چگونه آب و هوا بر بتن تأثیر می گذارد؟

کار با بتن ممکن است به عنوان ماهیت دوم برای بسیاری از پیمانکاران باشد اما به دلیل سرعت تغییر آن هنگام قرار گرفتن در معرض دما، رطوبت و سرعت باد، یکی از پیچیده ترین مواد برای کار تلقی میشود. طبق ای سی آی، بتن ممکن است تحت تأثیر یک یا ترکیبی از شرایط زیر قرار گیرد که با تسریع سرعت از دست دادن رطوبت و سرعت هیدراتاسیون سیمان، کیفیت بتن تازه مخلوط شده یا سخت شده را مختل می کند. در شرایط آب و هوایی مناسب، بتن می تواند بین 8 تا 48 ساعت به درستی گیرش کند و همچنین در کمتر از یک هفته به استحکام کامل خود برسد و تقریباً یک ماه طول می کشد تا به درستی عمل کند. با این حال، هر کسی که قبلاً در ساخت و ساز کار کرده باشد می داند که شرایط آب و هوایی به ندرت ایده آل است. انتشارات فنی مؤسسه بتن آمریکا منبع بسیار خوبی است که بینش هایی را در مورد تأثیرات فراوان عوامل محیطی بر بتن ارائه می دهد. موضوعات فرعی مختلفی از دماهای شدید، سطوح رطوبت، سرعت باد، بلایای طبیعی، آب شور و اثرات آب شیرین بر بتن را پوشش می‌دهد تا به پیمانکاران و متخصصان صنعت بتن اطلاعات دقیق و به‌روز بدهد.

حرارت

مشخصات گیرش و اختلاط بتن در هوای گرم نشان می‌دهد که پیمانکاران باید سعی کنند حداکثر دمای بتن را به 95 درجه فارنهایت محدود کنند. هر کسی که قبلاً در ساخت و ساز کار کرده است می داند که شرایط آب و هوایی به ندرت ایده آل است و به همین دلیل، پیمانکاران باید درک دقیقی از اثرات هوای گرم بر سازه های بتنی و نحوه استفاده از آب و هوا به نفع خود داشته باشند. به عنوان مثال، بتن در آب و هوای گرم در مقایسه با هوای سرد سریعتر می گیرد. این به این دلیل است که رطوبت موجود در بتن تازه ریخته شده در هوای گرم با سرعت بیشتری تبخیر می شود و متعاقباً زمان گیرش سریع تری را امکان پذیر می کند. بتن هایی که در شرایط آب و هوایی گرم ریخته می شوند نیز به دلیل تبخیر سریع رطوبت، بیشتر دچار ترک می شوند. همچنین اگر بتن در محلی که هوا در طول شب به سرعت سرد می شود، ریخته شود، مستعد ترک های بیشتری خواهد بود. به دلیل این اثرات، بتنی که در آب و هوای 75 درجه فارنهایت ریخته می شود و عمل آوری می شود احتمالاً بهتر از بتن ریخته شده و عمل آوری شده در آب و هوای 100 درجه فارنهایت عمل می کند. به زبان ساده، زمان و دانش پس زمینه برای کار با بتن در هوای گرم کاملاً حیاتی است.

سرما

برخلاف کار با بتن در هوای گرم که در آن دماهای گرم معینی را می توان به نفع پیمانکار استفاده کرد، دمای سردتر می تواند برای بتن تازه ریخته شده مضر باشد. هنگامی که پودر بتن با آب مخلوط می شود، یک واکنش شیمیایی فوری رخ می دهد که منجر به تبلور داخلی بتن می شود. این کریستال ها این امکان را برای بتن فراهم می کنند که فشار اضافی را که ممکن است توسط مولکول های آب یخ زده درون بتن ایجاد شود، تحمل کند. کریستال ها برای مدت طولانی حتی در هوای سرد به رشد خود ادامه می دهند. با این حال، اگر دما به کمتر از 15 درجه برسد، دیگر رشد نخواهند کرد و بتن با مقاومت فشاری کامل خود عمل آوری نخواهد کرد. در شرایط آب و هوایی ایده آل، بتن می تواند در هر اینچ مربع در کمتر از 24 ساعت به حداقل مقاومت فشاری تقریباً 500 پوند برسد. دستیابی به این امر در آب و هوای سردتر بسیار دشوارتر است، بنابراین پیمانکاران ترفندهای صنعتی را یاد گرفته اند تا بتن را فریب دهند تا فکر کند در شرایط گرم تری قرار دارد سریعتر عمل کند. قانون نهایی پیمانکار هنگام کار با بتن در هوای سرد این است که هرگز بتن را مستقیماً روی فضای زمین یخ زده یا ذوب شده نریزید. زمین یخ زده در واقع با ذوب شدن ته نشین می شود. به همین دلیل، بتن‌هایی که در دماهای بسیار سرد ریخته می‌شوند نیز می‌توانند در معرض ترک خوردن قرار گیرند، مانند کار با بتن در آب و هوای گرم‌تر.

باد

سرعت باد می تواند بر بتن تازه ریخته شده با اجازه دادن به تبخیر بیش از حد آب یا رطوبت از سطح بتن تأثیر بگذارد. در واقع، از نظر فنی، سرعت باد بالا را به دلیل از دست دادن رطوبت بیش از حد مشابهی که بتن هنگام ریختن در دماهای گرمتر تجربه می کند، طبقه بندی می کند. هنگامی که بتن در باد شدید ریخته می شود، سرعت هوا تنها به تبخیر رطوبت اضافی از دال بتن کمک می کند. به همین دلیل، مقاومت سایشی و شرایط پخت بتن متعاقباً دچار مشکل می شود. بادهای سردتر می توانند چیزی به نام “سرد باد” ایجاد کنند که می تواند گرمای اضافی را از بتن بگیرد. علاوه بر این، ترک خوردگی انقباض پلاستیک می تواند زمانی رخ دهد که سطح بتن قبل از خشک شدن کامل خشک شود. برای مقابله با سرمای باد، غیر معمول نیست که پیمانکاران برای کمک به فرآیند پخت به بخاری ها روی آورند. پیمانکاران همچنین می توانند از آب بند برای محافظت از بتن در برابر آب و هوای زیر 50 درجه فارنهایت استفاده کنند.

جمع بندی

بتن یک ماده ظریف است. بی‌آنکه بسیاری از مردم بدانند، نه تنها تحت تأثیر دماهای شدید قرار می‌گیرد، بلکه تحت تأثیر سطوح رطوبت و همچنین سرعت و شدت باد نیز قرار می‌گیرد. کار با بتن نیاز به مهارت و صبر دارد. این امر هم به تخصص کسانی که با بتن کار می کنند و هم به همکاری عوامل محیطی نیاز دارد تا یک سازه صاف، قوی و به درستی عمل آوری شود.