معرفی بهترین روش ­های خنک کردن بتن

مقاله حاضر به بررسی بهترین روش‌های خنک کردن بتن می‌پردازد. خنک کردن بتن در فرآیند ساخت و ساز از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا دماهای بالا می‌توانند باعث کاهش کیفیت و استحکام بتن شوند.

در این مقاله، به کاربردهای مختلف این روش‌ها در پروژه‌های ساختمانی و عمرانی اشاره خواهد شد. همچنین، بهترین روش‌های خنک کردن بتن از جمله استفاده از آب سرد، یخ، افزودنی‌های شیمیایی و روش‌های پوششی معرفی می‌شود

اهمیت خنک کردن بتن

فرایند مخلوط کردن سنگدانه های سیمان با آب، به تشکیل ماده ای محکم منجر می شود که بتن نام دارد. با این حال واکنش های شیمیایی که طی فرایند Hydration رخ می دهند بسیار گرمازا بوده و گرمای زیادی تولید می کنند.

این گرما، دمای بتن را به سرعت افزایش داده و حتی می تواند به دمای حدود 100 درجه سانتی گراد برساند. افزایش دمای بتن، مشکلات فراوانی ایجاد می کند که کاهش استحکام کششی و قابلیت بیشتر ایجاد ترک های غیر یکنواخت از جمله آن است.

طبق استاندارد، دمای بتن، هنگام بتن­ ریزی با ضخامت معمول نباید بیش از 32 باشد و در عمل، بتن­ ریزی در دمای بیش از 30 و در نبود رطوبت کافی، مشکلات فراوانی به همراه خواهد داشت.

همچنین بخوانید: استاندارد تعیین دمای بتن در هوای گرم و سرد

با توجه با اینکه در یک پروژه، افزایش هر چه بیشتر استحکام و دوام بسیار اهمیت دارد، این مساله از این نظر مشکل ساز است که می تواند ایمنی پروژه را به خطر اندازد. بر این اساس، خنک کاری بتن امری ضروری است. در این مقاله به توضیح روش های رایج خنک کردن بتن پرداخته شده است. برای آشنایی بیشتر با این موضوع و کسب اطلاع از این زمینه مهم در صنعت، پیشنهاد می شود این مطلب را مطالعه فرمایید.

راهکارهای خنک کردن بتن

به طور کلی، دو راهکار اصلی برای خنک­ کاری بتن وجود دارد:

• کاهش دمای مصالح
• کاهش دمای بتن

بیشتر بخوانید: راهنمای خرید دستگاه یخساز جهت خنک کردن بتن

کاهش دمای مصالح

سنگدانه، سیمان و آب سه جزء اساسی بتن به شمار می­روند که با کنترل گرمای آن­ ها می­توان به دمای مناسب برای بتن دست یافت. برخی شیوه­ های رایج کنترل حرارت مصالح به ترتیب زیر است:

سنگدانه ­ها

سنگدانه­ ها حجم قابل توجهی از مخلوط بتن را تشکیل می­ دهند، با خنک کردن سنگدانه ­ها قبل از اختلاط، می ­توان دمای بتن را کاهش داد. این امر با انبار کردن سنگدانه ­ها به­ دور از تابش مستقیم خورشید و نیز پاشش آب و خیس کردن سنگدانه، امکان­ پذیر است.

سیمان

دو راهکار مناسب برای کاهش دمای سیمان، تغییر رنگ سیلوهای سیمان به سفید و نیز به کار بردن سیمان با چند روز تاخیر است یعنی اجازه دهیم دو تا سه روز سرد شده سپس از آن استفاده کنیم. افزایش دی کلسیم سیلیکات نیز از حرارت­ زایی بالا در سیمان جلوگیری می ­کند.

استفاده از آب سرد

با توجه به ضریب انتقال حرارت بالای آب، میزان گرمای آن تاثیر بسیاری بر دمای بتن خواهد داشت. با استفاده از چیلر و یخ­ سازهای صنعتی، آب مورد نیاز در مخلوط بتن را سرد کرده و به این ترتیب دمای آن را کاهش می­ دهند.

بیشتر بخوانید: چیلر صنعتی چیست

کاهش دمای بتن

فارغ از کنترل حرارت مصالح، راهکارهای دیگری برای خنک ­کاری مخلوط بتن وجود دارد که در ادامه توضیح داده شده است:

کاهش زمان اختلاط

هر چه فرایند اختلاط بتن طولانی ­تر باشد، حرارت تولید شده در طول این فرایند، افزایش می ­یابد. بر این اساس، با استفاده از یک میسکر از نوع پر سرعت، می­ توان زمان اختلاط را کاهش داد.

عایق ­کاری و جلوگیری از تابش مستقیم خورشید

تابش مستقیم خورشید، حرارت بتن را به میزان قابل توجهی افزایش می­ دهد. به کار بردن پوشش ­های موقت و نیز مواد بازتابنده، می ­تواند مانع از افزایش حرارت بتن شود. همچنین استفاده از رنگ سفید برای مخازن و تجهیزات اختلاط و حمل بتن می ­تواند به کنترل حرارت آن کمک کند.

مواد افزودنی

برخی افزودنی ­های شیمیایی برای اصلاح خواص بتن به کار می ­روند. از جمله این افزودنی ­ها، انواعی است که به منظور کنترل حرارت مصالح استفاده می ­شوند. به عنوان مثال افزودنی­ های کنترل هیدراتاسیون می ­توانند در طول فرایند گرمای تدریجی و کمتری ایجاد کنند.

انواع سیستم های خنک کردن بتن

در ادامه به معرفی انواع سیستم های خنک کردن بتن اشاره می کنیم؛

آب سرد

در میان سیستم های خنک کننده بتن، خنک کاری با آب روشی بسیار مرسوم و نیز اقتصادی است. این روش به شکل اضافه کردن مستقیم آب به مخلوط بتن صورت می گیرد. از جمله تجهیزات ساخت بتن، یک تانک آب است که می توان آب موجود در آن را در تابستان، سرد و در زمستان گرم کرد.

استفاده از آب برای خنک کاری، به مقدار بالای ظرفیت گرمایی ویژه آن برمی گردد. این پارامتر، مقدار گرمای مورد نیاز برای افزایش دما به اندازه 1 درجه سانتی گراد است. بنابراین آب این قابلیت را دارد که مقدار زیادی از گرمای بتن را جذب کرده و دما را بسیار کاهش دهد.

خنک کاری با آب برای کنترل دماهای متوسط، موثر است و اغلب در پروژه هایی به کار می رود که دمای بتن چندان بالا نیست.

یخ

خنک کاری با یخ، به مفهوم گرمای نهان بر می گردد که منظور از آن، مقدار انرژی گرمایی است که طی تغییر حالت یک ماده و بدون تغییر دما، جذب یا آزاد می شود. در این روش، یخ به مخلوط بتن افزوده می شود. همچنان که یخ ذوب می شود گرمای نهان مخلوط بتن را جذب کرده و دمای بتن را به طور چشمگیری کاهش می دهد.

خنک سازی با یخ معمولا در نواحی با آب و هوای بسیار گرم یا در مواردی که نیاز است خنک کاری با سرعت بالایی رخ دهد، به کار می رود. در محاسبه مقدار یخ مورد نیاز برای خنک کاری، باید به این نکته توجه کرد که مقداری آب در رطوبت سنگدانه ها وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. بنابراین مقدار یخی که برای خنک کاری به مخلوط بتن افزوده می شود محدودیت دارد.

نیتروژن مایع

نیتروژن مایع، یک ماده بسیار سرد با نقطه جوش -196 درجه سانتی گراد است. هنگامی که نیتروژن مایع به مخلوط بتن افزوده شود، به سرعت، مقدار قابل توجهی گرما جذب کرده و تبخیر می شود که به کاهش دمای چشمگیر مخلوط بتن منجر خواهد شد.

در مواردی که یخ برای خنک کاری کافی نیست و یا موجود نیست، استفاده از نیتروژن مایع می تواند بهترین انتخاب باشد.

سخن پایانی

استفاده از چیلر و یخ­ سازها از روش ­های مرسوم خنک­ کاری بتن در صنعت محسوب می­ شود. شرکت فراسرد تولید کننده انواع سیستم­ های خنک کننده بتن، با ابعاد و ظرفیت­ های صنعتی مختلف، آماده ارائه خدمات در زمینه طراحی، ساخت و مشاوره در خصوص این تجهیزات است.

برای آشنایی با چیلر و یخ سازهای تولیدی شرکت و کسب آگاهی در خصوص انتخاب تجهیز مناسب کاربری خود می توانید با کارشناسان ما ارتباط برقرار کنید.

بیشتر بخوانید: راه های موثر افزایش راندمان چیلر و بهبود عملکرد آن

سوالات متداول