علل آب انداختن بتن و روش های جلوگیری از آن

علل آب انداختن بتن و روش های جلوگیری از آن

آب انداختن بتن از مشکلات جدی در پروسه حساس بتن‌ریزی است. این اتفاق به دلیل جدا شدن اجزای بتن صورت می‌گیرد و در کل خطر تخریب بافت بتن را به‌ دنبال دارد. علل آب انداختن بتن گسترده است. اما در کل این پدیده به هر علتی رخ داده باشد، از مشکلات جدی است و می‌تواند ساختار مقاوم سازه‌های بتنی را تهدید کند.

اهمیت روش های جلوگیری از آب انداختن انواع بتن آنچنان است که در سطح جهانی استانداردهای متعدد و معتبری برای این منظور تدوین شده ‌است. همچنین همه ساله مهندسین و محققین بسیاری در سراسر جهان درباره اثرات آب انداختن بتن و روش های پیشگیری از آن تحقیق می‌کنند. اگر چه دستاوردهای نوین علمی در این زمینه بسیار است؛ اما در این مقاله تهیه ‌شده از تیم کارشناسی مت سل می‌خواهیم به ‌علت آب انداختن بتن و راهکارهای مقابله با آن بپردازیم.

علل آب انداختن بتن

آب انداختن بتن چیست؟

به هر نوع تجمع آب در پهنه بتن پس ‌از تخلیه در محل اصطلاحاً آب انداختن بتن گفته می‌شود. قاعدتاً می‌دانید که آب بخشی از ترکیب اصلی انواع بتن است. برای تهیه انواع بتن ترکیب مصالح مانند سیمان پرتلند، شن و ماسه و آب را با یکدیگر مخلوط می‌کنند. برای تهیه ارقام بتن جمع کاملی از افزودنی های بتن نیز حضور دارند. اما در کل آب در کنار سیمان و ماسه ارقام اصلی ساخت بتن هستند.

آب اضافه شده با سیمان ترکیب شیمیایی ایجاد کرده و ملات سیمانی (خمیر سیمان) را ایجاد می‌کند. دانه‌های شن و ماسه توسط این ملات احاطه می‌شوند تا در نهایت بافت متراکم و مستحکم بتن ایجاد شود. اما در پاره‌ای از موارد به علت‌های مختلف این آب نمی‌تواند ترکیب شیمیایی پایداری با سیمان ایجاد کند. به نوعی ترکیب بتن آب را پس می‌دهد. آب پس داده ‌شده، در سطح بتن جمع می‌شود و اصطلاحاً آب انداختن بتن آغاز شده ‌است.

آنچه مسلم است، این آب باید بخشی از ترکیب بتن باشد. اما حالا به بخش اضافی از بتن تبدیل شده ‌است. این در حالی است که سیمان موجود در بتن، آب کافی برای احاطه‌ی سنگدانه‌های شن و ماسه در اختیار ندارد. به نوعی جداشدگی اجزای بتن اتفاق افتاده است.

آب انداختن بتن

 

چرا آب انداختن بتن خطرناک است؟

آب انداختن بتن به ‌معنای جداشدگی اجزای بتن است. در این حالت سیمان موجود در بتن ظرفیت چسبندگی لازم را ندارد و نمی‌تواند خرده سنگ‌های شن و ماسه را در کنار هم نگه‌ دارد. این بتن از استحکام و ساختار منسجم مناسبی برخوردار نیست. چنین بتنی نمی‌تواند برای عملیات‌های سنگین عمرانی مورد استفاده قرار بگیرد. آب انداختن بتن در تمام حجم بتن صورت نمی‌گیرد. بلکه در لایه سطحی بتن اتفاق می‌افتد. در واقع بتن رویه حجم آب خود را دفع کرده ‌است.

لذا سطح بتن سست و ضعیف است و پس ‌از خشک شدن دچار ترک‌های عمیق می‌شود. از طرفی این سطح سست و ضعیف توانایی اتصال قوی و یکپارچه با لایه‌های بتن‌ریزی بعدی را ندارد. لذا اثرات آب انداختن بتن کاملاً مخرب است. اول آنکه سطح بتن را سخت و شکننده می‌کند. دوم آنکه مانع از قدرت چسبندگی سطح بتن برای تزریق لایه‌های جدید می‌شود. آب انداختن بتن به هر شکلی خطرناک است. لازم است تا علل آب انداختن بتن را دقیق بررسی کنید و از راهکارهای علمی برای جلوگیری از وقوع آن بهره‌مند شوید.

آب انداختن بتن

علل آب انداختن بتن چیست؟

همان ‌طور که گفتیم، بتن از ترکیب سیمان، ماسه و آب ساخته می‌شود. اما این ترکیب باید به ‌خوبی مخلوط شده تا حجم یکدست و همگن از بتن ایجاد شود. عدم اختلاط کامل یکی از مهمترین علل آب انداختن بتن است. به هر صورت وقتی در مرحله مخلوط شدن نتوانیم برنامه اختلاط مناسب را پیگیری کنیم، قاعدتاً ذرات بتن توان ماندن کنار یکدیگر را ندارند و اصطلاحاً بتن آب پس می‌دهد.

زمانی ‌که آب بتن به‌ همراه ذرات سیمان به شکل لایه‌ای نازک در سطح بتن جمع می‌شود، پدیده آب انداختن بتن (Blecding) اتفاق افتاده است. گاهاً از این حالت با عنوان عرق کردن بتن نیز یاد می‌شود. اگر چه علت‌های متعددی مانند عدم اختلاط کامل در این پدیده دخالت می‌کنند؛ اما اصلی‌ترین علت آب انداختن بتن به‌ خاطر تفاوت در وزن مخصوص ترکیبات بتن است. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که بتن نمی‌تواند تعادلی در وزن مخصوص اجزای تشکیل‌ دهنده خود ایجاد نماید.

زمانی ‌که خمیر سیمان خیلی نرم است و حجم سنگدانه‌ها مانند شن و ماسه زیاد است و یا سنگدانه‌ها درشت و سنگین هستند، پدیده آب انداختن بتن اتفاق می‌افتد. زیرا در این حالت تعادل وزنی وجود ندارد. در واقع خمیر بیش ‌از حد نرم سیمان نمی‌تواند بستر مناسب نگهداری سنگ‌های سنگین شن و ماسه مخلوط باشد. لذا سنگ‌ها ته‌نشین می‌شوند و سیمان آب پس داده و این آب به ‌علت سبک بودن در سطح بتن باقی می‌ماند. در چنین شرایطی پدیده دو فاز شدن بتن اتفاق افتاده است. چرا که سنگدانه‌ها در کف و آب در سطح بتن قرار دارند. قطعاً چنین ترکیبی دیگر آن بتن ایده‌آل نیست.

علل آب انداختن بتن

عوامل تأثیرگذار در آب انداختن بتن

در بخش قبلی عدم تعادل وزنی را دلیل اصلی آب انداختن بتن معرفی کردیم. به شکلی که سنگدانه‌های سنگین در خمیر نرم و سبک سیمان ته‌نشین می‌شوند. اما این عدم تعادل وزنی چگونه ایجاد می‌شود؟ در ادامه به برخی از علل تأثیرگذار در به ‌هم خوردن تعادل وزنی بتن اشاره می‌کنیم.

  • بالا بودن میزان روانی یا اسلامپ بتن:

روان بودن بیش ‌از حد خمیر سیمان از علل آب انداختن بتن است. زیرا سنگدانه‌های شن و ماسه در این خمیر خیلی روان به ‌راحتی ته‌نشین می‌شوند. استفاده بیش ‌از حد آب در بتن باعث نرمی خمیر سیمان می‌شود.

  • استفاده از سنگدانه‌های بسیار بزرگ:

هر اندازه از سنگدانه‌های بزرگتری در ترکیب بتن استفاده کنید، باید عدد اسلامپ یا مقدار گرانروی بتن را افزایش دهید. در غیر این صورت این سنگدانه‌ها به ‌علت سنگینی در بتن ته‌نشین می‌شوند.

  • ویبره نادرست:

ویبره زنی از عملیات کلیدی بتن‌ریزی است. ویبره زنی برای خارج کردن حباب‌های هوا از داخل بتن انجام می‌شود. اما ویبره زنی نادرست مانند ارتعاش سنگین و یا مدت زمان ارتعاش زیاد باعث به ‌هم خوردن تعادل بتن شده و در نهایت به ته‌نشین شدن سنگدانه‌ها و آب انداختن بتن می‌انجامد.

علل آب انداختن بتن

اثرات منفی آب انداختن بتن

در پس جدا شدن ذرات بتن حجم قابل‌ توجه آب بتن به سطح آمده و مقدار آب در لایه‌های زیرین به ‌شدت کاهش پیدا می‌کند. کمبود آب در لایه‌های زیرین باعث شکل‌گیری بتن بسیار سخت اما شکننده می‌شود. این در حالی است که تجمع آب در سطح باعث شکل‌گیری یک لایه بسیار سست خواهد شد. این لایه سست فوقانی تحمل کمی در مقابل فشار و یا سایش دارد. مشکلات و اثرات منفی آب انداختن بتن را در دو بخش تحلیل می‌کنند.

  • لایه سست فوقانی تحمل اضافه شدن لایه‌های بعدی بتن‌ریزی را ندارد. از طرفی این لایه فوقانی نمی‌تواند قدرت چسبندگی لازم را ایجاد کند.
  • چنانچه بتن‌ریزی فقط در یک مرحله انجام شود، لایه سست فوقانی از تحمل سایشی کمی برخوردار است. همچنین پس ‌از دفع آب این لایه دچار انقباض‌های شدید شده که در نهایت به ترک‌های سطحی گسترده می‌انجامد. در کل سطح فوقانی بتن کارایی مناسبی ندارد.

علل آب انداختن بتن چیست؟

تأثیر گرمای محیط در آب انداختن بتن

اثرات آب انداختن بتن در هوای گرم بسیار مخرب‌تر از هوای سرد است. تا زمانی ‌که آب به شکل همگن در لایه‌های بتن باقی مانده باشد، نرخ تبخیر آن با نرخ جدا شدن آب از بتن یکسان است. لذا بتن در شرایط همگن سخت می‌شود. اما وقتی پدیده آب انداختن بتن در هوای گرم رخ دهد، نرخ تبخیر بسیار بیشتر از نرخ جداشدگی آب است. در نتیجه سطح بتن به ‌سرعت خشک ‌شده و دچار انقباض‌های شدیدی می‌شود. نتیجه این انقباض‌ها ایجاد ترک‌های گسترده است.

در هوای گرم حتی آب در لایه‌های عمیق بتن تبخیر می‌شود. در صورتی ‌که بخار آب ایجاد شده در مسیر حرکت به سمت لایه‌های سطحی میان حباب‌ها محبوس شود، مقدار تخلخل ناخواسته بتن را افزایش می‌دهد. لذا مانع از چسبندگی کامل بتن به میلگردها خواهد شد. به ‌این ‌ترتیب بتن بافتی شکننده و کاملاً آسیب‌پذیر دارد.توصیه می‌کنیم که مقاله بتن ریزی در هوای گرم را مطالعه کنید.

آب انداختن بتن و راه های جلوگیری از آن

روش های جلوگیری از آب انداختن بتن کدامند؟

در نگاهی تحلیلی به علل آب انداختن بتن پرداختیم. حالا می‌دانیم که عدم تعادل وزنی به ‌علت روان بودن خمیر سیمان و یا درشت بودن دانه‌های شن و ماسه و حتی ویبره زنی زیاد باعث به‌ هم خوردن تعادل بتن می‌شوند. پدیده‌ای که به آب انداختن بتن می‌انجامد. اما راهکارها برای تقابل با این پدیده چه هستند. در ادامه به روش های جلوگیری از آب انداختن بتن اشاره می‌کنیم.

  • افزایش عیار سیمان در بتن:

 وقتی عیار سیمان در بتن کم است، خمیر سیمان ایجاد شده انسجام کافی را ندارد. لذا نمی‌تواند سنگدانه‌ها را در حجم بتن نگه‌ دارد. به ‌این ‌ترتیب پدیده‌ی ته‌نشین شدن اتفاق می‌افتد. لذا افزایش عیار سیمان یکی از روش های جلوگیری از آب انداختن بتن است.

  • بهره‌مندی از بتن با دانه بندی ریزتر:

هر اندازه سیمان با دانه بندی ریزتر را انتخاب کنید، فرآیند هیدراسیون سریع‌تر و احاطه‌ی سنگدانه‌ها با ملات سیمان بهتر انجام می‌شود. به ‌این ‌ترتیب خطر ته‌نشین شدن سنگدانه‌ها کاهش پیدا می‌کند.

  • استفاده از افزودنی‌های مناسب مانند مواد پوزولانی:

 ترکیبات پوزولانی از سری افزودنی های بتن هستند که با هدف تثبیت آب در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ترکیبات خاصیت جذب آب دارند و می‌توانند حجم بالایی از آب بتن را کنار خود در جوار ملات سیمان و سنگدانه‌های بتن نگه دارند. در نتیجه مانع از حرکت آب به سمت سطح شده و از پدیده آب انداختن بتن جلوگیری می‌کنند. در صورت انتخاب و استفاده مناسب از ترکیبات پوزولانی، علاوه‌بر جلوگیری از آب انداختن بتن باعث جلوگیری از ایجاد ترک‌های جمع شوندگی نیز می‌شویم.

  • تنظیم درست اسلامپ بتن:

 اسلامپ معیار کلیدی برای معین کردن مقدار گرانروی و یا روان بودن بتن است. روان بودن بیش ‌از حد بتن یکی از اثرات آب انداختن بتن است. اما می‌توانیم با تنظیم عدد اسلامپ مانع از این مشکل شویم. هر اندازه بتون روان‌تر باشد، عدد اسلامپ آن نیز بالاتر است. اما می‌توانیم با استفاده از ترکیبات افزودنی خاص مانند کندگیرها بدون نیاز به دفع آب از مقدار روان بودن بتن کاسته و عدد اسلامپ بتن را تنظیم کنیم.

  • استفاده از نمک:

 طبق برخی مطالعات انجام ‌شده استفاده از نمک در آب مصرفی بتن خطر آب انداختن بتن را کاهش می‌دهد. البته وجود نمک در بتن باعث خوردگی آرماتورها نیز می‌شود. لذا از این روش در طراحی سازه‌های بتن مسلح استفاده نمی‌کنند. بلکه یک روش ساده در طراحی المان‌های بتن فاقد بخش‌های فلزی و آرماتوربندی شده ‌است.

  • انتخاب مناسب سنگدانه‌ها:

از نگاه علمی هر اندازه قطر سنگدانه‌های بتن اعم از انواع شن و ماسه کمتر باشد، اصطلاحاً از دانه‌بندی کوچکتری برای ساخت بتن استفاده ‌شده باشد، مقدار جذب آب بیشتر است و احتمال آب انداختن بتن کاهش پیدا می‌کند. اما در عمل نمی‌توانیم از هر نوع دانه‌بندی برای تشکیل هر نوع بتن استفاده کنیم. قاعدتاً مهندسین تلاش می‌کنند تا حدالمقدور از دانه‌بندی کوچک استفاده کنند. زیرا احتمال ته‌نشین شدن سنگدانه‌های کوچک که سبک هستند، کم است. از طرفی سطح بیشتری از سنگدانه‌ها توسط ملات سیمان پوشانده می‌شود. اما به‌هرحال لازم است تا در دانه‌بندی سنگدانه‌ها ملاحظات فنی طراحی انواع بتن را مد نظر قرار دهید.

  • استفاده از روان‌کننده ها:

 روان‌کننده‌های بتن و یا فوق روان‌کننده ها از مواد افزودنی بتن هستند که برای اصلاح عدد اسلامپ استفاده می‌شوند. از این ترکیبات برای کاهش سطح گرانروی بتن استفاده می‌کنند. وقتی بتنی بیش ‌از حد چگال است، در حین توزیع آن با مشکل مواجه می‌شویم. در این ‌صورت چاره‌ای جز افزایش عدد اسلامپ بتن نداریم. اما برای اینکار از آب استفاده نمی‌کنند. زیرا افزایش آب فی‌نفسه خطر آب انداختن بتن را بیشتر می‌کند. برای این منظور از روان‌کننده و یا فوق روان‌کننده بتن استفاده می‌کنند. این افزودنی‌ها بدون نیاز به افزایش آب مصرفی می‌توانند عدد اسلامپ بتن را بالا برده و در توزیع یکدست، کاهش حباب‌ها و افزایش مقاومت بتن تأثیرگذار هستند.

روش های جلوگیری از آب انداختن بتن

روش

تأثیر در بتن

افزایش عیار سیمان

باعث افزایش چسبندگی خمیر سیمان می‌شود.

استفاده از سیمان با دانه بندی ریز

فرایند هیدراسیون سیمان را تسریع می‌کند.

استفاده از مواد پوزولانی

جاذب آب هستند و از جریان یافتن آب جلوگیری می‌کنند.

استفاده از نمک

جاذب آب است.

کم کردن عدد اسلامپ بتن

خمیر سیمان غلیظ‌تر شده، مانع از ته‌نشینی سنگدانه‌ها می‌شود.

استفاده از سنگدانه‌های ریزتر

سبک هستند و ته‌نشین نمی‌شوند.

استفاده از روان‌کننده ها

افزایش اسلامپ بتن بدون نیاز به افزودن آب

آب انداختن بتن

جمع‌بندی

آب انداختن بتن بدون تردید از تهدیدهای جدی عملیات‌های عمرانی است. تا جاییکه اثرات منفی آب انداختن بتن باعث تخریب بافت سازه‌های سنگین عمرانی می‌شود. همچنین باعث اتلاف زمان، هزینه و حتی بتن نامرغوب خواهد شد. در این مقاله به علل آب انداختن بتن اشاره کردیم. همچنین از روش های جلوگیری از آب انداختن بتن صحبت کردیم. در عمل می‌توان ترکیبی از چندین روش را برای جلوگیری از آب انداختن بتن به کار بست. اما لازم است تا در انتخاب هر روش دیگر ملاحظات فنی و مراحل ساخت بتن را مد نظر داشته باشید. در این مقاله از تیم تحریریه گروه مت سل موتور جستوی تخصصی صنعت ساختمان به بررسی علل آب انداخت بتن پرداختیم. قاعدتا حالا از اهمیت محافظت از بتن اطلاع داریم. مهندسین خبره در تمام مراحل بتن ریزی همواره به روش های اصولی برای جلوگیری از آب انداختن بتن می پردازند. موضوعی که لازم است تا مورد توجه دی شما نیز قرار داشته باشد.

علل آب انداختن بتن و روش های جلوگیری از آن

علل آب انداختن بتن و روش های جلوگیری از آن

آب انداختن بتن از مشکلات جدی در پروسه حساس بتن‌ریزی است. این اتفاق به دلیل جدا شدن اجزای بتن صورت می‌گیرد و در کل خطر تخریب بافت بتن را به‌ دنبال دارد. علل آب انداختن بتن گسترده است. اما در کل این پدیده به هر علتی رخ داده باشد، از مشکلات جدی است و می‌تواند ساختار مقاوم سازه‌های بتنی را تهدید کند.

اهمیت روش های جلوگیری از آب انداختن انواع بتن آنچنان است که در سطح جهانی استانداردهای متعدد و معتبری برای این منظور تدوین شده ‌است. همچنین همه ساله مهندسین و محققین بسیاری در سراسر جهان درباره اثرات آب انداختن بتن و روش های پیشگیری از آن تحقیق می‌کنند. اگر چه دستاوردهای نوین علمی در این زمینه بسیار است؛ اما در این مقاله تهیه ‌شده از تیم کارشناسی مت سل می‌خواهیم به ‌علت آب انداختن بتن و راهکارهای مقابله با آن بپردازیم.

علل آب انداختن بتن

آب انداختن بتن چیست؟

به هر نوع تجمع آب در پهنه بتن پس ‌از تخلیه در محل اصطلاحاً آب انداختن بتن گفته می‌شود. قاعدتاً می‌دانید که آب بخشی از ترکیب اصلی انواع بتن است. برای تهیه انواع بتن ترکیب مصالح مانند سیمان پرتلند، شن و ماسه و آب را با یکدیگر مخلوط می‌کنند. برای تهیه ارقام بتن جمع کاملی از افزودنی های بتن نیز حضور دارند. اما در کل آب در کنار سیمان و ماسه ارقام اصلی ساخت بتن هستند.

آب اضافه شده با سیمان ترکیب شیمیایی ایجاد کرده و ملات سیمانی (خمیر سیمان) را ایجاد می‌کند. دانه‌های شن و ماسه توسط این ملات احاطه می‌شوند تا در نهایت بافت متراکم و مستحکم بتن ایجاد شود. اما در پاره‌ای از موارد به علت‌های مختلف این آب نمی‌تواند ترکیب شیمیایی پایداری با سیمان ایجاد کند. به نوعی ترکیب بتن آب را پس می‌دهد. آب پس داده ‌شده، در سطح بتن جمع می‌شود و اصطلاحاً آب انداختن بتن آغاز شده ‌است.

آنچه مسلم است، این آب باید بخشی از ترکیب بتن باشد. اما حالا به بخش اضافی از بتن تبدیل شده ‌است. این در حالی است که سیمان موجود در بتن، آب کافی برای احاطه‌ی سنگدانه‌های شن و ماسه در اختیار ندارد. به نوعی جداشدگی اجزای بتن اتفاق افتاده است.

آب انداختن بتن

 

چرا آب انداختن بتن خطرناک است؟

آب انداختن بتن به ‌معنای جداشدگی اجزای بتن است. در این حالت سیمان موجود در بتن ظرفیت چسبندگی لازم را ندارد و نمی‌تواند خرده سنگ‌های شن و ماسه را در کنار هم نگه‌ دارد. این بتن از استحکام و ساختار منسجم مناسبی برخوردار نیست. چنین بتنی نمی‌تواند برای عملیات‌های سنگین عمرانی مورد استفاده قرار بگیرد. آب انداختن بتن در تمام حجم بتن صورت نمی‌گیرد. بلکه در لایه سطحی بتن اتفاق می‌افتد. در واقع بتن رویه حجم آب خود را دفع کرده ‌است.

لذا سطح بتن سست و ضعیف است و پس ‌از خشک شدن دچار ترک‌های عمیق می‌شود. از طرفی این سطح سست و ضعیف توانایی اتصال قوی و یکپارچه با لایه‌های بتن‌ریزی بعدی را ندارد. لذا اثرات آب انداختن بتن کاملاً مخرب است. اول آنکه سطح بتن را سخت و شکننده می‌کند. دوم آنکه مانع از قدرت چسبندگی سطح بتن برای تزریق لایه‌های جدید می‌شود. آب انداختن بتن به هر شکلی خطرناک است. لازم است تا علل آب انداختن بتن را دقیق بررسی کنید و از راهکارهای علمی برای جلوگیری از وقوع آن بهره‌مند شوید.

آب انداختن بتن

علل آب انداختن بتن چیست؟

همان ‌طور که گفتیم، بتن از ترکیب سیمان، ماسه و آب ساخته می‌شود. اما این ترکیب باید به ‌خوبی مخلوط شده تا حجم یکدست و همگن از بتن ایجاد شود. عدم اختلاط کامل یکی از مهمترین علل آب انداختن بتن است. به هر صورت وقتی در مرحله مخلوط شدن نتوانیم برنامه اختلاط مناسب را پیگیری کنیم، قاعدتاً ذرات بتن توان ماندن کنار یکدیگر را ندارند و اصطلاحاً بتن آب پس می‌دهد.

زمانی ‌که آب بتن به‌ همراه ذرات سیمان به شکل لایه‌ای نازک در سطح بتن جمع می‌شود، پدیده آب انداختن بتن (Blecding) اتفاق افتاده است. گاهاً از این حالت با عنوان عرق کردن بتن نیز یاد می‌شود. اگر چه علت‌های متعددی مانند عدم اختلاط کامل در این پدیده دخالت می‌کنند؛ اما اصلی‌ترین علت آب انداختن بتن به‌ خاطر تفاوت در وزن مخصوص ترکیبات بتن است. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که بتن نمی‌تواند تعادلی در وزن مخصوص اجزای تشکیل‌ دهنده خود ایجاد نماید.

زمانی ‌که خمیر سیمان خیلی نرم است و حجم سنگدانه‌ها مانند شن و ماسه زیاد است و یا سنگدانه‌ها درشت و سنگین هستند، پدیده آب انداختن بتن اتفاق می‌افتد. زیرا در این حالت تعادل وزنی وجود ندارد. در واقع خمیر بیش ‌از حد نرم سیمان نمی‌تواند بستر مناسب نگهداری سنگ‌های سنگین شن و ماسه مخلوط باشد. لذا سنگ‌ها ته‌نشین می‌شوند و سیمان آب پس داده و این آب به ‌علت سبک بودن در سطح بتن باقی می‌ماند. در چنین شرایطی پدیده دو فاز شدن بتن اتفاق افتاده است. چرا که سنگدانه‌ها در کف و آب در سطح بتن قرار دارند. قطعاً چنین ترکیبی دیگر آن بتن ایده‌آل نیست.

علل آب انداختن بتن

عوامل تأثیرگذار در آب انداختن بتن

در بخش قبلی عدم تعادل وزنی را دلیل اصلی آب انداختن بتن معرفی کردیم. به شکلی که سنگدانه‌های سنگین در خمیر نرم و سبک سیمان ته‌نشین می‌شوند. اما این عدم تعادل وزنی چگونه ایجاد می‌شود؟ در ادامه به برخی از علل تأثیرگذار در به ‌هم خوردن تعادل وزنی بتن اشاره می‌کنیم.

  • بالا بودن میزان روانی یا اسلامپ بتن:

روان بودن بیش ‌از حد خمیر سیمان از علل آب انداختن بتن است. زیرا سنگدانه‌های شن و ماسه در این خمیر خیلی روان به ‌راحتی ته‌نشین می‌شوند. استفاده بیش ‌از حد آب در بتن باعث نرمی خمیر سیمان می‌شود.

  • استفاده از سنگدانه‌های بسیار بزرگ:

هر اندازه از سنگدانه‌های بزرگتری در ترکیب بتن استفاده کنید، باید عدد اسلامپ یا مقدار گرانروی بتن را افزایش دهید. در غیر این صورت این سنگدانه‌ها به ‌علت سنگینی در بتن ته‌نشین می‌شوند.

  • ویبره نادرست:

ویبره زنی از عملیات کلیدی بتن‌ریزی است. ویبره زنی برای خارج کردن حباب‌های هوا از داخل بتن انجام می‌شود. اما ویبره زنی نادرست مانند ارتعاش سنگین و یا مدت زمان ارتعاش زیاد باعث به ‌هم خوردن تعادل بتن شده و در نهایت به ته‌نشین شدن سنگدانه‌ها و آب انداختن بتن می‌انجامد.

علل آب انداختن بتن

اثرات منفی آب انداختن بتن

در پس جدا شدن ذرات بتن حجم قابل‌ توجه آب بتن به سطح آمده و مقدار آب در لایه‌های زیرین به ‌شدت کاهش پیدا می‌کند. کمبود آب در لایه‌های زیرین باعث شکل‌گیری بتن بسیار سخت اما شکننده می‌شود. این در حالی است که تجمع آب در سطح باعث شکل‌گیری یک لایه بسیار سست خواهد شد. این لایه سست فوقانی تحمل کمی در مقابل فشار و یا سایش دارد. مشکلات و اثرات منفی آب انداختن بتن را در دو بخش تحلیل می‌کنند.

  • لایه سست فوقانی تحمل اضافه شدن لایه‌های بعدی بتن‌ریزی را ندارد. از طرفی این لایه فوقانی نمی‌تواند قدرت چسبندگی لازم را ایجاد کند.
  • چنانچه بتن‌ریزی فقط در یک مرحله انجام شود، لایه سست فوقانی از تحمل سایشی کمی برخوردار است. همچنین پس ‌از دفع آب این لایه دچار انقباض‌های شدید شده که در نهایت به ترک‌های سطحی گسترده می‌انجامد. در کل سطح فوقانی بتن کارایی مناسبی ندارد.

علل آب انداختن بتن چیست؟

تأثیر گرمای محیط در آب انداختن بتن

اثرات آب انداختن بتن در هوای گرم بسیار مخرب‌تر از هوای سرد است. تا زمانی ‌که آب به شکل همگن در لایه‌های بتن باقی مانده باشد، نرخ تبخیر آن با نرخ جدا شدن آب از بتن یکسان است. لذا بتن در شرایط همگن سخت می‌شود. اما وقتی پدیده آب انداختن بتن در هوای گرم رخ دهد، نرخ تبخیر بسیار بیشتر از نرخ جداشدگی آب است. در نتیجه سطح بتن به ‌سرعت خشک ‌شده و دچار انقباض‌های شدیدی می‌شود. نتیجه این انقباض‌ها ایجاد ترک‌های گسترده است.

در هوای گرم حتی آب در لایه‌های عمیق بتن تبخیر می‌شود. در صورتی ‌که بخار آب ایجاد شده در مسیر حرکت به سمت لایه‌های سطحی میان حباب‌ها محبوس شود، مقدار تخلخل ناخواسته بتن را افزایش می‌دهد. لذا مانع از چسبندگی کامل بتن به میلگردها خواهد شد. به ‌این ‌ترتیب بتن بافتی شکننده و کاملاً آسیب‌پذیر دارد.توصیه می‌کنیم که مقاله بتن ریزی در هوای گرم را مطالعه کنید.

آب انداختن بتن و راه های جلوگیری از آن

روش های جلوگیری از آب انداختن بتن کدامند؟

در نگاهی تحلیلی به علل آب انداختن بتن پرداختیم. حالا می‌دانیم که عدم تعادل وزنی به ‌علت روان بودن خمیر سیمان و یا درشت بودن دانه‌های شن و ماسه و حتی ویبره زنی زیاد باعث به‌ هم خوردن تعادل بتن می‌شوند. پدیده‌ای که به آب انداختن بتن می‌انجامد. اما راهکارها برای تقابل با این پدیده چه هستند. در ادامه به روش های جلوگیری از آب انداختن بتن اشاره می‌کنیم.

  • افزایش عیار سیمان در بتن:

 وقتی عیار سیمان در بتن کم است، خمیر سیمان ایجاد شده انسجام کافی را ندارد. لذا نمی‌تواند سنگدانه‌ها را در حجم بتن نگه‌ دارد. به ‌این ‌ترتیب پدیده‌ی ته‌نشین شدن اتفاق می‌افتد. لذا افزایش عیار سیمان یکی از روش های جلوگیری از آب انداختن بتن است.

  • بهره‌مندی از بتن با دانه بندی ریزتر:

هر اندازه سیمان با دانه بندی ریزتر را انتخاب کنید، فرآیند هیدراسیون سریع‌تر و احاطه‌ی سنگدانه‌ها با ملات سیمان بهتر انجام می‌شود. به ‌این ‌ترتیب خطر ته‌نشین شدن سنگدانه‌ها کاهش پیدا می‌کند.

  • استفاده از افزودنی‌های مناسب مانند مواد پوزولانی:

 ترکیبات پوزولانی از سری افزودنی های بتن هستند که با هدف تثبیت آب در بتن مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ترکیبات خاصیت جذب آب دارند و می‌توانند حجم بالایی از آب بتن را کنار خود در جوار ملات سیمان و سنگدانه‌های بتن نگه دارند. در نتیجه مانع از حرکت آب به سمت سطح شده و از پدیده آب انداختن بتن جلوگیری می‌کنند. در صورت انتخاب و استفاده مناسب از ترکیبات پوزولانی، علاوه‌بر جلوگیری از آب انداختن بتن باعث جلوگیری از ایجاد ترک‌های جمع شوندگی نیز می‌شویم.

  • تنظیم درست اسلامپ بتن:

 اسلامپ معیار کلیدی برای معین کردن مقدار گرانروی و یا روان بودن بتن است. روان بودن بیش ‌از حد بتن یکی از اثرات آب انداختن بتن است. اما می‌توانیم با تنظیم عدد اسلامپ مانع از این مشکل شویم. هر اندازه بتون روان‌تر باشد، عدد اسلامپ آن نیز بالاتر است. اما می‌توانیم با استفاده از ترکیبات افزودنی خاص مانند کندگیرها بدون نیاز به دفع آب از مقدار روان بودن بتن کاسته و عدد اسلامپ بتن را تنظیم کنیم.

  • استفاده از نمک:

 طبق برخی مطالعات انجام ‌شده استفاده از نمک در آب مصرفی بتن خطر آب انداختن بتن را کاهش می‌دهد. البته وجود نمک در بتن باعث خوردگی آرماتورها نیز می‌شود. لذا از این روش در طراحی سازه‌های بتن مسلح استفاده نمی‌کنند. بلکه یک روش ساده در طراحی المان‌های بتن فاقد بخش‌های فلزی و آرماتوربندی شده ‌است.

  • انتخاب مناسب سنگدانه‌ها:

از نگاه علمی هر اندازه قطر سنگدانه‌های بتن اعم از انواع شن و ماسه کمتر باشد، اصطلاحاً از دانه‌بندی کوچکتری برای ساخت بتن استفاده ‌شده باشد، مقدار جذب آب بیشتر است و احتمال آب انداختن بتن کاهش پیدا می‌کند. اما در عمل نمی‌توانیم از هر نوع دانه‌بندی برای تشکیل هر نوع بتن استفاده کنیم. قاعدتاً مهندسین تلاش می‌کنند تا حدالمقدور از دانه‌بندی کوچک استفاده کنند. زیرا احتمال ته‌نشین شدن سنگدانه‌های کوچک که سبک هستند، کم است. از طرفی سطح بیشتری از سنگدانه‌ها توسط ملات سیمان پوشانده می‌شود. اما به‌هرحال لازم است تا در دانه‌بندی سنگدانه‌ها ملاحظات فنی طراحی انواع بتن را مد نظر قرار دهید.

  • استفاده از روان‌کننده ها:

 روان‌کننده‌های بتن و یا فوق روان‌کننده ها از مواد افزودنی بتن هستند که برای اصلاح عدد اسلامپ استفاده می‌شوند. از این ترکیبات برای کاهش سطح گرانروی بتن استفاده می‌کنند. وقتی بتنی بیش ‌از حد چگال است، در حین توزیع آن با مشکل مواجه می‌شویم. در این ‌صورت چاره‌ای جز افزایش عدد اسلامپ بتن نداریم. اما برای اینکار از آب استفاده نمی‌کنند. زیرا افزایش آب فی‌نفسه خطر آب انداختن بتن را بیشتر می‌کند. برای این منظور از روان‌کننده و یا فوق روان‌کننده بتن استفاده می‌کنند. این افزودنی‌ها بدون نیاز به افزایش آب مصرفی می‌توانند عدد اسلامپ بتن را بالا برده و در توزیع یکدست، کاهش حباب‌ها و افزایش مقاومت بتن تأثیرگذار هستند.

روش های جلوگیری از آب انداختن بتن

روش

تأثیر در بتن

افزایش عیار سیمان

باعث افزایش چسبندگی خمیر سیمان می‌شود.

استفاده از سیمان با دانه بندی ریز

فرایند هیدراسیون سیمان را تسریع می‌کند.

استفاده از مواد پوزولانی

جاذب آب هستند و از جریان یافتن آب جلوگیری می‌کنند.

استفاده از نمک

جاذب آب است.

کم کردن عدد اسلامپ بتن

خمیر سیمان غلیظ‌تر شده، مانع از ته‌نشینی سنگدانه‌ها می‌شود.

استفاده از سنگدانه‌های ریزتر

سبک هستند و ته‌نشین نمی‌شوند.

استفاده از روان‌کننده ها

افزایش اسلامپ بتن بدون نیاز به افزودن آب

آب انداختن بتن

جمع‌بندی

آب انداختن بتن بدون تردید از تهدیدهای جدی عملیات‌های عمرانی است. تا جاییکه اثرات منفی آب انداختن بتن باعث تخریب بافت سازه‌های سنگین عمرانی می‌شود. همچنین باعث اتلاف زمان، هزینه و حتی بتن نامرغوب خواهد شد. در این مقاله به علل آب انداختن بتن اشاره کردیم. همچنین از روش های جلوگیری از آب انداختن بتن صحبت کردیم. در عمل می‌توان ترکیبی از چندین روش را برای جلوگیری از آب انداختن بتن به کار بست. اما لازم است تا در انتخاب هر روش دیگر ملاحظات فنی و مراحل ساخت بتن را مد نظر داشته باشید. در این مقاله از تیم تحریریه گروه مت سل موتور جستوی تخصصی صنعت ساختمان به بررسی علل آب انداخت بتن پرداختیم. قاعدتا حالا از اهمیت محافظت از بتن اطلاع داریم. مهندسین خبره در تمام مراحل بتن ریزی همواره به روش های اصولی برای جلوگیری از آب انداختن بتن می پردازند. موضوعی که لازم است تا مورد توجه دی شما نیز قرار داشته باشد.