بتن‌ریزی حین وزیدن باد
وزیدن باد شدید، نیز اثرگذاری بسیاری در افزایش نرخ تبخیر آب بتن دارد که برای جلوگیری از بروز مشکلات ناشی از این مورد باید به نکات زیر توجه نمود:
آغاز خشک شدگی سطح هنگامی رخ می‌دهد که آهنگ تبخیر از آهنگ انتقال آب به لایه‌های سطحی بتن تازه بیشتر شود. وزیدن بـاد و سرعت وزش آن یکی از عوامل کاهش رطوبت و افزایش سرعت تبخیر از سطح بتن است.
تبخیر سریع آب بتن احتمال ترک‌خوردگی بتن را خصوصاٌ در مقاطعی مثل سقف افزایش می‌دهد و مهم‌تر از همه این تبخیر موجب به از دست رفتن آب مورد نیاز برای ادامه فرآیند هیدراسیون می‌شود. بطور کلی اولین قدم برای مراقبت و عمل‌آوری بتن تازه حفظ رطوبت آن است؛ که وزش باد از عواملی تأثیرگذار در کاهش رطوبت هوا و افزایش نرخ تبخیر از سطح بتن است.
طبق استاندارد ACI 305R میزان تبخیر بتن ریخته شده در دمای 21 درجه سانتی‌گراد با رطوبت نسبی 50 درصد و سرعت ملایم وزش باد (16 کیلومتر بر ساعت) شش برابر بیشتر از بتن ریخته شده در شرایط بدون وزش باد است؛ در ادامه به این مطلب نیز پرداخته می‌شود.
روش‌های کاهش اثر وزیدن باد روی کیفیت بتن
- نصب سایه‌بان بر روی سطح مقطع
- استفاده از پوشش‌هایی جهت محصورسازی دور مقطع
- استفاده از بادشکن در محل پروژه
- توجه ویژه به عمل‌آوری اولیه یا محافظت
(استفاده از بادشکن سرعت باد را کنترل کرده، شدت آن را کاهش داده و آن را از مسیر اصلی خود منحرف می‌سازد)
این موضوع در بتن‌های پرمقاومت و فوق توانمند و خودتراکم نیز پراهمیت است؛ در رابطه با بتن‌های توانمند، بدلیل پایین بودن نسبت آب به سیمان و همچنین سایر خواص این بتن مثل نیاز به عمل‌آوری و رطوبت‌رسانی سریع‌تر و ویژه‌تر، وزیدن باد اثرگذاری منفی دو چندانی دارد؛ همچنین در رابطه با بتن خودتراکم، به علت این که باید آب‌انداختگی کمتری در این نوع بتن داشته باشیم، سطح آن ممکن است زودتر از بتن‌های معمولی خشک شود و ترک بخورد؛ بویژه در مناطق خشک یا گرم و خشک و یا درصورت وزش باد و تابش مستقیم آفتاب، مشکلات بیشتری ایجاد می‌شود و بلافاصله بعد از ریختن بتن باید اقدامات لازم را انجام داد.
در جدول زیر برای رطوبت‌های نسبی مختلف، میزانی از دمای بتن که ممکن است باعث سطوح بحرانی تبخیر و در نتیجه افزایش احتمال بروز ترک‌های ناشی از افت (جمع‌شدگی) پلاستیک شود را نشان می‌دهد. جدول داده شده براسا فرض سرعت وزش باد 16 کیلومتر بر ساعت و اینک دمای هوای محیط 6 درجه سانتی‌گراد از دمای بتن باشد تنظیم شده است.
نمونه‌ای از رابطه بین دمای بتن و رطوبت نسبی بحرانی
| دمای بتن (سانتی‌گراد) | دمای هوا (سانتی‌گراد) | آهنگ تبخیر | |||
| 1.0 kg/m2/h | 0.75 kg/m2/h | 0.5 kg/m2/h | 0.25 kg/m2/h | ||
| رطوبت نسبی % | |||||
| 41 | 35 | 85 | 100 | 100 | 100 |
| 38 | 32 | 80 | 95 | 100 | 100 |
| 35 | 29 | 75 | 90 | 100 | 100 |
| 32 | 27 | 60 | 85 | 100 | 100 |
| 29 | 24 | 55 | 80 | 95 | 100 |
| 27 | 21 | 35 | 60 | 85 | 100 |
| 24 | 19 | 20 | 55 | 80 | 100 |
- رطوبت نسبی درصدی است که در آن آهنگ تبخیر از مقادیر بحرانی نشان داده شده بیشتر می‌شود با این فرض که در دمای هوای 6 درجه سانتی‌گراد خنک‌تر از دمای بتن باشد و سرعت وزش باد ثابت و برابر 16 کیلومتر بر ساعت اندازه گرفته شده در فاصله 5/0 متر بالای سطح تبخیر.
نموگراف انجمن سیمان پرتلند (PCA) و انجمن ملی بتن آماده اختلاط (NRMCA) می‌باشد که بر اساس روش‌های معمول هیدرولوژیکی برای تخمین میزان تبخیر آب از دریاچه‌ها و مخازن تنظیم شده است و بنابراین وقتی که با استفاده از آن، میزان تبخیر از یک سطح بتنی کاملاً آب انداخته تخمین زده می‌شود از دقت بسیار خوبی برخوردار است. در صورتی که سطح بتن پوشیده از آب انداختگی نباشد، نموگراف و عبارت ریاضی مربوط به آن، نرخ از دست رفتن آب سطح بتن را دست بالا و تا 2 برابر یا بیشتر از واقع محاسبه می‌کند. بنابراین روش فوق بیشتر برای تخمین مقدار بالقوه تبخیر ناشی از شرایط محیطی مناسب است تا میزان واقعی از دست رفتن آب بتن. نشان داده شده است در آغاز فرایند آب انداختگی و در نرخ تبخیر کمتر یا برابر 1/0 kg/m2h، این روش انطباق خوبی با اندازه‌گیری‌های انجام شده برای میزان از دست رفتن آب دارد، مادامی که اندازه‌گیری دما، رطوبت و سرعت باد مطابق توضیح زیر شکل زیر انجام شده باشد.
تخمین‌هایی برای میزان تبخیر بر اساس فاکتورهای محیطی، دما، رطوبت و سرعت وزش باد که در ترک خوردگی ناشی از افت (جمع‌شدگی) پلاستیک مشارکت دارند
اثر دمای هوا و بتن، رطوبت نسبی و سرعت باد بر آهنگ تبخیر از سطح مرطوب بتن؛ این نمودار روشی گرافیکی برای تخمین میزان از دست رفتن رطوبت سطحی در شرایط آب و هوایی مختلف فراهم می‌کند. برای استفاده از نمودار چهار گام اشاره شده در شکل را دنبال کنید اگر آهنگ تبخیر به مقدار 1 kg/m2h نزدیک شود، پیشگیری در برابر ترک‌های ناشی از جمع‌شدگی پلاستیک ضروری است. سرعت وزش باد، سرعت متوسط افقی باد یا جریان هوا در واحد km/h است و باید در ترازی به فاصله تقریبی 5/0 بالاتر از سطح تبخیر اندازه‌گیری شود دمای هوا و رطوبت نسبی باید در ترازی به فاصله تقریبی 2/1 تا 8/1 متر بالاتر از سطح تبخیر در جهت باد و محافظت شده در برابر اشعه خورشید اندازه گیری شود.
شکل فوق تخمین‌هایی برای میزان تبخیر بر اساس فاکتورهای محیطی، دما، رطوبت و سرعت وزش باد که در ترک خوردگی ناشی از افت (جمع‌شدگی) پلاستیک مشارکت دارند، به دست می‌دهد؛ افزون بر این، روش گرافیکی
نمودار، اطلاعات آماده‌ای برای تأثیر تغییر هر یک از عوامل فراهم می‌کند؛ به عنوان نمونه، نشان می‌دهد میزان تبخیر بتن ریخته شده در دمای ۲۱ درجه سانتی گراد، با رطوبت نسبی ۵۰ درصد و سرعت ملایم وزش باد برابر 16 کیلومتر بر ساعت شش برابر بیشتر از بتن ریخته شده در شرایط بدون وزش باد است.
درنهایت باتوجه به موارد فوق و تمهیدات مذکور، می‌توان اثرات منفی وزش باد حین عملیات بتن‌ریزی را به حداقل رسـاند.
