نکات ساخت سازه بتنی و بتن ریزی در زمستان
دسترسی سریع به محتوای مقاله
سازه‌های بتنی به دلیل ارزان بودن قیمت روز میلگرد نسبت به تیرآهن، بیشتر موردتوجه هستند اما این سازه‌ها نیاز به زمان بیشتری برای تکمیل دارند. به این دلیل که باید بتن ریزی هر طبقه کامل انجام شده و این بتن خشک شود تا امکان بتن ریزی برای افزایش طبقات وجود داشته باشد. حال اگر قرار باشد سازه بتنی در فصول سرد سال ساخته شود، به دلیل سرمای هوا، فرآیند تکمیل سازه حتی ممکن است بیشتر به طول بی انجامد. از طرفی، امکان یخ‌زدگی بتن و مشکلاتی از این قبیل فرآیند تکمیل پروژه را به تأخیر بیندازند. برای اینکه دچار چنین مشکلاتی نشوید، لازم است تا با اصول و نکات بتن ریزی در فصل زمستان آشنا شوید.
آیا ساخت سازه بتنی در زمستان دشوارتر است؟
برخی افراد تصور می‌کنند که به دلیل سرمای هوا در فصل زمستان، کارگران برای ساخت سازه‌های بتنی با چالش‌های بیشتری مواجه هستند. آن‌ها متصورند که سرمای هوا ممکن است باعث افزایش احتمال سرخوردن کارگران، احتمال بیماری آن‌ها، مشکلات در ساخت مصالح و... شود و به همین دلیل ساخت سازه بتنی در فصل زمستان را بسیار دشوار می‌پندارند. اما باید گفت که هوای گرم هم مشکلات مخصوص به خود را دارد و دشواری ساخت سازه بتنی مختص به فصول سرد سال نیست.
بتن ریزی در فصل زمستان ازاین‌جهت دشوار است که ممکن است به دلیل یخ زدن بتن، زمان اتمام پروژه شما با تأخیر مواجه شود. همچنین، احتمال کاهش کیفیت بتن و نیز کاهش مقاومت مطلوب آن وجود دارد. بنابراین، اگر می‌خواهید از چنین چالش‌هایی جلوگیری کنید، با ما همراه باشید تا مطابق آیین‌نامه بتن ایران، بهترین راهکارها برای ساخت سازه بتنی در زمستان را فراگیرید.
مفهوم هوای سرد بر اساس آیین نامه های ساخت و ساز
همان‌طور که گفته شد، این‌طور عنوان می‌شود که بتن ریزی در زمستان دشوار است. اما آیا چنین ادعایی باعث توقف ساخت سازه‌های بتنی در فصل زمستان می‌شود؟ طبیعتاً خیر. کافی است به گوشه و کنار شهرها سر بزنید تا ببینید که پروژه‌های عمرانی حتی در فصل سرما هم در حال انجام هستند. اینکه گفته می‌شود بتن ریزی در سرما دشوار است، منظور وقتی است که دما تا محدوده‌های بحرانی سرد شود و در کمتر از آن، امکان یخ‌زدگی بتن وجود دارد. حال به چه هوایی سرد و چه دمایی برای بتن ریزی بحرانی گفته می‌شود؟
تعریف هوای سرد و دمای مجاز بتن ریزی در فصل سرما بر اساس آیین‌نامه‌های مختلف متفاوت است. برخی از آیین‌نامه‌ها یک کمینه دما را در نظر می‌گیرند اما برخی دیگر یک میانگین برای دما معرفی می‌کنند. به‌عنوان‌مثال، مطابق آیین‌نامه بتن ایران ویرایش 1400، هوای سرد این‌گونه تعریف شده است:
"در مواردی که دمای هوا کمتر از 5+ درجه سانتی‌گراد باشد یا احتمال برود که در مدت حفاظت از بتن، دمای هوا به کمتر از این مقدار برسد، شرایط هوای سرد به وجود می‌آید و باید الزامات این بخش رعایت شود"
در مبحث 9 مقررات ملی ساختمان ویرایش 1392، ضوابط ویژه اجرای بتن در هوای سرد این‌گونه عنوان شده است که هوای سرد به وضعیتی اطلاق می‌شود که برای سه روز متوالی، هر دو شرط زیر برقرار باشد:
- دمای متوسط روزانه هوا در شبانه‌روز کمتر از 5+ درجه سانتی‌گراد باشد. منظور از دمای متوسط، میانگین حداقل و حداکثر دمای هوا در فاصله زمانی بین نیمه‌شب تا نیمه‌روز است.
- دمای هوا برای بیشتر از نصف روز از 10+ درجه سانتی‌گراد زیادتر نباشد.
همچنین، در مبحث 9 مقررات ملی ساختمان ویرایش 1399، هوای سرد به‌صورت زیر تعریف شده است:
"بتن ریزی در هوای سرد به مواردی اطلاق می‌شود که بتن در دمای محیطی کمتر از 5+ درجه سانتی‌گراد ریخته و نگهداری می‌شود. در این موارد باید تمهیدات خاص هم برای ریختن و هم برای عمل آوردن به کار گرفته شود تا از شرایط یخ‌زدگی جلوگیری شده و شرایط مناسب برای ایجاد مقاومت مطلوب برقرار شود"
تأثیر هوای سرد بر بتن
مهم‌ترین چالش بتن ریزی در هوای سرد، کاهش مقاومت و قابلیت سخت شدگی آن است. چون‌که وقتی دمای هوا به زیر نقطه انجماد بتن می‌رسد، روند شیمیایی سخت شدن بتن متوقف می‌شود. به عبارتی، در دماهای کم، نرخ سفت شدن بتن کاهش یافته و بتن در معرض آثار مخرب ناشی از یخبندان قرار می‌گیرد که باید از آن محافظت به عمل آید. درواقع، در هوای سرد سرعت واکنش آب و سیمان کاهش یافته و زمان گیرش بتن طولانی می‌شود. نتیجه این پدیده این است که بتن ساخته‌شده در ساعات اولیه روزهای سرد مقاومت چندانی ندارد.
نکات بتن ریزی در فصل زمستان
به‌منظور انجام هرچه بهتر بتن ریزی در زمستان و هوای سرد، لازم است نکاتی را قبل و بعد از بتن ریزی رعایت کنید تا هم روند کاری پروژه شما مختل نشود و هم کیفیت و استحکام بتن حفظ شود.
نکات پیش از بتن ریزی
- چک کردن و بررسی وضعیت آب‌وهوا
- تأمین تجهیزات به‌منظور جلوگیری از یخ زدن بتن مانند عایق حرارتی، گونی، ضد یخ بتن و زودگیر
- پاک کردن قالب‌ها و سطح میلگردها از رطوبت، برف و یخ
- گرم کردن میلگردها در محل‌های تماس آن‌ها با بتن
- خودداری از بتن ریزی روی سطوح یخ‌زده
- افزایش دمای بتن طبق ضوابط آیین‌نامه بتن ایران
نکات پس از بتن ریزی
- جلوگیری از تجمع آب روی سطح بتن با کاهش میزان آب موجود در آن
- عدم آب دادن به بتن و جلوگیری از یخ‌زدگی آن روی سطح
- عدم استفاده از حرارت مستقیم و وسایل گرمایشی دودزا به‌منظور خشک‌کردن بتن
- استفاده از پوشش‌های عایق برای جلوگیری از یخ‌زدن بتن مانند پوشش‌های پلی استایرن، پلی اورتان، پلی‌پروپیلن و پلی‌اتیلن
- عدم استفاده از عایق‌هایی مانند پشم‌شیشه، پشم سنگ، کاه و...
- استفاده از ضد یخ بتن و زودگیر به‌منظور افزایش گیرایش بتن
- استفاده از سیمان نوع 3 به دلیل برخورداری از سرعت گیرش بالاتر
- برداشتن تدریجی و نه یک‌باره محافظ بتن
روش های مقاوم سازی بتن یخ زده
یخ‌زدگی بتن علاوه بر کاهش کیفیت بتن، منجر به کاهش مقاومت آن می‌شود. بدین‌صورت که آب پس از یخ زدن در بتن موجب انبساط آن می‌شود درصورتی‌که بتن برای سفت شدن و بهبود عملکرد نیاز به انقباض دارد. وقتی‌که هوا گرم شود، این یخ بین بتن آب شده و ترک‌های عمقی برجای می‌ماند. این ترک‌ها باعث کاهش مقاومت بتن شده و در اثر ضربه به‌راحتی شکست و تخریب آن را به دنبال دارند. به‌منظور بهبود مقاومت بتنی که نسبت به شرایط اولیه حدود 65 تا 85 درصد آسیب دیده است، می‌توان از روش‌های زیر استفاده کرد:
- مقاوم‌سازی با الیاف FRP
- مقاوم‌سازی با ژاکت بتنی
- مقاوم‌سازی با استفاده از ژاکت فولادی
- تقویت سازه‌های بتنی با دیوار برشی
برای آشنایی کامل با این روش‌ها، پیشنهاد می‌شود مقاله مقاوم سازی ساختمان بتنی را مطالعه نمایید.
سؤالات متداول
1- در چه مواردی نمی‌توان از ضد یخ بتن استفاده کرد؟
در بتن‌های پیش‌تنیده حاوی آلومینیوم و فولاد گالوانیزه، بتن‌های در تماس با آب و خاک سولفاته و بتن‌های حاوی سنگ‌دانه‌های مستعد به واکنش قلیایی.
2- دمای بحرانی برای بتن ریزی در فصل زمستان چند درجه است؟
دمای بحرانی بتن ریزی بر اساس آیین‌نامه‌های مختلف ساخت‌وساز متفاوت است. برخی از آن‌ها کمینه دما و برخی دیگر یک دمای میانگین را معیار قرار می‌دهند.