بتن ریزی در سرما

لازم است که بتن تازه در برابر آثار ویرانگر یخ زدگی محافظت شود بتنی که حتی یک بار در سنین اولیه یخ زده باشد در مقایسه با بتنی که یخ نزده باشد در برابر شرایط جوی از مقاومت کمتری برخوردار است و نیز آب بند نخواهد بود.

مصرف مواد افزودنی بتن فواید زیر را دارد:

از خسارت به بتن ناشی از یخ زدگی در زمان‌های اولیه که قرار است در هوای سرد استفاده شود، جلوگیری می‌شود.
از رشد قدرت و مقاومت مورد نیاز بتن جهت آن اطمینان حاصل می‌شود.
از شرایط مطلوب برای بهبود استحکام بدون استفاده از گرمای اضافی در زمان آن باید، اطمینان حاصل می‌شود.
تغییر دمای سریع در بتن به منظور جلوگیری از ترک خوردگی در آن زمان ، کنترل می‌شود.
محافظت دائمی از ساختار بتن در آن زمان فراهم می‌شود.

هوای سرد به وضعیتی اطلاق می‌گردد که برای سه روز متوالی شرایط زیر برقرار باشد:

دمای متوسط هوا در شبانه روز کمتر از ۵ درجه سانتیگراد باشد.
دمای هوا برای بیشتر از نصف روز از ۱۰ درجه سانتی گراد زیادتر نباشد.

راه حل
اولین راه حل گرم کردن مصالح و خصوصاً آب مصرفی در بتن است. البته این روش تقریباً ناکارآمد بوده و صرفاً نیروی زیادی را می‌طلبد.
برای دومین راه حل می‌توان استفاده از مواد تسریع کننده را در نظر گرفت. این مواد موجب افزایش سرعت هیدراتاسیون و بالا رفتن دمای حاصل از هیدراتاسیون می‌شود. مقاومت بتن در سنین اولیه نیز افزایش می‌یابد.
سومین راه حل و بهترین آن استفاده از ضد یخ بتن می‌باشد زیرا یک ضد یخ بتن خوب نقطه انجماد آب موجود در بتن را پایین آورده و همچنین به عنوان یک زودگیر بتن عمل می‌کند به همین علت شرایط بند ۲ را نیز برآورده می‌کند و بهترین راه برای آن استفاده از ضد یخ بتن می‌باشد.
بتنی که در هوای سرد ریخته می‌شود تنها در صورتی دارای مقاومت و دوام لازم برای رعایت الزامات سرویس مدنظر می‌باشد، که به صورت مناسبی تولید، ریخته و محافظت شود.

با وجود اینکه آن زمان شناخته می‌شود ولی در طول ۲۴ ساعت اولیه برای جلوگیری از یخ زدگی حفاظت در بهار و پاییز نیز لازم است. وقتی بتن یخ می‌زند چه اتفاقی می‌افتد؟ آب داخل منافذ در بتن در حدود ۱ درجه سانتی گراد (۳۰ درجه فارنهایت) شروع به یخ زدگی می‌کنند.

هنگامیکه مقداری آب یخ می‌زند غلظت یون داخل آب یخ نزده بالا می‌رود علاوه بر این، نقطه انجماد نیز بالا می‌رود. در حدود -۳ تا -۴ درجه سانتی گراد (۲۵ تا ۲۷ درجه فارنهایت)، منافذی که به اندازه کافی داخل آن آب است یخ می‌زند در نتیجه هیدراتاسیون کاملاً متوقف می‌شود و بنابراین استحکام بتن، نیروهایی که بوسیله انبساط یخ تولید مشوند (حجم یخ اشغالی حدود ۹٪ بیشتر از آّب) ممکن است در یکپارچگی طولانی مدت بتن زیان آور باشد.

اهداف در آن زمان چه هست:

از خرابی بتن به سبب یخ زدگی در مراحل زودتر جلوگیری می‌کند.
مطمئن می‌شود که بتن استحکام لازم برای برداشت مطمئن از فرم‌ها را ارتقا می‌دهد.
شرایط بهبودی را برقرار می‌کند که قدرت انبساط طبیعی را بدون استفاده از دمای اضافی می‌پروراند.
تغییرات دمایی سریع را در داخل بتن محدود می‌کند تا از ترک‌های دمایی جلوگیری شود.
حفاظت دائمی با قابلیت استفاده مورد در خواست از ساختار را فراهم می‌کند.
برای هر ۱۰ درجه سانتی گراد (۱۸ درجه فارنهایت) کاهش در دمای بتن، دفعات آن را دو برابر می‌شود بنابراین تعداد دفعاتی که بتن به سبب یخ زدگی مستعد آسیب پذیری و خرابی می‌باشد، افزایش می‌یابد.

از دیگر اهداف مصرف مواد افزودنی بتن فابیر در آن زمان را می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

جلوگیری از خسارت به بتن ناشی از یخ زدگی در زمان‌های اولیه
اطمینان از رشد مقاومت مورد نیاز بتن جهت آن
نگهداری از شرایط مطلوب برای بهبود استحکام بدون استفاده از گرمای اضافی در زمان بتن ریزی
کنترل تغییر دمای سریع در بتن به منظور جلوگیری از ترک خوردگی
محافظت دائمی از ساختار بتن
باید توجه داشته باشید که بتن گرم قرار داده شده در بستر سرما، گرما از دست می‌دهد و افت دما پیدا می‌کند. دانستن این مسئله بسیار مهم است که اگر ساختار به دلیل کیورینگ و محافظت نامناسب دچار خرابی شده باشد رسیدن بتن به مقاومت ۲۸ روزه مخصوص بی فایده خواهد بود.

بتنی که از یخ زدگی محافظت شده است تا وقتی که به مقاومت فشاری حداقل( 3.45Mpa ) برسد بدلیل قرار گرفتن در معرض یک چرخه یخ زدگی تنها دچار خرابی نمی‌شود. بتنی که محافظت می‌شود و یا احتمالاً عمل آوری می‌گردد علی‌رغم قرار گرفتن در معرض هوای سرد به مقاومت بالقوه خودش می‌رسد. به جز در گرما و محوطه حفاظتی، نیازی به تأمین رطوبت خارجی برای عمل آوری در زمان هوای سرد نیست ویا این نیاز کمتر می‌گردد.

راهکارهای توصیه شده و قوانین پایه‌ای
برنامه ریزی
قبل از بتن ریزی، روش‌های بتن ریزی در هوای سرد که قرار است استفاده شوند به وضوح معین می‌گردند. گذاشتن جلسه قبل از شروع کار با پیمان کار، تصریح کننده، تولید کننده، آزمایشگاه و دیگر بخش‌های جالب دیگر بسیار توصیه می‌گردد.