (25-15 درجه سانتی‌گراد) به مقاومت و دوام بیشتری در مقایسه با بتن در دمای 35 درجه سانتی‌گراد می‌رسد.
• عمل‌آوری بتن در دمای بالا موجب تسریع در عمل‌آوری و دستیابی به مقاومت شده اما از سویی مقاومت حداکثر کمتری را برای بتن ایجاد می‌کند.
• آیین‌نامه ACI 306 حدودی را برای دمای بتن در شرایط آب‌وهوایی سرد تعیین کرده است. این شرایط در جدول 1 ارائه‌شده و بیشتر مرتبط با حداقل ابعاد عضو سازه‌ای موردنظر هستند. 

• باید از انجماد بتن تازه در طی 24 ساعت اول پس از بتن‌ریزی جهت دستیابی به حداقل مقاومت 3.45 مگاپاسکال جلوگیری کرد، در غیر این صورت زیان‌های غیرقابل‌جبران در مقاومت بتن رخ می‌دهند.
• هنگامی‌که دمای هوا در زمان بتن‌ریزی کمتر از 4.5 درجه سانتی‌گراد بوده و دمای انجماد در طی 24 ساعت اول پس از بتن مورد انتظار باشد، باید دمای اولیه بالا بوده، از بتن در حین بتن‌ریزی، تحکیم و پرداخت نهایی جهت جلوگیری از تأخیر در گیرش، محافظت کرد.

• در مورد سازه‌هایی که بارهای زیادی را از همان ابتدای بهره‌برداری تحمل می‌کنند، لازم است تا دمای بتن به میزان حداقل 10 درجه به‌منظور برداشتن قالب‌ها، شمع‌زنی و همچنین بارگذاری سازه حفظ شود.
• خشک شدن بتن ریخته شده در هوای کم رطوبت زمستان و در شرایطی که از هیترها در محوطه‌ها استفاده می‌شود، یک مسئله قابل‌تأمل است. توصیه می‌شود که قالب‌ها در محل تا حد امکان باقی بمانند، زیرا قالب موجب توزیع حرارت و جلوگیری از خشک شدن بتن می‌شود.
• در صورت حرارت دیدن بتن، لازم است تا از سرمایش ناگهانی جلوگیری شود، زیرا این موضوع موجب بروز ترک حرارتی می‌گردد. می‌توان با برداشتن قالب‌ها و پوشاندن بتن با کاورهای پلاستیکی و از سویی کاهش تدریجی حرارت در محوطه یا خاموش کردن هیتر و ایجاد زمان کافی جهت تعادل دمای بتن با دمای محیط، این مشکل را برطرف کرد.

 منبع

نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۵۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.