هوای گرم هنگام بتن‌ریزی، باعث کاهش کیفیت بتن تازه و سخت شده می‌شود. هوای گرم به دمای بالای هوا همراه با باد یا بدون باد و رطوبت کم اطلاق می‌شود. این شرایط موجب تبخیر سریع آب، افزایش سرعت آبگیری سیمان، کاهش زمان گیرش، کاهش کارایی بتن تازه و افزایش نرخ افت اسلامپ می‌گردد؛ این عوامل می‌توانند مقاومت نهایی بتن را کاهش دهند. همچنین، هوای گرم مشکلاتی را در فرایند بتن‌ریزی بوجود می‌آورد، این مشکلات در تمامی مراحل بتن‌ریزی، شامل انتقال بتن، اجرا و متراکم کردن بتن، پرداخت سطح بتن و همچنین در مراحل آتی که مربوط به انواع جمع‌شدگی و ترک‌خوردگی، گیرش نهایی و کسب مقاومت بتن قابل مشاهده است؛ تمامی این موارد به پراهمیت شدن این موضوع و جدی گرفتن اثرات هـوای گـرم بر بتن تازه و سخت شده منجر می‌شود.
بتن‌ریزی در هوای گرم، نسبت به هوای معتدل، مشکلات متعددی دارد که به طور مستقیم بر ویژگی‌های بتن تازه و سخت شده تأثیر می‌گذارد. برای مثال، در بتن تازه، سرعت گیرش افزایش می‌یابد و اسلامپ به شدت کاهش می‌یابد، که این مشکلات عملیات انتقال، تراکم و پرداخت بتن را دچار اختلال می‌کند. علاوه بر این، افزایش سرعت گیرش باعث می‌شود که محصولات هیدراتاسیون به شکل نامنظم و تصادفی تشکیل شوند که در درازمدت منجر به کاهش مقاومت بتن خواهد شد. در بتن سخت شده، ترک‌های خمیری ناشی از تبخیر آب از سطح بتن، مقاومت و پایایی بتن را کاهش می‌دهد و در کنار این مسائل گاهاً رشد ترک‌های ناشی از خشک شدن، مشکلات سازه‌ای را بوجود می‌آورد. در هوای گرم باید به مواد تشکیل‌دهنده بتن، روش‌های تولید، حمل و انتقال، فرآیند بتن‌ریزی و عمل‌آوری توجه ویژه‌ای شود تا از افزایش دمای بتن و تبخیر آب جلوگیری شود، زیرا این عوامل می‌توانند مقاومت، قابلیت بهره‌برداری و دوام بتن را کاهش دهند.
مطابق با آیین نامه بتن ایران (آبا)
بتن ریزی در هوای گرم باعث پایین آمدن کیفیت بتن تازه و سخت شده می گردد. هوای گرم به دمای زیاد هوا همراه یا بدون باد و رطوبت کم اطلاق می شود. این عوامل باعث تبخیر سریع آب ، افزایش سرعت آبگیری سیمان ، کاهش روانی و کارایی بتن تازه و تسریع گیرش آن می شود که می تواند موجب کاهش مقاومت نهایی بتن گردند. هوای گرم همچنین باعث ایجاد مشکلاتی در بتن ریزی و متراکم کردن آن و تشدید جمع شدگی خمیری می شود و موجب ترک در بتن جوان می گردد.
مطابق با استاندارد ملی ایران شماره ۸۴۵۱
هوای گرم ، شرایط باید به گونه ای باشد که در زمان بتن ریزی دمای بتن بیشتر از ۳۰ درجه سیلیسیوس و دمای محیط بیشتر از ۳۸ درجه سیلیسیوس نباشد.
بر طبق آیین نامه بتن ایران (آبا) و همچنین طبق مقررات ملی ساختمان ایران مبحث نهم
دمای بتن در هنگام بتن ریزی نباید بیش از ۳۲ درجه سیلیسیوس برای بتن معمولی و ۱۵ درجه سیلیسیوس برای بتن های حجیم باشد. بتن ریزی در هوای گرم باید با فراهم آوردن شرایط مناسب ، اتخاذ تدابیر لازم و تایید دستگاه نظارت صورت گیرد.
مبحث نهم مقررات ملی تأکید می‌کند که در هر حال، اگر دمای محیط از 30 درجه سانتی‌گراد بیشتر بوده و رطوبت نسبی کمتر از 70 درصد باشد، شرایط هوای گرم صادق بوده و ایجاد تدابیر و مراقبت ویژه الزامی می‌باشد.
استاندارد اروپایی ENV 206 حداکثر دمای بتن را به ۳۰ درجه محدود نموده و موارد زیر را بیان نموده است.
- بتن به سرعت آب خود را از دست می دهد و در نتیجه گیرش و سخت شدن بتن زودتر انجام می گردد و کارایی آن به سرعت کاهش می یابد.
- هیدراتاسیون سیمان سریع تر انجام می شود و درجه حرارت بتن سریع تر بالا می رود.
- امکان ظاهر شدن ترک های خمیری شدیدا افزایش می یابد.
- نیاز شدید به عمل آوری سریع
- در صورت عدم رعایت ملاحظات فنی ، دوام بتن کاهش می یابد.
تأثیر هوای گرم بر بتن سخت شده
- کاهش مقاومت دراز مدت
- افزایش مقاومت کوتاه مدت (عدم توسعه مقاومت در سنین بالاتر)
- ناهمگنی در ریزساختار بتن
- عدم یکنواختی سطح ظاهری بتن
- ترک‌خـوردگی حرارتی بتن
- ترک‌خـوردگی ناشی از جمع‌شدگی به علت خشک شدن (تبخیر زودرس آب موجود در بتن)
- ترک‌خـوردگی ناشی از جمع‌شدگی ذاتی
- افزایش نفوذپذیری و درنتیجه کاهش دوام بتن
تأثیر هوای گرم بر بتن تازه
- کاهش زمان گیرش
- افزایش نرخ افت اسلامپ
- کاهش کارایی در حین بتن‌ریزی
- افزایش آب مورد نیاز برای تأمین روانی از دست رفته
- افزایش احتمال ترک‌های پلاستیک
- افزایش سختی کنترل میزان هوای عمدی بتن
- افزایش احتمال ایجاد درز سرد
روش‌هایی برای کاهش اثرات منفی هوای گرم
کنترل دمای بتن
دمای بتن در زمان تحویل و در طول مراحل اولیه عمل‌آوری باید تحت کنترل باشد. استفاده از سنسورهای حرارتی و دماسنج برای مانیتورینگ مداوم دمای بتن می‌تواند به کاهش عوامل مؤثر منفی روی هیدراسیون سیمان و جمع‌شدگی ناشی از خشک شدن کمک کند. این روش به کاهش ترک‌های ناشی از انقباض و افزایش دوام بتن کمک می‌کند.
استفاده از مواد افزودنی
افزودنی‌های کندگیر کننده (Retarders) می‌توانند سرعت گیرش بتن را کاهش دهند و کارایی آن را در هوای گرم افزایش دهند؛ به عبارت دقیق‌تر باعث جبران افزایش نرخ گیرش می‌شوند. این افزودنی‌ها زمان کافی برای انتقال، تراکم و پرداخت بتن را فراهم می‌کنند، بدون اینکه مقاومت نهایی بتن تحت تاثیر قرار گیرد.
کنترل مصالح مصرفی و اصلاح طرح اختلاط
استفاده از آب سرد یا یخ (بصورت خرد شده) به جای آب معمولی در مخلوط بتن می‌تواند دمای نهایی بتن را کاهش دهد. همچنین، خنک کردن سنگدانه‌ها، کاهش عیار بتن و جایگزین کردن سیمان با موادی مثل پوزولان‌ها و استفاده از سیمان‌هایی با حرارت‌زایی کم می‌تواند موثر باشد.
توجه به زمان بتن‌ریزی و مسائل اجرایی
بتن‌ریزی در ساعات خنک‌تر روز، مانند صبح زود یا عصر، می‌تواند تاثیرات منفی هوای گرم را کاهش دهد. همچنین، کاهش زمان بین تولید و ریختن بتن و همچنین کاهش زمان انتقال بتن به محل مورد نظر می‌تواند موثر باشد.
توجه به نگهداری از بتن و عمل‌آوری
استفاده از پوشش‌های محافظ مانند پلاستیک، پارچه‌ها و گونی‌های کنفی خیس و یا محصولات شیمیایی (مانند مواد غشا ساز و سایر محصولات عمل‌آورنده) می‌تواند تبخیر آب از سطح بتن را کاهش دهد و از ترک‌خوردگی جلوگیری کند. همچنین، مه‌پاشی مداوم بر روی سطح بتن می‌تواند به حفظ رطوبت کمک چشم‌گیری کند.
در این مقاله با شرایط هوای گرم در بتن‌ریزی و اثرات منفی هوای گرم بر روی بتن تازه و سخت شده و همچنین عوامل جانبی آن آشنا شدیم؛ برای جلوگیری از تاثیرات منفی هوای گرم بر بتن، اتخاذ تدابیر مناسب می‌تواند کیفیت و دوام بتن را بهبود بخشد. این اقدامات شامل کنترل دمای بتن با استفاده از سنسورهای مانیتورینگ، استفاده از مواد افزودنی کندگیر کننده، خنک کردن اجزای بتن، برنامه‌ریزی مناسب برای بتن‌ریزی در ساعات خنک‌تر روز، و محافظت از سطح بتن با پوشش‌های محافظ و مه‌پاشی است. این راهکارها به کاهش تبخیر آب، کاهش ترک‌خوردگی، و حفظ مقاومت و دوام بتن کمک می‌کنند.
