تخریب بتن با یخ زدگی؛ چالش جدی پیمانکاران و مجریان پروژه‌ها
بتن‌ها در کنار ترکیبات سیمانی، در افزایش پایداری سازه‌ها و طول عمر ساختمان‌ها نقش مهمی بر عهده دارند. بااین‌حال تغییرات دما می‌تواند مقاومت این مصالح را کاهش دهد. سرد شدن هوا توانایی سیمان برای واکنش نشان دادن با آب را کمتر می‌کند. این فرایند با افزایش زمان گیرایی بتن همراه است که در بلندمدت باعث تخریب بتن با یخ زدگی می‌شود. در زمان قرارگیری بتن مرطوب در دماهای پایین، فرایند یخ زدن بتن تهدیدی جدی است که باید با استفاده از راهکارها و اقدامات ایمنی از وقوع آن جلوگیری کرد.
هوای سرد چگونه باعث یخ زدگی و تخریب بتن می‌شود؟
یکی از دلایل افزایش نفوذپذیری بتن و کاهش میزان سختی و پایداری آن، کم شدن دمای بتن است. در دمای زیر نقطه انجماد، واکنش‌های شیمیایی برای افزایش مقاومت بتن به طور کامل متوقف می‌شوند. دماهای بسیار پایین، آهنگ کسب مقاومت بتن را کاهش می‌دهند و به همین دلیل این متریال باید در مقابل فرایند یخ زدگی محافظت شود.
یخ زدن بتن یک فرایند پیوسته و آرام است. در چنین شرایطی مقدار کمی از آب در منافذ مویین درون بتن باقی می‌ماند که به دلیل بیشتر شدن حجم آب در زمان انجماد، تحت تاثیر فشار هیدرواستاتیک قرار می‌گیرد. در صورت از بین نرفتن این فشار، کشش داخلی در بتن افزایش می‌یابد و این متریال ترک می‌خورد و کاملا شکسته می‌شود.
اطلاع از یخ زدگی بتن اهمیت بالایی دارد؛ زیرا بتن با برخورداری از ویژگی هیدراتاسیون تا دمای 10- درجه سلسیوس، در مدت عمل‌آوری و رشد نیاز به مراقبت‌های ویژه‌ای دارد تا به بالاترین میزان مقامت برسد. در صورت آسیب به بتن بر اثر یخ زدگی در سال‌های اولیه تولید، پایداری آن تا همیشه از بین می‌رود.
روش‌های تشخیص تخریب بتن با یخ زدگی
برای تشخیص تخریب بتن با یخ زدگی دو روش اصلی پیش روی مهندسان ناظر وجود دارد. این روشها در بلندمدت و کوتاه‌مدت بررسی می‌شوند. در روش بلندمدت، بتن‌های آسیب‌دیده به دلیل ترک‌های موجود شکلی شبیه به پودر و ماسه پیدا می‌کنند. از سوی دیگر در روش کوتاه‌مدت تاثیر یخ زدگی بر عملکرد بتن، اجزایی مانند دیوار برشی یا ستون‌ها، علائمی از ترک را نشان می‌دهد. همچنین با ضربه زدن به آن‌ها می‌توان لایه رویی بتن را کاملا جدا کرد و فرایند تخریب بتن با یخ زدگی را تشخیص داد.
اثرات یخ زدگی بر انواع بتن
یخ زدگی بتن صدمات داخلی فراوانی را به این متریال بادوام وارد می‌کند. دمای بسیار پایین با تاثیر مستقیم بر گیرایی بتن، مانع از عملکرد مناسب آن در برابر نفوذناپذیری می‌شود و این متریال را از درون نابود می‌کند. نشانه‌ها و اثرات متعددی برای یخ زدگی انواع بتن‌ها وجود دارند.
بر همین اساس مهم‌ترین نشانه‌های ظاهری یخ زدن بتن عبارت‌اند از:
- مشاهده عدم گیرایی بتن و انعطاف‌پذیری این متریال با کمی فشار بر روی قسمت‌هایی از سقف که ضخامت بتن کمتری دارند.
- پوسته‌پوسته شدن بتن با فشار کم انگشت
- ترک‌خوردگی در نزدیکی اتصالات، درزها و لبه‌های آزاد (ترک‌خوردگی D)
- بیرون پریدگی‌های موضعی در مصالح سنگی درشت‌دانه
راهکارهای پیشگیری از تخریب بتن با یخ زدگی
بتن‌ریزی در هوای سرد تابع رعایت استانداردهایی است تا مانع از تخریب بتن با یخ زدگی شود. این کار در کمتر از 5 درجه سانتی‌گراد، سرعت فرایند هیدراتاسیون را کند می‌کند و مقاومت بتن را کاهش می‌دهد. بر همین اساس بر اساس آیین‌نامه بتن ایران (آبا) و مقررات بتن آمریکا (ACI306-10) باید از راهکارهایی اصولی برای پیشگیری از آسیب به بتن در هوا سرد استفاده کنید.
جایگزینی سیمان تیپ یک مرغوب و عیار بالا با سیمان تیپ سه، استفاده از اسلامپ بتن با عدد کمتر از 50 میلی‌متر در صورت عدم استفاده از روان‌کننده، ادامه دادن کیورینگ بتن به مدت 24 ساعت تا رسیدن به مقاومت 5 مگاپاسکال، اعمال محدودیت در نسبت آب به سیمان، استفاده از ضد یخ آزمایش‌شده یا مواد افزودنی زودگیر کننده مناسب و محافظت از بتن سخت شده با مقاومت شاری کمتر از 24 مگاپاسکال از مهم‌ترین راهکارها برای افزایش مقاومت بتن در برابر یخ زدگی هستند.
بر همین اساس برخی دیگر از مهم‌ترین راهکارهای مقابله با یخ زدگی بتن عبارت‌اند از:
- نگهداری دمای بتن بالاتر از صفر درجه سانتی‌گراد در دو روز اول عمل‌آوری بتن
- نگه داشتن دمای بتن در مجاورت هوای سرد بالاتر از 5 درجه سانتی‌گراد
- استفاده از گونی، ماسه و پلاستیک تیره برای محافظت از بتن پرداخت شده
- پوشاندن بتن پرداخت شده با پلاستیک تیره، گونی، ماسه یا کاه
- افزایش کارایی بتن با افزودن روان‌کننده و افزودنی خمیرکننده
- افزایش دمای سنگ‌دانه‌ها تا دمای 15 درجه سانتی‌گراد
- افزایش دمای آب تا حداکثر 60 درجه سانتی‌گراد
- عدم به‌کارگیری سیمان سرباره‌ای و پوزولانی
- تغییر ساعات بتن‌ریزی به ساعات گرم روز
- یخ‌زدایی قالب‌ها، میلگرد‌ها و سنگ‌دانه‌ها
- به‌کارگیری سیمان تیپ چهار
- کم کردن آب مصرف‌شده در بتن
- ثبت دمای بتن دو بار در روز
مقاوم‌ترین بتن‌ها در برابر یخ زدگی را از بتن پارس زاگرس خریداری کنید
مجموعه بتن پارس زاگرس متشکل از دو کارخانه صنایع بتنی زاگرس و بتن پارس 321 است که با بهره‌گیری از دانش متخصصان و استفاده از پیشرفته‌ترین تجهیزات تولید و حمل بتن، باکیفیت‌ترین نوع این متریال را تولید می‌کند. تیم ما با فراوری منحصربه‌فرد بتن‌ها و انجام آزمایش‌های تخصصی در لابراتوری‌های مجهز، مقاومت بتن را در برابر دمای بسیار پایین و یخ زدگی افزایش می‌دهد. شما می‌توانید برای اطمینان از عملکرد مناسب بتن در دماهای بسیار پایین، از طریق تماس با کارشناسان سایت ما بتن آماده مناسب پروژه‌های عمرانی خود را خریداری کنید.
سوالات متداول
برای تشخیص تخریب بتن با یخ زدگی از چه روش‌هایی استفاده می‌شود؟
مشاهده عدم گیرایی و انعطاف‌پذیری بتن، پوسته‌پوسته شدن بتن با فشار کم انگشت، ترک‌خوردگی در نزدیکی اتصالات و بیرون پریدگی‌های موضعی از جمله این روشها هستند.
دمای پایین چگونه باعث تخریب بتن می‌شود؟
در دمای زیر نقطه انجماد، واکنش‌های شیمیایی بتن برای پایداری در برابر نفوذپذیری کاملا متوقف می‌شوند و از این طریق بتن از درون منهدم می‌شود.
برای جلوگیری از تخریب بتن با یخ زدگی چه راهکارهایی وجود دارد؟
عدم به‌کارگیری سیمان سرباره‌ای و پوزولانی، تغییر ساعات بتن‌ریزی به ساعات گرم روز، یخ‌زدایی قالب‌ها، میلگرد‌ها و سنگ‌دانه‌ها و … از جمله این راهکارها هستند.
ثبت ديدگاه