ضد یخ بتن
افزودنی مایعی که به منظور حفاظت از بتن در هوای سرد به کار برده می‌شود را ضد یخ بتن می‌نامند. ضدیخ بتن از یخ زدگی بتن در دماهای پایین جلوگیری می‌کند. انجماد باعث کاهش قدرت بتن بین 20 تا 40 درصد می‌شود، به خصوص زمانی که بتن تازه در معرض هوای سرد قرار می گیرد. یخ زدگی بتن می تواند هزینه‌های زیادی را به دنبال داشته باشد، که برای رفع این مشکل تنها کافی است نکاتی را رعایت نمایید. ترکیبات ضد یخ بتن، خصوصیات و کاربرد آن در هوای سرد مطلبی است که در این نوشتار به آن خواهیم پرداخت.
مقاومت بتن تازه در برابر انجماد و چرخه یخ زدایی از طریق فاکتور دوام پذیری سنجیده می‌شود که معمولا ثابت شده است که مقاومت بتن در برابر انجماد بین 40 تا 60 درصد کاهش خواهد یافت. اتصال بین آرماتور و بتن در هوای سرد گاها تا 70 کاهش خواهد یافت. از این رو ضروری است که در شرایط آب و هوایی سرد به منظور اطمینان از مقاومت بتن و جلوگیری از انجماد آن از ضد یخ استفاده شود تا از پلاستیکی شدن بتن ممانعت شود.
دو روش برای انجام بتن ریزی در هوای سرد وجود دارد:
فراهم آوردن دمای محیط عادی برای بتن. برای انجام این کار از طریق گرم کردن مولفه‌های بتن یا فراهم آوردن محفظه‌های گرمایشی انجام می‌شود.
افزودن مواد و ترکیبات شیمیایی مانند ضد یخ برای بتن.
ترکیبات ضد یخ بتن
در بتن معمولی اغلب از کلرید کلسیم به عنوان تسریع کننده استفاده می‌شود تا اثرات بازدارندگی هیدراتاسیون بتن در دماهای پایین را کاهش دهد. این ترکیب در دمای پایین تر از دمای انجماد کارایی ندارد. به نظر می‌رسد که در این شکل متعارف استفاده از مواد شیمیایی مشکلاتی وجود داشته باشد. از این برای شرایط آب و هوایی سرد لازم است از ترکیبات خاصی استفاده شود که اصطلاحا به آن ضد یخ گفته می‌شود.
ترکیبات ضد یخ بتن بر روی وضعیت فیزیکی بتن ترکیب شده با آب تاثیر می‌گذارد. ضد یخ بتن تا حد زیادی نقطه انجماد آب را تحت فشار قرار می دهد و در دماهای کمتر از 30- درجه سانتی گراد کاربرد دارد. این امر باعث تمدید زمان مورد نیاز برای ساخت و ساز می‌شود.
دو گروه مواد افزودنی به عنوان ضد یخ بتن وجود دارد که ویژگی های ضد یخ را شامل می‌شود و خاصیت سخت شدن بتن را تسریع می‌بخشد. گروه اول شامل مواد شیمیایی، الکترولیت‌های ضعیف، نیتریت سدیم، کلرید سدیم و ترکیبات آلی غیر الکترولیتی است که باعث کاهش نقطه انجماد آب مورد استفاده در بتن می‌شود. اما این گروه به عنوان شتاب‌دهنده‌های ضعیف عمل می‌کند تا ویژگی ها و خاصیت سخت شدن آن‌ها را ارتقا دهد.
گروه دوم شامل ترکیبات دوگانه و سه گانه است که حاوی پتاس و مواد فزودنی بر اساس کلرید کلسیم، نیترات سدیم، کلرید سدیم با نیتریت سدیم، نیترات کلسیم، نیترات - اوره و سایر مواد شیمیایی است. این مواد خواص ضدیخ بتن را تا حد زیادی بهبود می‌بخشند و باعث تسریع سرعت سخت شدن بتن می‌شود. در صورتی که این مواد در دوز بزرگتر نسبت به دوز معمولی در ترکیبات مرسوم بتن استفاده شود، باعث افزایش خاصیت ضد یخ بتن می‌شود. به عنوان مثال می‌توان از 8 درصد سدیم نیترات به منظور نگهداری مایع در دمای 15- درجه سانتی گراد استفاده کرد.
این ترکیبات با کاهش نقطه انجماد فاز مایع و سرعت بخشیدن به هیدراتاسیون سیمان در دمای انجماد کار می‌کند. بر اساس دوز موجود در مخلوط، ترکیبات غیرکلرید بتن را در دمای زیر انجماد قرار می‌دهد. از این رو نیاز به اقدامات حفاظتی لازم به هنگام کار در هوای سرد را کاهش می‌دهد.
فواید استفاده از ضد یخ بتن
استفاده از ضد یخ بتن باعث بهبود کیفیت بتن می‌شود، در عین حال باعث می‌شود که سرعت سخت شدن افزایش یابد در نتیجه امکان برداشتن سازه‌ها به هنگام بتن‌ریزی زودتر فراهم می‌شود. این کار به استفاده مجدد در مدت زمان کوتاه کمک می‌کند، در نتیجه باعث سرعت بخشیدن به ساخت و ساز می‌شود.
برای انتخاب نوع ترکیبات ضد یخ بتن باید عواملی را در نظر گرفت، این عوامل عبارتند از:
نوع ساختار
شرایط عملیاتی
روش‌های محافظتی به کار رفته برای بتن ریزی در زمستان
برند سیمان و انواع مصالح به کار برده شده
انواع ضد یخ بتن
ضد یخ بتن شامل دو نوع ضد یخ پودری و ضد یخ مایع است.
ضد یخ بتن پودری
ضد یخ پودری بتن نوعی افزودنی بتن است که موجب تسریع هیدراتاسیون بتن می‌شود و کاربرد ان در بتن غیر مسلح است. این نوع افزودنی بتن متشکل از کلرید کلسیم است. عملکرد ضد یخ پودری بتن افزایش سرعت گیرش بتن و بالا رفتن دمای آن است که همین عملکرد از یخزدگی بتن در دمای سرد جلوگیری می‌کند.
ضد یخ بتن مایع
ضد یخ مایع بتن موجب تسریع عمل گیرش بتن به ویژه در آب و هوای سرد می‌شود که یکی از بزرگترین چالش‌های اجرای بتن در دمای پایین است. ضد یخ مایع بتن دمای انجماد بتن را پایین می آورد. ضد یخ مایع برای بتن فاقد کلراید است و همین ویژگی مانع از خوردگی فولاد توسط بتن می‌شود.
- ۰۰/۰۷/۲۲