زمان بتن ریزی

جستجوی کلمه زمان بتن ریزی در سایت کلینیک فنی و تخصصی بتن ایران با کد 1761


 

 

 

زمان بتن ریزی

 

زمان بتن ریزی بسته به شرایط و دمای محیط متفاوت می باشد. این زمان در بتن ریزی در هوای گرم می تواند از اواخر شب تا طلوع خورشید مناسب باشد. ولی این امر در بتن ریزی در هوایسرد متفاوت و نقطه عکس می باشد.

برای آگاهی از بهترین زمان و بهترین روش بتن ریزی به متن زیر مراجعه فرمایید.

 

 

 

بتن‌ريزي در هواي سرد

 

با كاهش دماي بتن، از ميزان سخت شدن و كسب مقاومت بتن كاسته مي‌شود و در دماي زير نقطه انجماد روند شيميايي سخت شدن بتن متوقف مي‌گردد. وقتي كه دماي محيط به كمتر از  o C 5 مي‌رسد، نبايد بتن ريزي بدون اعمال تمهيدات ذكر شده در اين فصل، انجام پذيرد.

به طور كلي، در دماي كم، آهنگ كسب مقاومت بتن كاهش مي‌يابد و در نتيجه بتن تازه بايد در مقابل آثار مخرب يخبندان محافظت گردد. در مواردي كه بتن در چند ساعت اول بعد از بتن‌ريزي و  يا قبل از آنكه مقاومت نمونه استوانه‌اي بتن به MPa 5/3 برسد، و در معرض يخبندان قرار ‌گيرد، مقاومت نهايي بتن ممكن است تا 50 درصد كاهش يابد و بتن دچار آسيب ديدگي جدي گردد. اگر بتن در دمايي كمتر از oC 5+  قرار گيرد، فرآيند هيدراتاسيون بسيار كند شده و روند كسب مقاومت بتن عملاً متوقف مي‌گردد.

آب خالص در  صفر درجه يخ مي‌زند، اما آب در داخل بتن به علت وجود املاح مختلف، داراي نقطه انجماد كمتري است و زماني كه آب در بتن يخ مي‌زند، حجم آن حدود 9 درصد بيشتر مي‌گردد. از آنجايي كه انجماد بتن فرآيند تدريجي است، مقداري آب در منافذ مويين باقي مي‌ماند كه به علت افزايش حجم يخ، تحت فشار هيدروليك قرار مي‌گيرد. اين فشار اگر آزاد نگردد، سبب تنش كشش داخلي شده و در نتيجه سبب ترك خوردگي و خرابي بتن مي‌شود. با افزايش تعداد چرخه‌هاي يخ زدن و آب شدن، بر شدت خرابي بتن نيز اضافه مي‌گردد.

در صورتي كه شرايط هواي سرد طبق تعريف آيين ‌نامه “ آبا “ در كارگاه حاكم گردد، عمليات ساخت و ريختن بتن، بايد متوقف گردد مگر اينكه تمهيدات لازم انجام گردد. مهمترين نكته براي بتن‌ريزي در هواي سرد، ريختن و عمل‌آوري بتن در دماي بيش از  oC 5  (معمولاً بيش از oC 10) به صورت كافي و عدم ايجاد شوك‌هاي حرارتي است. 

دماي بتن در هواي سرد

نه تنها بتن دراوايل سن بايد درمقابل يخبندان محفاظت گردد، بلكه بتن بايد قادر باشد تا طول عمر مفيد خود در مقابل چرخه‌هاي يخبندان و آب شدگي، مقاومت نمايد. براي آنكه از يخ زدگي بتن تازه جلوگيري شود، دماي بتن د رهنگام ريختن آن در حد مناسب، و توصيه شده باشد. جدول 1  حداقل دماي بتن در هنگام ريختن، عمل‌آوري و نگهداري آن را نشان مي‌دهد. همانطور كه در جدول مشاهده مي‌شود، دماي مناسب بتن با افزايش ضخامت ، كاهش مي‌يابد. زيرا با افزايش سطح مقطع بتن، افت حرارت حاصل از هيدراتاسيون كمتر خواهد بود.

اجزاي مخلوط بتن و شرايط آن

شرايط اجزاي مخلوط بتن، نقش مهمي در دماي بتن دارند كه اين شرايط در اين بخش شرح داده
شده اند : 

سيمان  : مقدار  و نوع سيمان در سرعت كسب مقاومت بتن اثر دارد. بنابراين افزايش مقدار سيمان و يا استفاده از سيمان پرتلند نوع 3  (با مقاومت اوليه زياد) ، مناسب است، اما الزامي نمي‌باشد، و درصورت امكان  لازم است از سرد شدن سيمان در حد مقدور جلوگيري شود. به هر حال حرارت دادن به سيمان توصيه نمي‌شود. 

جدول 1 :  دماي توصيه شده * بتن در مراحل مختلف ساخت، بتن‌ريزي و نگهداري

حداقل ابعاد مقطع

دماي هوا

C º

بالاي mm 1800

mm1800-900

900-300 mm

كمتر از mm 300

حداقل دماي بتن درهنگام ريختن و نگهداري C º (1)

كمتر از  5

5

7

10

13

حداقل دماي بتن در هنگام اختلاط (2و3)

بالاي  1-

1- تا 18-

كمتر از  18-

7

10

13

10

13

16

13

16

18

16

18

21

 

*) حداقل دماي مجاز بتن در هنگام ريختن و عمل آوري نبايد از C º 5+ كمتر باشد.

1) حداكثر دماي بتن در هنگام ريختن نبايد بيش از C º 11 بالاتر از اعداد مندرج در جدول باشد.

2) حداكثر دماي بتن پس از اختلاط  نبايد بيش از C º 8  بالاتر از اعداد مندرج در جدول باشد.

3) اعداد ارائه شده در اين قسمت با فرض حمل بتن به مدت يكساعت در تراك ميكسر چرخان بوده و براي مدت زمان حمل كمتر يا بيشتر مي‌توان اعدا فوق را به تناسب تغيير داد، اما توصيه مي‌شود دماي اختلاط از مقادير حداقل دماي بتن در هنگام ريختن كمتر نباشد.

 

سنگدانه‌ها : وقتي كه دماي هوا بيشتر از صفر درجه  است و درسنگدانه‌ها، يخ‌زدگي مشاهده نمي‌گردد مي‌توان با حرارت دادن آب مخلوط، دماي مورد نظر بتن را به دست آورد. براي دماي هواي كمتر از صفر درجه وقتي كه د رسنگدانه‌ها، يخ‌زدگي مشاهده مي‌شود، ممكن است  حرارت دادن به سنگدانه‌ها لازم باشد.

انتخاب روش مناسب براي حرارت دادن مصالح سنگي بستگي به امكانات و شرايط اقتصادي دارد. معمولاً از هواي گرم، آب گرم و بخار استفاده مي‌‌شود. به هر حال توصيه مي‌گردد در شرايط  هواي سرد به خصوص در طول شب، سنگدانه‌ها با پوشش مناسب پوشانده شوند، تا ضمن عدم جذب رطوبت ، يخ نزنند.

 

آب مخلوط : به طور كلي، آسانترين و ارزانترين روش افزايش دماي مخلوط بتن، افزايش دماي آب است. دماي آب بايد  كمتر از  C º 60  باشد، زيرا سبب گيرش ناگهاني و كلوخه شدن سيمان مي‌گردد و كارايي، مقاومت و دوام بتن را كاهش مي‌دهد. اگر لازم گردد از آب با دماي بيشتر از C º 60  استفاده گردد. توصيه مي‌شود كه در ابتدا آب با مصالح سنگي مخلوط گردد و سپس سيمان به مخلوط افزوده شود.

گرم كردن  آب مخلوط به گرم كردن سنگدانه ترجيح داده مي‌شود، گرم كردن آب آسانتر از مصالح ديگر است و از طرف ديگر، آب داراي گرماي ويژه حدود 5/4 ، تا پنج برابر گرماي ويژه سيمان و سنگدانه است. زيرا گرماي ويژه  آب Kcal/kg 1 است، در حالي كه ميانگين دماي ويژه سيمان و سنگدانه 22/0 Kcal/kg است. در دماي زير يخ‌زدگي، ضروري است كه غير از گرم كردن آب، سنگدانه به خصوص ماسه گرم گردد. اما در دماي بالاي يخ زدگي، فقط گرم كردن آب كفايت مي‌كند.  

تعيين دماي بتن

براي تعيين دماي مخلوط بتن مي‌توان مستقيماً از حرارت سنج جيوه‌اي يا هر وسيله مناسب ديگر استفاده كرد. همچنين مي‌توان با استفاده از رابطه زير مقدار  دماي بتن را (بدون يخ) محاسبه نمود. از فرمول ذكر شده مي‌توان به طريق ديگري استفاده كرد. به اين صورت كه مي‌توان مقادير مختلف دماي اجزاي مخلوط به خصوص آب را در فرمول تقريبي زير جايگزين نمود تا مقدار مورد نظر بتن به دست آيد. بر اساس نتيجه به دست آمده، مشخص مي‌گردد كه دماي هر كدام از اجزاي مخلوط چه مقدار باشد.

 

 
 


كه در آن ta, tc, Tc و tw  به ترتيب، دماي بتن، سيمان، سنگدانه‌ها و آب است. A ، نسبت سنگدانه به سيمان و W نسبت به سيمان است. براي مثال، مخلوط بتن با سيمان به سنگدانه 1 به 6 (وزني) و نسبت آب به سيمان 6/0  و دماي سيمان سنگدانه‌ها به مقدار C º 2  و دماي آب C º 50، دماي بتن برابر است با :

 

 

 
 


همان طور كه ذكر شد، آب قادر است پنج برابر سيمان و سنگدانه‌ها، گرما را نگهداري كند و بنابراين آسانترين روش براي افزايش دماي بتن، گرم كردن آب است. همان طور كه در مثال مشاهده مي‌شود، آب با دماي C º 50،  دماي بتن را به C º 16  مي‌رساند، حتي اگر دماي اوليه سيمان و سنگدانه‌ها C º 2  باشد.

 

ماده افزودني حباب ساز

يكي ديگر از روشهاي جلوگيري از صدمه خوردن بتن ناشي از يخبندان و آب شدگي، استفاده از ماده افزودني حباب‌ ساز است. اين ماده محفاظت از بتن را در سن اوليه و همچنين در دوران بهره‌برداري  انجام مي‌دهد. حباب هوا كه بر اثر استفاده از ماده افزودني در بتن ايجاد مي‌گردد با حباب هواي ناخواسته كه در نتيجه تراكم نامطلوب بتن به وجود مي‌آيد، تفاوت دارد. خصوصيت حبابهاي حاصل از ماده افزودني از دو جنبه با خصوصيات حبابهاي ناخواسته، متفاوت است :

-         حبابهاي حاصل از ماده افزودني بين 10 تا 1000 ميكرومتر و قطر حبابهاي ناخواسته بيش از 1000 ميكرومتر است.

-         حبابهاي ماده افزودني به يكديگر ارتباط ندارند، در صورتي كه حبابهاي ناخواسته ممكن است به يكديگر مربوط باشند.

-     وجود حبابهاي هوا در بتن سبب مي‌گردد تا فضاي كافي براي انبساط يخ در بتن ايجاد گردد و درنتيجه از ترك خوردگي وخرابي بتن جلوگيري مي‌شود. ماده افزودني حباب ساز باعث افزايش كارايي بتن نيز مي‌شود. در نتيجه مي‌توان با ثابت نگه داشتن اسلامپ، مقدار آب مخلوط را كاهش داد.

ماده افزودني زودگير كننده

 مواد افزودني زود گير كننده كه به غلط در بازار به مواد ضد يخ بتن يا سيمان ناميده مي‌شود، مي‌تواند سرعت هيدراتاسيون در بتن را افزايش داده و در طول مدت كمتر، مقاومت بيشتري راكسب نمايد، به شرط آنكه دماي مناسب (بالاتر از  C º 5+) فراهم شده باشد. با مصرف اين مواد به ميزان توصيه شده عملاً تغيير چشمگيري در نقطه انجماد آب حاصل نمي‌گردد و بتن مصون از يخ زدن نمي‌باشد. بنابراين نبايد تصور كرد كه مصرف اين مواد جايگزين روش توصيه شده براي ساخت بتن و ريختن و عمل آوري آن مي‌گردد. همچنين بايد متذكر شد كه مصرف مواد افزودني زودگير كننده مانند مصرف سيمان پرتلند نوع 3 و مصرف سيمان بيشتر (kg/m3  50) كاملاً اختياري مي‌باشد و بدين ترتيب زمان عمل آوري براي جلوگيري از خسارت ناشي از يخبندان زود هنگام و دستيابي به مقاومت بيشتر در مدت كوتاه‌تر كاملاً مفيد است. مسلماً بايد از موادي استفاده نمود كه منطبق با استانداردهاي معتبر بوده، و در مقاومت‌هاي دراز مدت و دوام بتن اثر نامطلوب بيش از حد مجاز باقي نگذارد، بنابراين قبل از مصرف هر نوع ماده افزودني بايد از عملكرد مناسب آن (با  آزمايش) اطمينان حاصل نمود.

مخلوط كردن وانتقال بتن

پس از مخلوط كردن بتن، نبايد دماي آن كمتر از  اعداد جدول 1  باشد. مسلماً در هنگام اختلاط بتن با توجه به نوع وسيله حمل ، مدت حمل و ميزان محموله، اتلاف دما خواهيم داشت. بنابراين در جدول 1، توصيه شده است كه دماي پس از اختلاط تا حدودي بيش از حداقل دماي بتن ريزي باشد. بديهي است كه بايد سعي شود حمل  و ريختن بتن  تا حد امكان به سرعت انجام گيرد. همچنين در طول حمل بتن با تراك ميكسر از چرخشهاي بي مورد و زياد از حد خودداري گردد.  

بتن‌ريزي

مخلوط بتن بايد در مدت كوتاه جايدهي گردد، در غير اين صورت افت دما زياد خواهد بود. دماي مورد نياز بتن پس از جايدهي بستگي به حجم آن دارد. توصيه مي‌گردد كه در صورت امكان در بتن‌ريزي هواي سرد از لايه‌هاي ضخيم تر در هنگام بتن ريزي استفاده شود.

وسايل كار

تمام وسايل كار، مانند جامها و فرغونها بايد در هنگام عمليات بتن‌ريزي، در مقابل يخ‌زدگي محفاظت شوند.

محفاظت پس از بتن ريزي

خطر جدي در زماني رخ مي‌دهد كه آب بتن تازه جايدهي شده يخ بزند. در چنين حالتي ممكن است بتن يخ زده با بتني كه گيرش معمولي دارد، اشتباه شده و عمل قالب برداري انجام گردد و در هنگام فرآيند آب شدن، امكان فروپاشي وجود دارد. براي  اجتناب از آن، در هيچ مورد نبايد دماي بتن در قالب كمتر از C º 5  باشد و تا زماني كه بتن سخت گردد، اين دما بايد حفظ شود. تحقيقات نشان مي‌دهد كه وقتي مقاومت نمونه استوانه‌اي به MPa 5  مي‌رسد، مقاومت لازم در مقابل آسيب ديدگي ناشي از يخ زدن را كسب كرده است. به طور كلي اگر براي 48 ساعت دماي بتن بيشتر از C º 5 حفظ شود، مقاومت مذكور را كسب مي‌كند. روشهاي مختلف محافظت بتن پس از جايدهي شامل پوشش مناسب يا حرارت دادن در فضاي مسدود است. اعضاي نازك بتن نياز به محفاظت طولاني مدت تري دارند، اما بتن‌هاي حجيم به خصوص در  سن اوليه نياز به محفاظت ندارند (به شرطي كه دماي هيدراتاسيون جبران كننده دماي بتن باشد). درهنگام هواي سرد بايد از عمل‌آوري با آب اجتناب و به روش عايقي (استفاده از پوشش براي جلوگيري از تبخير آب) اكتفا كرد. درعمل‌آوري حرارتي (پروراندن) نبايد خشك‌شدگي موضعي حاصل شود و گازهاي حاصل از سوزاندن مواد مختلف در تماس با بتن جوان و نارس قرار گيرد. استفاده از بخار آب در عمل‌آوري حرارتي امكان رطوبت رساني را فراهم مي‌آورد.

 

 

 

 

بتن ريزي در هواي گرم

 

هواي گرم سبب مشكلات در توليد، جايدهي و عمل‌آوري بتن شده و اثر نامطلوب در خواص و بهره‌برداري  بتن دارد. هواي گرم عبارت است از تركيبي از هر چهار  عامل، دماي زياد هوا، رطوبت نسبي كم، سرعت باد و دماي بتن كه در كيفيت بتن تازه يا سخت شده اثر مي‌گذارد و سبب بروز خواص نامطلوب در بتن مي‌شود.

به طور كلي اگر دماي بتن  بيشتر از C º 32  باشد، هواي گرم محسوب مي‌گردد و بايد از تمهيدات ارائه شده در اين فصل استفاده شود. در  شرايط هواي گرم،  لازم است از بتن‌ريزي خودداري گردد. در چنين مواردي  بهتر است به جاي ساخت بتن و بتن‌ريزي در اواسط روز، در اوايل صبح و  يا در شب هنگام ، بتن‌ريزي انجام گردد.

هواي گرم آثار نامطلوب در بتن تازه و سخت شده دارد و چنانچه تمهيدات خاص اعمال نگردد، كيفيت مورد نظر بتن حاصل نمي‌شود. آثار نامطلوب هواي گرم در بتن تازه (خميري) به شرح زير است :

 

1.     افزايش سرعت افت اسلامپ كه متعاقب آن، تمايل به افزودن آب به مخلوط در كارگاه نيز افزايش مي‌يابد.

 

2.     افزايش سرعت گيرش بتن و درنتيجه، مشكلاتي مثل انتقال، پرداخت و عمل‌آوري بتن پيش مي‌آيد و امكان به وجود آمدن درز سرد افزايش مي‌يابد.

 

3.     احتمال ترك خوردگي پلاستيك افزايش مي‌يابد.

 

4.     كنترل حباب هواي ايجاد شده (توسط مواد حباب زا) در بتن تازه مشكل مي‌گردد.

 

آثار نامطلوب هواي گرم در بتن درحالت سخت شده، شامل موارد زير است :

 

1.     افزايش مقدار آب مخلوط بتن سبب كاهش مقاومت بتن مي‌گردد.

 

2.     افزايش دماي بتن باعث كاهش مقاومت  درازمدت بتن مي‌شود. به طور كلي هواي گرم سبب افزايش مقاومت فشاري زود هنگام بتن مي‌گردد، اما مقاومت نهايي كمتر از مقاوم بودن بتن در شرايط معمولي خواهد بود.

 

3.     احتمال ترك خوردگي ناشي از جمع شدگي (از نوع خشك شدگي) افزايش مي‌يابد.

 

4.     به دليل افزايش نسبت آب به سيمان (به دليل تمايل افزودن آب مخلوط) دوام بتن كاهش مي‌يابد.   

 

5.     نفوذپذيري بتن به دليل رشد سريع بلورهاي حاصل افزايش مي‌يابد.

 

6.     كاهش پيوستگي بين بتن و ميلگرد به وجود مي‌آيد.

 

7.     احتمال خوردگي ميلگردهاي بتن در شرايط خورنده (به ويژه سواحل جنوبي كشور) افزايش  مي‌يابد.

 

8.     نماي بتن دچار تغيير رنگ شده و ظاهر آن به دلايل مختلف از جمله ايجاد درز سرد، نامطلوب مي‌گردد.  

 

عوامل مؤثر در تشديد خسارات ناشي از هواي گرم :

-         استفاده از  سيمان‌هاي زودگير يا با سرعت هيدراسيون زياد

-         استفاده از مواد افزودني شيميايي زودگيركننده و يا مواد افزودني معدني كه در افزايش سرعت هيدراسيون موثر است (نظير دوده سيليسي)

-         به كارگيري نسبت‌هاي آب به سيمان كم  و بتن‌هاي پر مقاومت با عيار سيمان زياد

-         ساخت قطعات بتن مسلح نازك و پر ميلگرد

-         استفاده از سيمان‌ها و يا مواد افزودني انبساط زا

 

بنابراين مشاهد ه مي‌شود كه  كار اجرايي با بتن‌هاي با دوام كه در آنها نسبت آب به سيمان تا حد   4/0 پايين مي‌آيد، و طبيعتاً عيار سيمان افزايش پيدا مي‌كند و در مناطق جنوبي كشور تبعاتي را به بار مي‌آورد كه نياز به رعايت شرايط بتن ريزي در هواي گرم را دو چندان مي‌كند. براي كاهش  عيار سيمان در اين شرايط نياز به استفاده از مواد روان كننده به خوبي احساس مي‌شود.  

جمع شدگي خميري

يكي از مهمترين آثار نامطلوب هواي گرم، احتمال ترك خوردگي ناشي از جمع شدگي خميري است. اين نوع ترك‌ها به علت تبخير سريع آب بتن رخ مي‌دهد. به عبارت ديگر، چنانچه مقدار تبخير بيشتر از مقدار آب‌آوري باشد، سبب ترك خوردگي مي‌شود. چهار عامل: دماي هوا، رطوبت محيط، سرعت باد و دماي بتن، در مقدار تبخير آب از سطح بتن اثر دارند. چنانچه مقدار تبخير آب از سطح بتن بيشتر از kg/m2 1  در ساعت باشد، احتمال ترك خوردگي بسيار زياد مي‌‌باشد، لازم است تمهيدات اين فصل دقيقاً  اجرا گردد. اما به هر حال وقتي مقدار تبخير از حد  kg/m2  5/0  درساعت بيشتر مي‌شود، توصيه مي‌شود تمهيدات ارائه شده در اين فصل به كار گرفته شود.  

براي تخمين مقدار تبخير مي‌توان از نمودار شكل 1، استفاده كرد. همان طور كه از شكل مشاهده مي‌شود نياز به دانستن رطوبت نسبي محيط، دماي هوا، سرعت باد و دماي بتن است. با استفاده از رطوبت سنج ساده و دماسنج مي‌توان رطوبت و دماي محيط و هم چنين دماي بتن را انداز‌ه‌گيري كرد. براي تعيين سرعت وزش باد مي‌توان از بروز پديده‌هاي ساده‌اي همچون حركت برگها، شاخه‌ها و درختان و ساير پديده‌هايي كه دراطراف مشاهده مي‌شود كمك گرفت و سرعت باد را تخمين زد. براي تقسيم‌بندي بر اساس مشاهدات ظاهري محيط مي‌توان موارد زير را ذكر كرد :

سرعت باد تا km/h 10 (كيلومتر در ساعت) باعث حركت برگها مي‌شود.

سرعت باد تا km/h 20 (كيلومتر در ساعت) درختان كوچك را حركت مي‌دهد.

 

 
   


سرعت باد تا km/h 30 (كيلومتر در ساعت) سبب حركت شاخه‌هاي بزرگ مي‌شود.

 

شكل 1 :  نمودار تخمين مقدار تبخير آب از سطح بتن

براي چگونگي استفاده از نمودار شكل  1، به مثال زير مراجعه شود :

 فرض مي‌گردد كه دماي محيط C º 35  باشد، يك خط عمودي ترسيم مي‌گردد تا رطوبت نسبي محيط را كه 50  درصد  است ، قطع كند. سپس يك خط افقي ترسيم مي‌شود تا دماي بتن  را كه در اين مثال، C º 30 است قطع كند. فرض مي‌گردد كه سرعت باد km/h 15 باشد، بنابراين يك خط عمودي كشيده مي‌شود تا اين مقدار سرعت باد را قطع كند. در آخرين مرحله از نقطه نهايي يك خط افقي كشيده مي‌شود تا مقدار شدت تبخير در محور عمودي مشخص گردد. در اين مثال، مقدار شدت تبخير نزديك به kg/m2/h 1،  است، بنابراين بايد حتماً از تمهيدات اين فصل براي كاهش مقدار تبخير استفاده گردد. در غير اين صورت احتمال ترك خوردگي سطح بتن ، زياد خواهد بود.

همان گونه كه مشاهده شد،  تبخير از سطح بتن و دماي بتن در بتن ريزي حايز اهميت  است. لذا كاهش دماي بتن در هنگام بتن‌ريزي  تا مرحله گيرش و كاهش شدت تبخير مي‌تواند از ايجاد خسارات مختلف كه در فوق ذكر شد، جلوگيري نمايد.

مصالح مصرفي

تمهيداتي به شرح زير در هواي گرم در مورد مصالح مصرفي بايد به كار گرفته شود :

 

1.     بايد از گرم شدن سنگدانه‌ها جلوگيري گردد. بنابراين با انباشتن سنگدانه‌ها    در زير سايبان يا پوشاندن آنها با برزنت در برابر تابش مستقيم آفتاب، از گرم شدن سنگدانه جلوگيري شود. به هر حال در صورتي كه سطح توده سنگدانه‌ گرم شده باشد، مي‌توان با كنار زدن لايه سطحي سنگدانه‌ها از قسمت‌هاي زيرين استفاده نمود.

 

2.     آب اختلاط بايد در مخزن‌هايي واقع در زيرزمين نگهداري شود، اگر امكانات، اجازه استفاده از منابع زيرزميني را نمي‌دهد، بايد منابع با رنگ سفيد در مقابل نور خورشيد محفاظت شوند. براي كاهش دماي آب در منابع زميني و يا هوايي، توصيه مي‌شود از عايق بندي استفاده گردد.

 

3.     نبايد از سيمان داغ استفاده شود، زيرا سيمان داغ درهنگام ساخت مخلوط سبب گيرش سريع و كلوخه شدن مي‌گردد. توصيه مي‌شود دماي سيمان به 60 درجه محدود گردد. به كارگيري رنگ روشن و منعكس كننده نور خورشيد براي سيلوها توصيه مي‌شود. استفاده از سيلوهاي فلزي دو جدار و يا عايق بندي سيلوها راه حل مناسبي براي پيشگيري از داغ شدن سيمانها مي باشد. نگهداري پاكتهاي سيمان در انبارهاي سرپوشيده نيز توصيه مي‌شود.

 

4.     چنانچه از فوق روان كننده استفاده مي‌‌شود، توصيه مي‌گردد اين ماده  خاصيت زودگير كننده نداشته باشد.

 

5- توصيه مي‌شود از مصرف سيمان با خاصيت زودگيري خودداري شود. براي مثال، سيمان‌هاي  بسيار ريز (با سطح ويژه زياد) خاصيت زودگيري دارند.

ساخت بتن

در ساخت بتن بايد تمهيدات خاص به كار گرفته شود، تا دماي بتن كاهش يابد. موارد زير به ساخت بتن با دماي كم كمك مي‌كنند :

 

1.     در هواي گرم و خشك و يا نيمه مرطوب، آب پاشي متناوب بر روي توده سنگدانه‌ها مؤثر است، زيرا تبخير آب از سطح  ذرات به خنك شدن سنگدانه‌ها كمك مي‌كند. به طور مسلم استفاده از آب خنك اثر بيشتري دارد. اما در هنگام استفاده از اين سنگدانه‌ها بايد دقت لازم را اعمال نمود چون تغييرات رطوبت سنگدانه‌ها درمقدار آب مخلوط اثر مهمي دارد و بايد رطوبت سنگدانه‌ها در طرح مخلوط در نظر گرفته شود. مسلماً در شرايطي كه هوا مرطوب باشد، آب پاشي بر روي سنگدانه منجر به تبخير زود هنگام و كاهش دماي سنگدانه نمي‌گردد و كنترل نسبت آب به سيمان بتن را دچار مشكلات جدي مي‌كند. همچنين دستيابي به دماي مورد نظر بتن را با استفاده از آب خنك و يا يخ به دليل كم شدن آب مصرفي دشوارتر مي‌سازد. قرار دادن سنگدانه‌هاي مرطوب در مسير وزش باد براي افزايش تبخير وكاهش دماي آن بويژه بر روي تسمه نقاله در مناطق خشك يا نيمه خشك كاملاً مؤثر است. ريختن آب خنك يا دميدن هواي خنك بر سطح سنگدانه‌ها بويژه بر روي تسمه نقاله مي‌تواند در كاهش دماي سنگدانه موثر باشد.

 

2.     آسانترين روش كاهش دماي بتن، استفاده از آب سرد در ساخت بتن مي‌باشد. از طرف ديگر، دماي ويژه آب 5/4 تا 5 برابر سيمان و سنگدانه است. براي مثال، در هنگام ساخت مخلوط بتن با 336 كيلو سيمان، 1850 كيلو مصالح سنگي و 170 كيلو آب در متر مكعب، با تغيير دادن  2  درجه سيلسيوس در دماي آب، سبب تغيير دماي بتن به مقدار 5/0  درجه سيلسيوس مي‌شود.

به طور كلي، براي كاهش دماي بتن به مقدار C º 1 ، بايد از دماي مصالح سنگي در حدود   C º 2 و  آب در حدود  C º 4  كاسته شود.

 

3.     استفاده از يخ به عنوان  جايگزين قسمتي از آب اختلاط (يا تمام آب اختلاط) دركاهش دماي بتن بسيار موثر است، زيرا وقتي يخ  صفر درجه تبديل به آب مي‌شود، نياز آن به انرژي حرارتي 80 برابر حرارت مورد نياز براي تغيير دماي آب به ميزان   C º 1  مي‌باشد. به عبارت ديگر، در هنگام ذوب شدن يخ، مقدار دمايي كه جذب يخ مي‌شود بسيار قابل توجه است. براي مثال، اگرنصف آب مخلوط با يخ صفر  درجه جايگزين گردد، دماي بتن در هنگام ذوب شدن يخ به مقدار C º 11 كاهش مي‌يابد و از طرف ديگر، به كمك آب صفر درجه از دماي بتن در حدود  C º 4  كاسته مي‌شود. بنابراين مجموع كاهش دماي بتن به طور تقريبي  C º 15  مي‌باشد. گاه در زماني كه تقاضاي مصرف سيمان بيش از توليد آن مي‌باشد سيمان‌هاي داغ به خريدار تحويل مي‌گردد به نحوي كه پس از حمل سيمان در هنگام تخليه درسيلو، بدنه بونكر آنقدر داغ است كه دست را مي‌سوزاند. تقارن اين ايام با فصول گرم سبب مي‌شود كه ساخت بتن با دماي مطلوب با مشكل بيشتري همراه گردد. لازم است از مصرف سيمان داغ تحويلي خودداري شود و با نگهداري سيمان در سيلو و افت دماي آن، ساخت بتن تداوم يابد.

تخمين دماي بتن

 

براي تخمين دماي بتن مي‌توان از رابطه ارائه شده در فصل ” بتن ريزي در هواي سرد ” استفاده نمود. همچنين رابطه ارائه شده در زير براي هر دو منظور، يعني ” بتن‌ريزي در هواي گرم ” و ” بتن‌ريزي در هواي سرد”  كاربرد دارد.

 

در اين رابطه Wt, Ws, Wg, Wm, S, G, C  به ترتيب، وزن سيمان، شن خشك، ماسه خشك، آب مصرفي، آب موجود در شن، آب موجود درماسه، و آب كل بتن بر حسب كيلوگرم است. همچنين  tw, ts, tg, و tm به تريتب، دماي بتن مخلوط شده، دماي سيمان، دماي شن، دماي ماسه و دماي آب مصرفي است. عدد 22/0 مقدار ظرفيت گرمايي سيمان و سنگدانه‌ها بر حسب Kcal/kg  است و ظرفيت گرمايي آب معادل Kcal/kg 1 منظور شده است.

 

آب كل بتن برابر مجموع آب مصرفي و آب موجود در شن وماسه مصرفي است.

Wt = Wm + Wg + Ws

در صورت استفاده از يخ در مخلوط، به جاي عبارت Wm.tw  مجموع عبارت‌
 (80-ti 5/0)Wi +(Wm-Wi) tw جايگزين مي‌گردد، كه در آن WI وزن يخ بر حسب kg و ti  دماي يخ مي‌باشد.

دراين بخش، چند مثال ارائه شده است كه روشهاي به كار بردن رابطه‌ها را نشان مي‌دهند :

 

مثال 1- براي ساخت يك متر مكعب بتن، 400 كيلو سيمان، 800 كيلو شن خشك، 1000 كيلو ماسه خشك و 220 كيلو آب كل كار مي‌رود. دماي سيمان C º 35 ، دماي شن C º 40، دماي ماسه C º 30  و دماي آب C º 25  مي‌باشد. درصد رطوبت كارگاهي شن 6/0 درصد و براي ماسه 5/4 درصد به دست آمده است. مطلوب است دماي تعادل بتن مخلوط شده؟

                                                                                                       

                                                                               آب موجود در شن = WG

                                                                                     آب موجود در ماسه = WS

kg   170 = 50-220 = Wm = آب مصرف

     kg 50 = آب موجود در سنگدانه‌ها

مثال 2 : اگر بخواهيم دماي تعادل بتن مخلوط شده به oC 28 برسد، آب بايد تا چه حد خنك گردد.؟

 

 
 

 

 

قابل ذكر است كه رساندن آب oC 25  به oC 5/8  با مقدار زيادي يخ انجام مي‌شود.

Tw = 5/8 oC

 

 مثال 3- اگر بخواهيم با آب oC 25 و يخ oC 4- به دماي مخلوط oC 28 دست يابيم، چند كيلو  يخ لازم است ؟

 

 
 


   ‌kg 5/26  Wi=  

 

مصرف مقدار كمي از يخ، oC 4  دماي بتن را كاهش داده است

 

مثال 4 اگر بخواهيم بدون خنك كردن آب يا مصرف يخ به دماي o