هرچند بتن یکی از رایجترین مصالحی است که در ساخت هر سازهای به کار میرود؛ اما در عین حال از پیچیدهترین موادی است که میتوان با آن کار کرد. زیرا ویژگیهای این ماده بهسرعت در معرض عوامل طبیعی مانند درجه حرارت، رطوبت و سرعت باد تغییر خواهند کرد. در این مقاله از کلار میخواهیم تاثیر آب و هوا بر بتن را موردبررسی قرار دهیم.

چرا باید در زمان کار، به تاثیر آب و هوا بر بتن توجه کنیم؟

هرکسی که با بتن کار کرده باشد؛ میداند که شرایط ایده آل آب و هوایی برای این ماده به ندرت اتفاق می‌افتد. بتن در صورت قرار گرفتن در معرض دمای بالای محیط یا ملات، رطوبت نسبی پایین و سرعت بالای باد، دچار آسیب خواهد شد. هرچند این ماده در مدت بسیار کوتاهی محکم میشود؛ اما مدت زیادی طول میکشد تا سازههای بتنی به کیفیت و پایداری مناسب برسند. به همین دلیل است که باید دید بلندمدتی به این شرایط برای بهبود کیفیت سازهها داشت.

تاثیر آب و هوا بر بتن در زمان خشک شدن

بررسی تاثیر آب و هوا بر بتن

موسسه ACI یا انتشارات فنی موسسه بتن آمریکا یک منبع بسیار عالی برای بررسی تاثیر آب و هوا بر بتن است. در این موسسه عوامل مختلفی موردبررسی قرار میگیرند تا بتوان از نتایج حاصلشده، اطلاعات دقیق و بهروزی را برای پیمانکاران و متخصصان صنعت بتن به دست آورد. اگر می‌خواهید بدانید شرایط محیطی تاثیرگذار بر بتن چیست با ادامه این بخش همراه شود.

  • درجه حرارت بالا

یکی از آزمایشهایی که موسسه ACI بر روی بتن انجام داده است؛ بتن ریزی در هوای گرم است که پیمانکاران در طی آن تلاش میکنند تا حداکثر دمای بتن را به 95 درجه فارنهایت برسانند. پیمانکاران در حالت ایده آل، باید بتوانند سازههای بتنی را در هر منطقهای با هر شرایط آب و هوایی انجام دهند. در دمای 50 تا 60 درجه فارنهایت و شرایط آب و هوایی مناسب، ممکن است خشک شدن و حالت گرفتن بتن حدود 8 تا 48 ساعت طول بکشد.

به دلیل تاثیر زیادی که گرمای هوا بر روی کیفیت و زمان کار با بتن دارد؛ پیمانکاران باید درک کاملی از تاثیرات آب و هوای گرم بر سازههای بتنی داشته باشند تا بتوانند از این شرایط به نفع خود استفاده کنند. برای مثال بتن در هوای گرم نسبت به هوای سرد، سریعتر خشک میشود و حالت میگیرد. زیرا رطوبت موجود در بتن تازه ریختهشده در هوای گرم، با سرعت بیشتری تبخیر میشود؛ درنتیجه زمان کار کاهش پیدا میکند.

نکته مهم: تبخیر سریعتر رطوبت موجود در بتن در هوای گرم، باعث میشود که این سازه زودتر دچار ترک شود. بهویژه اگر بتن در مکانی ریخته شده باشد که روزهای گرم و شبهای سردی دارد؛ احتمال ترکخوردگی بیشتر خواهد بود.

به دلیل این اثرات توصیه میشود که در دمای خیلی گرم کار بتن ریزی انجام نشود. این موضوع بدان معنا است که احتمالا کیفیت بتنی که در درجه حرارت 75 درجه فارنهایت ریخته و پخت میشود؛ از کیفیت بتنی که در هوایی با درجه حرارت 100 درجه فارنهایت ریخته و پخت شده است، بیشتر خواهد بود. به زبان ساده زمان‌بندی و داشتن دانش پیش‌زمینه در زمان کار با بتن در هوای گرم، بسیار مهم است.

بررسی تخصصی تاثیر آب و هوا بر بتن

  • سرما

آزمایشی که برای بررسی تاثیر آب و هوا بر بتن در هوای سرد توسط ACI انجام شده است؛ بتن را سه روز مداوم در معرض هوایی با دمای زیر 40 درجه فارنهایت قرار داده است. همچنین بتن به مدت 12 ساعت در دمای زیر 50 درجه فارنهایت هم امتحان شده است.

طبق نتایج این آزمایش، دمای پایین میتواند ضرر بیشتری را نسبت به هوای گرم، به سازههای بتنی وارد کند. بنابراین در بیشتر موارد سرد بودن هوا به نفع پیمانکاران نخواهد بود.

زمانی که پودر بتن با آب مخلوط میشود؛ یک واکنش شیمیایی فوری رخ خواهد داد که منجر به تبلور داخلی بتن میشود. این کریستالها باعث میشوند که بتن بتواند فشار اضافی را که ممکن است ناشی از مولکولهای یخزده درون بتن باشد؛ تحمل کند. کریستالها برای مدت زیادی، حتی در هوای سرد هم میتوانند به رشد خود ادامه دهند. اما اگر دما به زیر 15 درجه سانتیگراد برسد؛ دیگر رشد نخواهند کرد و بتن در برابر فشارها مقاومت ایده آل را نخواهد داشت.

در شرایط آب و هوایی ایده آل، بتن میتواند حداقل مقاومت فشاری حدود 500 پوند را به دست آورد. اما در آب و هوای سرد، رسیدن به این حد از توانایی مقاومت در برابر فشار در طی مدت 24 ساعت، دشوارتر خواهد بود. به همین دلیل است که متخصصان از ترفندهای صنعتی برای برطرف کردن این مشکل اسنفاده میکنند.

قانون نهایی پیمانکاران برای کار با بتن در هوای سرد:

هرگز بتن را روی زمین یخزده یا ذوبشده نریزید؛ زیرا زمانی که یخ روی زمین ذوب میشود، زمین قدری نشست پیدا میکند. به همین دلیل بتنی که در هوای سرد ریخته شده است؛ تا حد زیادی مستعد ترک خوردن خواهد بود.

تاثیر آب و هوا بر بتن ازنظر کیفی

  • باد

طبق یافتههای ACI در سری آزمایشهای بررسی تاثیر آب و هوا بر بتن، سرعت باد هم میتواند بر روی بتن تازه ریختهشده تاثیرگذار باشد؛ زیرا میتواند بهطور مستقیم بر سرعت تبخیر آب از سطح بتن تاثیر بگذارد. در حقیقت ACI ازنظر فنی سرعت بالای باد را در هوای گرم طبقهبندی میکند؛ زیرا سرعت تبخیر رطوبت در این شرایط، با هوای گرم یکسان خواهد بود.

زمانی که بتن در مناطق بادخیز ریخته میشود؛ سرعت زیاد جریان هوا میتواند به تبخیر رطوبت اضافی در دال بتن کمک کند. به همین دلیل مقاومت سایشی ممکن است تحت تاثیر قرار گرفته و کاهش پیدا کند.

بادهای سردتر میتوانند منجر به ایجاد پدیدهای شوند که سردی باد نامیده میشود و میتواند گرمای اضافی را از بتن خارج کند. علاوه بر این، بادهای سرد میتوانند باعث ترک خوردن بتن شوند؛ زیرا زمان خشک شدن آن را کاهش میدهند و به این ترتیب به کریستالها فرصت کافی برای رشد داده نمیشود.

به همین دلیل است که در این شرایط پیمانکاران فرایند پخت را به کمک بخاری انجام میدهند. همچنین میتوانند از سیلرها برای محافظت از بتن در برابر سرمای هوا استفاده کنند.

سخن پایانی

بتن برخلاف ظاهر محکمی که دارد؛ بسیار ظریف است. متاسفانه بسیاری از مردم از تاثیر آب و هوا بر بتن بی خبر هستند و همین امر باعث میشود که در زمان کار با این ماده، به مشکلات جدی بربخورند. میزان رطوبت هوا، درجه حرارت و سرعت و شدت باد میتواند بهطور مستقیم بر کیفیت بتن تاثیر بگذارد. به همین دلیل است که کار با این ماده مستلزم مهارت و صبر است. تخصص افرادی که با بتن کار میکنند، در کنار شرایط مناسب آب و هوایی میتواند یک سازه با کیفیت بالا را برای شما به ارمغان آورد.

منبع: forconstructionpros