تاثیر هوای گرم در بتن: 7 عامل مهم

هوای گرم همیشه چالش‌های فراوانی برای انجام عملیات اختلاط، بتن‌ریزی و گیرش سیمان به همراه داشته است؛ چالش‌هایی که در صورت عدم رعایت تمهیدات خاص و نکات فنی ویژه، می‌تواند آثار نامطلوبی در خواص و ویژگی‌های بتن داشته باشد. اما سؤال این‌جاست که چگونه می‌توان با این چالش‌ها مقابله کرد و راهکار مناسب هر یک از این چالش‌ها چیست؟ در مقاله «7 تاثیر هوای گرم در بتن» بر آن هستیم به بررسی چالش‌های پیش روی متخصصین حوزه بتن پرداخته و راهکارهای مناسب با چالش‌ها را ارائه کنیم. پس تا انتها همراه ما باشید.

1) آهنگ سخت شدن بتن

اولین تأثیری که هوای گرم بر بتن می‌گذارد، زود سخت شدن بتن است. بتن‌هایی که در شرایط آب و هوایی گرم تولید می‌شوند، نسبت به بتن تولید شده در دمای پایین در روزهای اولیه آهنگ سخت شدن و افزایش مقاومت بالاتری دارند. بنابراین در سنین اولیه مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهند. این در حالی است که آهنگ رشد این گونه بتن‌ها در طول 28 روز به این سرعت نیست و بتن می‌تواند مقاومت کمتری داشته باشد.

2) کاهش کارایی و اسلامپ بتن

کاهش کارایی و اسلامپ بتن در شرایط گرم آب و هوایی، باعث می‌شود فرصت کافی برای متراکم کردن، ویبره زدن و پرداخت بتن نداشته باشید. این اتفاق باعث مشکلات زیادی در پروژه بتنی شده و به همین دلیل در بعضی مواقع لازم است آب بیشتری در محل پروژه وجود داشته باشد تا به بتن اضافه شود.

3) کاهش مقاومت فشاری

احتمال کاهش مقاومت فشاری بتن در شرایط آب و هوایی گرم دلایل متعددی دارد. در ادامه به بررسی و معرفی برخی از مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم.

افزودن آب بیشتر به بتن

از آن‌جا که تبخیر آب بتن در هوای گرم با سرعت بسیار بالا انجام می‌شود و از سوی دیگر حرارت‌زایی ناشی از فرآیند هیدراتاسیون در این شرایط آب و هوایی بیشتر است، بتن به سرعت سفت می‌گردد. در این مواقع، برخی افراد ممکن است برای جبران کارایی به بتن آب اضافه کنند که این کار اشتباه است و باعث کاهش مقاومت بتن می‌شود.

افزایش سرعت تشکیل کریستال‌ها اطراف سنگدانه‌ها

در شرایط آب و هوایی گرم، کریستال‌های تشکیل شده اطراف سنگدانه‌ها با سرعت بیشتری تشکیل می‌شوند. هر قدر کریستال‌ها با سرعت بیشتر ایجاد شوند، مقاومت در این ناحیه به دلیل ساختار ضعیف‌تر کریستال‌ها کاهش خواهد یافت. در واقع ساختار ضعیف کریستال‌ها باعث کاهش مقاومت ناحیه انتقال در بتن می‌شود و این امر به طرز چشمگیری بر مقاومت کلی بتن تأثیر داشته و باعث کاهش آن می‌گردد.

بیشتر بخوانید: ناحیه انتقال در بتن (ITZ)

تاثیر هوای گرم در ایجاد درز سرد

سفت شدن و گیرش سریع بتن در هوای گرم باعث می‌شود چسبندگی با بتن جدیدتر امکان‌پذیر نباشد و به اصطلاح درز سرد ایجاد شود. این درزها که بیشتر در دیوارها و ستون‌ها دیده می‌شوند، بر مقاومت فشاری کلی سازه بتنی مؤثرند.

4) کاهش زمان گیرش اولیه بتن

از دیگر دلایل تاثیر هوای گرم در بتن، زمان گیرش اولیه بتن است. زمان گیرش اولیه بتن در هوای گرم می‌تواند تا یک سوم نسبت زمان گیرش اولیه بتن در هوای سرد کاهش یابد؛ برای مثال اگر بتنی با شرایط و طرح اختلاط یکسان داشته باشید، چنانچه زمان گیرش اولیه بتن در فصل زمستان برابر با 6 ساعت باشد، این مقدار در تابستان می‌تواند تا 2 ساعت هم کاهش پیدا کند. این موضوع زمانی اهمیت پیدا می‌کند که این کاهش زمان گیرش، منجر به ایجاد ترک‌های حرارتی در بتن شود.

بیشتر بخوانید: ترفند حفظ اسلامپ بتن

5) تاثیر هوای گرم بر نمای ظاهری بتن

نمای ظاهری بتن، پنجمین عاملی است که هوای گرم می‌تواند روی آن تأثیر بگذارد. در ذیل به دو تأثیر عمده هوای گرم بر نمای ظاهری بتن می‌پردازیم.

تخریب لایه سطحی بتن

از آن‌جا که در شرایط آب و هوایی گرم، سطح بتن با تبخیر سطحی سریع‌تری روبه‌رو است، این سطح زودتر سخت و سفت می‌شود. همین امر باعث می‌شود آب‌انداختگی و رو زدگی که در بحث پرداخت بتن اهمیت بسیار زیادی دارد، اتفاق نیفتد. بدین‌ترتیب آب در لایه‌های پایینی بتن به دام افتاده، در حالی که لایه‌ی بالایی سخت و سفت می‌شود. بنابراین لایه‌های رویی و زیرین دچار جداشدگی شده و این موضوع در آینده باعث ایجاد تخریب سطحی و نمای ظاهری بتن می‌گردد.

تغییر رنگ در قسمت‌های مختلف بتن

دومین تأثیری که هوای گرم بر نمای ظاهری بتن دارد، سرعت متفاوت هیدراتاسیون در نقاط مختلف است. این موضوع باعث می‌شود رنگ نقاط مختلف تغییر کند. بسیاری از کسانی که در زمینه‌ی تایل‌های بتنی فعالیت دارند، معمولاً با تغییر رنگ در نقاط مختلف بتن روبه‌رو هستند و این تغییر سرعت هیدراتاسیون می‌تواند یکی از دلایل این رویداد باشد.

6) تاثیر هوای گرم بر ترک‌های انقباضی در بتن

ترک‌های انقباضی معمولاً به دلیل کاهش حجمی ایجاد شده افت رطوبت در خمیر سیمان رخ می‌دهد. در واقع در فصل گرما، انقباض شدید و سریع‌تر خمیر سیمان نسبت به حالت معمولی در کنار مهار شدن بتن توسط بخش‌های دیگر سازه، باعث افزایش ایجاد تنش‌های کششی در بتن می‌شود. زمانی که این تنش بیشتر از مقاومت کششی بتن باشد، ترک‌های انقباضی شکل می‌گیرد.

7) تاثیر هوای گرم بر ترک‌های حرارتی در بتن

ترک‌های حرارتی به دلیل تفاوت آهنگ کاهش دمای هیدراتاسیون در بخش‌های مختلف سازه یا سرد و گرم کردن بخشی از سازه با درجه و سرعت متفاوت نسبت به بخش دیگر سازه به وجود می‌آیند. آنچه باعث ایجاد ترک‌های حرارتی می‌شود، تفاوت دمایی در بخش‌های مختلف بتن است. این تفاوت باعث ایجاد تغییر حجم دیفرانسیلی در بتن شده و چنانچه تنش‌های ناشی از تغییر حجم دیفرانسیلی از مقاومت کششی بتن بیشتر شود، ترک حرارتی در بتن رخ می‌دهد. حال در شرایط آب و هوایی گرم به دلیل سخت شدن سریع‌تر لایه‌ی سطحی بتن، دمای آدیاباتیکی (بی دررو) ناشی از واکنش داخلی هیدراتاسیون در بتن به مقدار بیشتری افزایش می‌یابد. این تغییر دما در لایه‌های رویی و زیرین، باعث ایجاد تغییر حجم دیفرانسیلی و در نهایت، باعث ایجاد ترک حرارتی در بتن می‌گردد. در این مقاله به معرفی و بررسی 7 تاثیر هوای گرم در بتن، مثل: آهنگ سخت شدن بتن، کاهش کارایی و اسلامپ بتن، کاهش مقاومت فشاری، کاهش زمان گیرش اولیه، تأثیر هوا بر نمای ظاهری و انواع ترک‌های انقباضی و حرارتی ایجاد شده در بتن پرداختیم. در پایان خوشحال می‌شویم تجربیات خود را در این زمینه با ما و دیگر کاربران به اشتراک بگذارید.