اهمیت اجزای بتن چیست؟
کیفیت بتن می تواند تحت تأثیر شرایط آب و هوایی شدید (گرما یا سرمای شدید و تغییرات رطوبتی) تغییر کند. اگر بتن ریزی در هوای گرم انجام می شود، باید اقدامات احتیاطی مناسبی برای مقابله با همه اثرات نامطلوب دمای شدید محیط انجام شود. مطابق با دستورالعمل های ارائه شده توسط موسسه بتن آمریکا ACI))، هوای گرم به معنی شرایط محل کار است که سرعت از دست دادن رطوبت یا میزان هیدراتاسیون سیمان بتن تازه مخلوط شده را تسریع می کند، در این شرایط ۲ حالت زیر می تواند وجود داشته باشد. دمای محیط ۲۷ درجه سانتیگراد (۸۰ درجه فارنهایت) یا بیشتر؛ و سرعت تبخیر بیش از ۱ کیلوگرم در متر مربع در ساعت باشد. شرایط آب و هوایی گرم معمولاً توسط ترکیبی از عواملی مثل دمای بالای محیط، تابش زیاد خورشید، رطوبت نسبی پایین و سرعت زیاد باد ایجاد می شود.
اهمیت اجزای بتن
قبل از این که چالش های کار با بتن در دماهای بالا را بررسی کنیم بهتر است به طور مختصر با بتن آشنا شویم و بدانیم که بتن چیست؟ بتن ترکیبی از سیمان، آب و سنگدانه های درشت است که با هم مخلوط شده و پس از این که در محل مورد نظر پیاده سازی شد با گذشت زمان سفت و سخت می شود. در واقع بتن نوعی مصالح ساختمانی با مقاومت های مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی بالا است. بتن بسته به درصد اجزای سازنده اش می تواند خواص و کاربردهای متفاوتی داشته باشد. یکی از مشکلات در هنگام کار با بتن، تغییرات دمای هوا به ویژه گرم شدن آن است که می تواند روی خواص بتن و پیاده سازی آن تاثیرات منفی داشته باشد.
دماهای مهم هنگام کار با بتن
دماهای مهم هنگام کار با بتن
هنگام کار با بتن دمای هوا و دمای بتن باید در نظر گرفته شوند.
- دمای هوای محیط
- دمای بتن
دمای محیط تا حدود ۲۰ درجه سانتی گراد به تنهایی، مشکل قابل توجهی ایجاد نمی کند. اما در صورتی که دما بالاتر برود و رطوبت محیط کم شود لازم است اقدامات احتیاطی در نظر گرفته شود. شوک های حرارتی نیز که ناشی از اختلاف دمای بتن با محیط است نباید نادیده گرفت به طور معمول بهتر این اختلاف دما حدود ۵ درجه سانتی گراد باشد.
تاثیر دما بر زمان سفت شدن بتن
به طور کلی، افزایش ۲۰ درجه فارنهایت زمان سفت شدن مخلوط بتنی را تا ۵۰ درصد کاهش می دهد. برای مثال، یک مخلوط بتنی که در سه ساعت در دمای ۶۰ درجه فارنهایت به حالت نهایی می رسد، ممکن است در یک و نیم ساعت در ۸۰ درجه فارنهایت به سفتی نهایی برسد. بنابراین با افزایش دما محدودیت زمانی برای انجام فرایندهای آماده کردن بتن، استقرار و همچنین پرداخت نهایی سطح کار وجود خواهد داشت. از طرف دیگر، جزء اصلی بتن آب است و هنگامی که دما افزایش می یابد، میزان تبخیر آب نیز افزایش می یابد. بنابراین، مقدار آب بیشتری در هنگام تولید بتن برای مقابله با شرایط آب و هوایی گرم مورد نیاز است. درواقع هوای گرم باعث کاهش قدرت و افزایش انقباض خشک شدن بتن می شود و به همین دلیل برای بتن ریزی در هوای گرم نسبت به هوای سرد آب بیشتری مورد نیاز است.
چالش های دیگر کار با بتن در دمای بالا
چالش های دیگر کار با بتن در دمای بالا
شرایط آب و هوایی گرم می تواند مشکلاتی در اختلاط، پیاده سازی و پخت بتن ایجاد کند که منجر به تاثیر منفی بر خواص و قابلیت استفاده از بتن می گذارد. به طور کلی عمده مشکلاتی که هنگام بتن ریزی در هوای گرم می تواند رخ دهد شامل موارد زیر است:
۱- تسریع فرونشست بتن (slump loss) که منجر به اضافه کردن آب بیشتر در محل می شود.
۲- افزایش سرعت سخت شدن بتن که منجر به مشکلاتی در پیاده سازی و پرداخت سطح آن می شود.
۳- افزایش تمایل به ترک خوردگی حرارتی و پلاستیکی
۴- نیاز ضروری برای عملیات پخت سریع
۶- افزایش دمای بتن و از دست دادن مقاومت طولانی مدت آن (بتنی که در دمای بالا پخت می شود در طولانی مدت مقاومت کمتری نسبت به بتنی که در دمای مطلوب پخت شده است دارد.)
۷-کاهش مقاومت در برابر آب و دوام به دلیل ترک خوردگی
کاهش تاثیر هوای گرم
برای جلوگیری از عوارض نامطلوب بتن ریزی در هوای گرم، لازم است تا اثرات آن تا حد امکان کاهش پیدا کند. اقدامات مورد نیاز را می توان به چند بخش تقسیم کرد و از تیم عملیاتی درخواست کرد تا آن ها را با دقت انجام دهند. دو بخش اصلی این اقدامات مربوط به آماده سازی بتن و پیاده سازی آن است.
اقدامات لازم در زمان آماده سازی بتن
اقدامات لازم در زمان آماده سازی بتن
هنگام بتن ریزی در هوای گرم لازم است که دمای اجزای تشکیل دهنده بتن را قبل از شروع فرایند اختلاط کاهش دهید. مهمترین اقدام احتیاطی در هوای گرم، مرطوب نمودن سنگدانه ها است. سنگدانه ها باید تا حد ممکن خنک نگه داشته شوند زیرا این مواد در مقایسه با سایر مصالح پس از اختلاط به طور قابل توجهی بر دمای بتن تأثیر می گذارند. برای کاهش دمای سنگدانه ها می توان از سایه انداختن به وسیله چترهای حفاظتی مختلف استفاده کرد. همچنین می توانید از آبپاش های معمولی برای مرطوب کردن و خنک سازی آن ها استفاده کنید. اگر ظرف مناسب در اختیار دارید بهتر است سنگدانه ها را از شب قبل خیس کنید. این کار رطوبت آن ها را در سطح مطلوبی نگه می دارد و از مشکلات مربوط به فرونشست جلوگیری می کند.
اهمیت دمای آب مورد استفاده
یکی دیگر از اجزای مهم بتن آب است که لازم است هنگام آماده سازی بتن برای استفاده در هوای گرم دمای آن نیز پایین نگه داشته شود. استفاده از آب مستقیم از منبع ممکن است سردتر از آب ذخیره شده در مخازن باشد. علاوه بر این در شرایط آب و هوای بسیار گرم، بخشی از آب را با یخ جایگزین می کنند تا دما کاهش یابد. دمای سیمان تحویل داده شده نیز باید پایین نگه داشته شود. از یک فرمول مطمئن برای نظارت مداوم بر دما، در هنگام مخلوط کردن سنگدانه ها و آب استفاده کنید.
اقدامات لازم در محل کار یا استقرار بتن
اقدامات لازم در محل کار یا استقرار بتن
بتن ریزی در هوای گرم کار را برای کارگران کمی بیشتر می کند. یک سری اقدامات احتیاطی باید در طول تولید و تحویل بتن انجام شود که عملکرد پایداری بتن را افزایش دهد. در مرحله اول، زمان سفر را تا حد امکان کوتاه کنید. با پیمانکار برای زمان تحویل و پیاده سازی هماهنگ کنید تا زمان در معرض گرما قرار گرفتن مواد به حداقل برسد. استفاده از عوامل بازدارنده یا افزودنی های تثبیت کننده هیدراتاسیون می توانند کمک کننده باشند. تخلیه سریع کامیون ها را تمرین کنید تا زمان کمتری برای واکنش بتن قبل از استقرار وجود داشته باشد. برای تخلیه و بتن ریزی بهتر، محل را مرطوب کرده و مطمئن شوید که ناحیه تحت سایه قرار دارد. برای کاهش دمای سطح بتن، آفتاب گیر موقت نصب کنید. همچنین می توان بادگیرهای موقت ایجاد کرد تا سرعت باد بر روی سطح بتن کاهش یابد.
توجه به زمان انجام عملیات
لازم است برنامه ریزی طوری انجام شود که شرایط جوی و آب و هوایی تا حدودی قابل کنترل باشد. در صورت امکان بتن را صبح زود یا شب دیر هنگام مخلوط کنید. از افزودنی هایی مثل کاهنده های آب، بازدارنده ها و سوپر نرم کننده ها نیز می توان استفاده کرد. پخت مناسب بتن برای کاهش اثرات نامطلوب آب و هوای گرم بر کیفیت بتن بسیار مهم است.
کاهنده های آب و فوق نرم کننده ها (superplacticizers)
کاهنده های آب و فوق نرم کننده ها (superplacticizers)
افزودنی های کاهنده آب کارکردن با مخلوط را راحت تر کرده و پراکندگی سیمان را در مخلوط بهبود می بخشند. در واقع از این افزودنی ها می توان برای کاهش مقدار آب مورد نیاز برای یک مخلوط و یا بهبود کارکرد مخلوط در یک مقدار آب مشخص استفاده کرد. فوق نرم کننده ها در واقع کاهنده های آب بسیار کارآمدی هستند و تاخیر در خشک شدن بتن را کم می کنند. کاهش آب موجب کاهش انقباض و بهبود قدرت بتن می گردد.
بازدارنده ها
بازدارنده ها به گونه ای طراحی شده اند که سخت شدن بتن را به عقب بیندازند تا کارگر زمان کافی برای اتمام پیاده سازی بتن و پرداخت سطح آن را داشته باشد. همچنین برای حفظ بتن در طول مسیرهای طولانی مفید هستند. بازدارنده ها به طور موقت روند هیدراتاسیون را متوقف می کنند، اما پس از تاخیر برنامه ریزی شده، سخت شدن با سرعت بیشتری انجام می شود. بنابراین استفاده از بازدارنده ها به ویژه در محافظت از لبه ها در برابر خشک شدن در هنگام بتن ریزی در هوای گرم می تواند موثر باشد.
آشنایی با برخی از انواع بتن ها
آشنایی با برخی از انواع بتن ها
انواع مختلفی بتن وجود دارد که با توجه به نوع کاربرد و ویژگی های مورد انتظار می توانید از آن ها استفاده کنید. در این بخش دو نوع بتن با نام های بتن فومی یا اسفنجی که برای کاربردهایی که وزن کم مورد نظر است استفاده می شود و بتن شسته شده که بیشتر مصارف تزئینی دارد، معرفی می شوند.
بتن فومی یا اسفنجی (Foam Concrete)
بتن فومی یا اسفنجی، به عنوان بتن سلولی سبک وزنLCC))، بتن سلولی با چگالی کم LDCC)) نیز شناخته می شود به عنوان دوغابی بر پایه سیمان با حداقل ۲۰ درصد (در هر حجم) فوم داخل ملات تعریف می شود. از آنجا که برای تولید بتن اسفنجی از سنگدانه درشت استفاده نمی شود، ممکن است به آن “سیمان فومی” نیز گفته شود. چگالی بتن فومی معمولاً از ۴۰۰ کیلوگرم در متر مکعب تا ۱۶۰۰ کیلوگرم در متر مکعب متغیر است. بتن فومی به طور معمول شامل دوغاب سیمان، ماسه و آب است. به طور کلی با دو روش فیزیکی و شیمیایی می توان فوم را ایجاد کرد. فوم فیزیکی با هوادهی مصنوعی در کارخانه اختلاط بتن ایجاد می شود در حالی که در تولید فوم شیمیایی از یک عامل کف ساز استفاده می شود.
خواص بتن فومی
خواص بتن فومی
بتن فومی یا اسفنجی یک مصالح ساختمانی همه کاره با یک روش تولید ساده است. خواص عایق حرارتی و صوتی بالای آن باعث می شود که کاربرد بسیار متفاوتی نسبت به بتن معمولی داشته باشد. بتن فومی در برابر آتش مقاوم است و ویژگی های عایق حرارتی و صوتی، آن را برای طیف وسیعی از اهداف از جمله عایق کاری کف و سقف، دیوارهای پیش ساخته و غیره ایده آل می کند.
بتن شسته شده
واش بتن یا Washed Concrete یک نوع بتن دارای دانه ها و سنگدانه های ریز و درشت است که معمولا برای مصارف تزئینی مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع در این روش سطح بتن به نحوی شسته می شود تا سنگدانه های درون آن به خوبی نمایان شوند. این روش یکی از رایج ترین روش های تکمیل و پرداخت سطح بتن است. با تغییر اجزای ماسه و سنگدانه های مخلوط بتن، طیف متنوعی از رنگ ها و بافت ها می توانند به وجود آورده شوند و برای کف سازی مکان های مختلف مثل، حیاط، پارک و غیره مورد استفاده قرار بگیرند.
مزایای بتن شسته شده
به طور معمول بتن شسته شده به شکل موزاییک در قطعات و اندازه های مختلف ساخته می شود که به آن موزاییک واش بتن گفته می شود. تولید آن به این شکل موجب می شود که کار کردن با آن و کف سازی راحت تر و سریع تر انجام شود. علاوه بر این ظاهر طبیعی زیبایی داشته و قیمت مناسبی نیز نسبت به کفپوش های دیگر دارد. از دیگر مزایای آن می توان به مقاومت بالا در برابر شرایط آب و هوایی و هم چنین سر نبودن آن ها اشاره کرد.