ضدیخ بتن چیست؟
بتن ریزی در هوای سرد یکی از چالش های بسیار بزرگ در صنعت ساخت و ساز می باشد. هوای سرد مشکلات زیادی را برای پروسه ی بتن ریزی می آفریند. یکی از این مشکلات، مشکل یخ زدگی بتن است که در آن آب موجود در بتن یخ می زند و مانع انجام عملیات هیدراسیون می شود. به صورت کلی هم دمای پایین باعث می شود تا هیدراسیون با سرعت کمتری انجام شود. به این ترتیب کل پروسه ی بتن ریزی و کسب مقاومت بتن با مشکلات زیادی روبرو می شود. نتیجه ی این ها می تواند کاهش دوام و استحکام بتن باشد که باعث می شود تا سازه برای استفاده آنچه برایش طراحی شده، مناسب نباشد. در طولانی مدت هم ممکن است ترک های در بتن به وجود بیاید یا بتن به صورت ورقه ورقه در بیاید که به هیچ وجه دلخواه ما نیست. برای رفع این مشکل، ایده های مختلفی مطرح شده است که مهم ترین آن ها استفاده از ضد یخ است. اما ماده‌ای که به عنوان ضد یخ بتن از آن یاد می شود به شکل های مختلفی وجود دارد و مانند تمامی مواد دیگر دارای انواع مختلفی است. اما هدف در تمامی آن ها یکی است. اول این نقطه‌ی انجماد آب موجود در بتن را به طریقی کاهش دهیم. همچنین در عین حال دمای داخل بتن را افزایش دهیم.
ضد یخ های بتن مواد شیمیایی هستند که به منظور پایین آوردن نقطه انجماد فاز مایع به آب اختلاط بتن اضافه می گردند و تا دمای °C 30- کاربرد دارند. استفاده از ضد یخ در بتن ریزی در شرایط آب و هوای سرد، دارای اصول فنی ساده و بسیار سودمند می باشد که باعث صرفه جویی 20 الی 50 درصدی زمان و انرژی در مقایسه با عمل آوری با بخار، گرم کردن بتن و... می باشد.
در روسیه بیش از 40 سال تجربه بتن ریزی بدون گرم کردن بتن وجود دارد، این امر با توجه به آب و هوای بسیار سرد روسیه می باشد. ضد یخ ها در بتن درجا، بتن مسلح، سازه های یکپارچه پیش ساخته و... در دمای (هوا، زمین) زیر °C5 و تا کمترین دمای روزانه °C 30- مورد استفاده قرار می گیرند.
بتن متشکل از آب و سیمان و سنگدانه است. وجود آب در هر ترکیبی محدودیت مصرف در هوای سرد به وجود می‌آورد. با شنیدن نام ضد یخ انتظار همه، جلوگیری از یخ زدن آب در دمای زیر صفر درجه سانتی گراد است. ولی در این مورد ضد یخ بتن سبب مصرف کردن آب در واکنش بتن خواهد بود. نه جلوگیری از یخ زدن آب در بتن. پس تا اینجا متوجه شدیم نام مناسبی برای این محصول انتخاب نشده است.
ضد یخ برای پیوستگی بتن ریزی در هوای سرد الزامی است.
پس وظیفه اصلی ضد یخ در بتن مصرف آب اضافی با سرعت بخشیدن به واکنش آب و سیمان است. بر اساس استاندارد ASTM دو نوع ضد یخ تندگیر کننده و کاهنده آب تندگیر کننده وجود دارد. استفاده از این ماده به دلیل امکان پیوستگی بتن ریزی در هوای سرد و یخبندان محبوبیت بسیار بالایی دارد. در هنگام استفاده از ضد یخ به نوع آن باید دقت کرد. وجود برخی مواد خطرناک مثل کلر در بتن دارای میلگرد مجاز نیست.
تفاوت ضد یخ بتن و ملات:
ضد یخ بر اساس ساختار شیمیایی اگر کلر داشته باشد، ضد یخ ملات است. چون کلر، فولاد و سایر فلزات را می‌خورد. پس ضد یخ ملات محدودیت مصرف در سازه‌های بتن آرمه را دارد. ولی ضد یخ بتن بر پایه نیترات و فرمات یا سایر ترکیبات ایمن دیگر هستند. این مواد میلگرد را دچار مشکل نخواهند کرد. جلوگیری از یخ زدن بتن تا رسیدن به مقاومت ۵ مگاپاسکال وظیفه اصلی ضد یخ است.
امکان استفاده از ضد یخ بتن در ملات نیز فراهم است. چون روند کار هر دو یکی است. در ضمن ملات چون در مجاورت مواد خطرناک نظیر فلزات قرار نمی‌گیرد، منعی برای مصرف وجود ندارد. ولی ضد یخ ملات چون در ترکیب خود کلر دارد. به هیچ وجه نباید در بتن سازه‌ای استفاده شود. معمولاً ضد یخ بتن ملات را به صورت پودری تولید می‌کند. این ضد یخ بهتر است به مصالح خشک اضافه شود. ولی ضد یخ مایع را در انتها در مخلوط کن ریخته و با هم زدن سریع یک مخلوط یکنواخت خواهیم داشت.
ضد یخ پودری بتن معمولاً به رنگ سفید تولید می‌شود.
انواع ضد یخ بتن و کاربرد آن ها :
ضد یخ بتن پودری :
-ضد یخ بتن پودری، از ترکیب نمک های معدنی و کلسیم کلراید خالص با یک نسبت خاص تولید شده است.
-عمده مصارف ضد یخ بتن پودری در مناطق سرد و یخبندان و زمان هایی که افت سریع دمای محیط پیش بینی می شود.
-این نوع ضد یخ به علت یون کلراید فقط در بتن های غیر مسلح استفاده می شود.
-استفاده از این نوع ضد یخ بتن در بتن های مسلح، به علت این که بر پایه یون کلراید است، مناسب نیست.
- ضد یخ بتن پودری را به میتوان به دو روش استفاده کرد :
- اول، ترکیب هم زمان با آب اختلاط بتن
- دوم، پس از اختلاط بتن یا ملات به آن اضافه می شود.
میزان مصرف ضد یخ بتن به برودت هوای محیط و همچنین به عیار بتن بستگی دارد.
ضد یخ بتن مایع بدون کلراید :
-ضد یخ بتن مایع بدون کلراید بر پایه نیتریت های سدیم و کلسیم است و حاوی یون های فعال واکنش گر است.
-مصرف آن در بتن در هوای سرد و یخبندان برتری های زیر را دارد.
-میزان مصرف ضد یخ بتن مایع به برودت هوای محیط برای بتن ریزی و همچنین به عیار بتن بستگی دارد.
-در جریان فعل و انفعالات شیمیایی با سیمان حرارت هیدراتاسیون درونی بتن تازه را بالا می برد و به روند گیرش آن سرعت می بخشد.
ضد یخ بتن مایع با کلراید :
-ضد یخ بتن مایع با کلراید افزودنی است که با مکانیزم شتاب دهندگی در عمل هیدراتاسیون از یخ زدگی بتن جلوگیری می کند.
-این محصول کلرایدی بوده و در سازه های غیر مسلح بکار برده می شود.
-از مزایای استفاده از این نوع ضد یخ بتن، افزایش مقاومت اولیه و نهایی بتن در دماهای زیر صفر درجه وقابلیت سازگاری با انواع تیپ های مختلف سیمان و کاهش آب مصرفی تا ۱۰ درصد می باشد.
-این محصول را می توان با بتن آماده قاطی کرد و پس از همگن شدن و اختلاط کامل بتن ریزی کرد.
-یا می توان محصول را در زمان ساخت بتن در بچینگ و یا به بتن آماده در تراک میکسر اضافه نمود.
-این محصول کلرایدی بودن است و به هیچ عنوان در سازه های مسلح نباید به کار برده شود.
ضد یخ بتن فابیر :
-ضد یخ بتن فایبر برای بتن مسلح، تـرکیبى از مـواد معدنى و آلـى بر پایه نیتروژن است.
-در ساخت این نوع ضد یخ مسلح بدون کلراید به هیچ عنوان از مواد کلرایدی استفاده نشده است.
-بتن ریزی در هوای سرد با استفاده از این ضد یخ امکان پذیر است.
-با وجود استفاده از این ضد یخ یا هرگونه ضد یخ در هنگام بتن ریزی در هوای سرد، رعایت الزامات بتن ریزی در هوای سرد نباید فراموش شود.
-در حقیقت استفاده از ضد یخ یک اقدام تکمیلی است و باید تمهیدات بتن ریزی در هوای سرد رعایت شود.
-به علت غلظت بالای این نوع ضد یخ، با کمترین میزان مصرف می توان به نتیجه مطلوب رسید.
ضد یخ بتن S :
-ضد یخ بتن S یک ترکیب پودری است که برای تسریع در ساخت بتنی که واکنش هیدراسیون سیمان بهتری دارد استفاده می شود.
-در صورتی که مقدار مناسب از این ماده مصرف شود می تواند تاثیر چشمگیر بر سرعت تهیه بتن داشته باشد.
-این ضد یخ تاثیر زیادی بر وضعیت عادی محصول نمی گذارد.
هم چنین بخوانید:معرفی انواع بتن
قیمت ضد یخ بتن:
قیمت ضد یخ بتن را مواد تشکیل دهنده آن تعیین می‌کند. ضد یخ کلر دار مثل کلسیم کلرید و سدیم کلرید یا نمک طعام به دلیل فراوانی قیمت بالایی ندارند. این نمک کلر دار با تسریع در واکنش هیدراسیون از یخ زدن بتن جلوگیری می‌کند. ولی قیمت ضد یخ‌های مایع بر اساس ساختار شیمیایی در قیمت‌های کم تا خیلی زیاد تولید می‌شوند. قیمت نمک‌های موجود در بازار از حدود کیلویی هزار تومن شروع می‌شود.
ضد یخ‌های الکلی و الکترولیت‌های ضعیف همانند محلول آبی آمونیاک قیمت نسبتاً بالایی در برابر نمک‌های ضد یخ دارند. حداکثر مقدار مصرف ضد یخ در بتن ۵% است. دمای هوا و عیار سیمان تعیین کننده مقدار مصرف ضد یخ و هزینه کل ضد یخ مورد استفاده در پروژه است.
معایب ضد یخ بتن:
از معایب اصلی ضد یخ بتن بر هم زدن طرح اختلاط اصلی بتن است. مهم‌ترین تغییر ایجاد شده در اثر ورود ضد یخ در بتن نسبت آب به سیمان است. این نسبت یکی از عوامل اصلی و مؤثر در مقاومت نهایی بتن است. پس ضد یخ بتن مقاومت بتن را دچار اختلالاتی می‌کند. به کار بردن اکیپ اجرایی ماهر و متخصص در زمان استفاده از ضد یخ بتن بسیار مهم است. استفاده اشتباه از ضد یخ کلر دار در سازه سبب وقوع فاجعه بزرگی خواهد شد.
استفاده بیش از حد ضدیخ بتن تندگیر سبب از دست رفتن روانی بتن خواهد شد. بتنی که کارایی خود را از دست بدهد برای اجرا و تسطیح نیاز به انرژی بسیار زیادی دارد. پس زمان کار کردن با بتن محدود خواهد شد. با افزودن ضد یخ در بتن حباب‌های هوای ریز در کنار هم تجمیع شده که تبدیل به حباب بزرگی می‌شود. وجود تخلخل در بتن از مقاومت آن به شدت می‌کاهد.
ساخت ضد یخ بتن:
ضد یخ موجود در بازار چهار گروه اصلی دارد. برای ساخت ضد یخ بتن آشنایی با ساختار و کاربرد این مواد اهمیت دارد.
هم چنین بخوانید:عملکرد مواد روان کننده بتن چگونه است؟
افزودن ضد یخ مایع به میکسر:
۱. نمک غیر آلی محلول: ترکیبات نمک هالوژن دار مثل کلرید و برمید و فلوئورید یکی از اصلی ترین ضد یخ‌های قابل استفاده هستند. نمک‌های نیترات و نیتریت و آلومینات نیز از دیگر ترکیبات قابل استفاده برای ضد یخ بتن هستند.
۲. ترکیبات آلی محلول: با استفاده از ترکیبات بر پایه تری اتانول آمین و کلسیم فرمات میتوان تأخیرات هیدراسیون ناشی از اضافه کردن مواد کاهنده آب را جبران کرد.
۳. افزودنی گیرش آنی: از مواد آلومینات محلول و کربنات و سیلیکات برای بتن ریزی در هوای خیلی سرد میتوان استفاده کرد. این گروه از مواد چنان سرعت هیدراسیون را زیاد می‌کنند که امکان بتن ریزی در زیر آب نیز به وجود می‌آید.
۴. افزودنی جامد گوناگون: یکی از موارد جلوگیری از یخ زدن بتن استفاده از مصالح مناسب است. سیمان زودگیر یکی از مواد مناسب برای جلوگیری از یخ زدگی است. استفاده از ژل سیلیکا و آلومینا نیز سرعت هیدراسیون سیمان را افزایش خواهند داد. ترکیبات منیزیم کربنات و کلسیم کربنات نیز برای تندگیری سیمان مناسب هستند.
در نهایت نیز قبل از تولید و یا مصرف هر گونه ضد یخ در ملات و یا بتن باید با کارشناسان شیمی ساختمان و تیم تحقیق و توسعه بتن مشورت فرمائید. تا از بروز مشکلات احتمالی جلوگیری شود.
