گرما و دمای محیطی اثرات زیادی بر بتن آماده دارد و این اثرات میتوانند هم در مرحله ساخت و عملآوری (کیورینگ) و هم در مرحله بهرهبرداری سازه مهم باشند. در این یادداشت اثراث گرما بر بتن را از منظرهای مختلف بررسی میکنیم.
۱. در مرحله ساخت و گیرش بتن
افزایش سرعت هیدراتاسیون: گرما باعث میشود واکنش سیمان با آب سریعتر انجام شود، در نتیجه بتن زودتر سفت میشود.
کاهش کارایی بتن تازه: در دمای بالا آب موجود در بتن سریعتر تبخیر میشود و بتن خشک و سفت میگردد.
ایجاد ترکهای پلاستیک: به دلیل تبخیر سریع آب و جمعشدگی اولیه، ترکهای سطحی ظاهر میشوند.
کاهش مقاومت نهایی: هرچند بتن در گرما زودتر مقاومت اولیه میگیرد، اما مقاومت درازمدت آن معمولاً کمتر از حالتی است که در دمای مناسب (۲۰ درجه سانتیگراد) عملآوری شود.
۲. در مرحله عملآوری و سخت شدن
تبخیر آب عملآوری: اگر بتن در معرض گرمای زیاد و بدون عملآوری مناسب (مانند آبپاشی یا پوشش مرطوب) باشد، آب کافی برای ادامه واکنش هیدراتاسیون وجود نخواهد داشت و بتن ضعیف و متخلخل میشود.
کاهش دوام: بتن در معرض گرما و خشکشدن سریع، تخلخل بیشتری پیدا میکند و مقاومت آن در برابر نفوذ یونهای مخرب (کلرید، سولفات) کمتر میشود.
۳. در سازه سختشده و هنگام بهرهبرداری
انبساط حرارتی: بتن با افزایش دما منبسط میشود و در سرد شدن منقبض. اگر این تغییرات دمایی زیاد و تکراری باشند، تنشهای حرارتی میتوانند موجب ترک خوردن و کاهش مقاومت در بتن آماده شوند.
افت مقاومت در دماهای خیلی بالا (مانند آتشسوزی): در دماهای بالای ۳۰۰–۴۰۰ درجه سانتیگراد مقاومت بتن به شدت کاهش مییابد، آب شیمیایی هیدراتها آزاد میشود و در دماهای بالاتر (حدود ۶۰۰–۸۰۰ درجه) بتن پوستهپوسته یا متلاشی میشود.
به طور خلاصه: گرما در کوتاه مدت باعث گیرش سریعتر بتن میشود، اما اگر چنین فرآیندی کنترل نشود در بلندمدت موجب کاهش مقاومت، ایجاد ترک، افزایش تخلخل و کاهش دوام سازه خواهد شد.