ضد یخ بتن (Concrete Antifreeze) چیست؟

به دلیل گستردگی کاربرد بتن و نیاز به استفاده از این ماده در برخی شرایط اقلیمی همانند کوهستان و یخبندان نیاز به پیوستگی در اجرای عملیات عمرانی در دوره سرما تبدیل به یک ضرورت در این صنعت شده است.

بتن پس از سخت شدن مقاومت بالایی دارد. در حین سفت شدن و گیرش سیمان عواملی این مسیر را تهدید می‌کنند. در زمان واکنش آب و سیمان سرما عملا این واکش را به تاخیر می‌اندازد. اگر دمای هوا به طور مداوم طی چند روز متوالی به زیر ۵ درجه سانتی‌گراد برسد، هیدراتاسیون کاملا متوقف می‌شود. اکثر آب مخلوط بتنی نقش روان کنندگی بتن را دارد. حال اگر این آب اضافی یخ بزند از چرخه عمل آوری بتن خارج و به یک ماده مضر برای بتن تبدیل می‌شود.

در این حین نیاز به یک ماده افزودنی که سرعت گیرش بتن را پایین بیاورد تا همه آب بتن مصرف شود؛ یک ایده برای جلوگیری از بروز مشکل در هوای خیلی سرد است.

در هوای سرد یکی از ملزومات بتن ریزی افزودن ضدیخ به بتن است

مزایا و معایب ضد یخ بتن

تامین شرایط ایده‌آل در همه نوع محیط و آب وهوای پیش رو برای بتن ریزی توسط افزودنی‌های بتن برآورده می‌شود. در هوای سرد یخ‌زدن آب بتن مشکل اصلی بتن ریزی است. هر چند این افزودنی اندکی دمای انجماد آب را پایین می‌آورد، ولی به دلیل کاربرد اصلی این ماده که تاخیر در فرآیند هیداراتاسیون است، نام مناسبی در بازار روی این افزودنی بتن نگداشته‌اند.

سرعت کار در اثر استفاده از این افزودنی بتن بالا رفته وفشار وارد بر قالب و قالب برداری نیز زودتر انجام ‌می‌شود. در بتن پاششی خشک استفاده از این افزودنی غبار حاصل از این روش را بسیار کاهش می‌دهد.

این افزودنی بتن را تا رسیدن به مقاومت کافی برا گیرش نهایی حفظ می‌کند. در واقع مقاومت سنین پایین بتن را تا دو برابر افزایش می‌دهد. دوره عمل آوری بتن در سرما طولانی و هزینه بر است. با این روش زمان مراقبت کوتاه شده و هزینه کاهش می‌یابد. استفاده بیش از حد این افزودنی بتن را سریعا سفت کرده و قابلیت شکل پذیری و کارایی ندارد. در صورت بوجود آمدن چنین مشکلی امکان استفاده از روان کننده بتن برای حفظ کارایی وجود دارد. این افزودنی‌ها با هم سازگار هستند. قبل از ترکیب افزودنی‌ها و نیاز به اختلاط هم‌زمان دو یا چند افزودنی به صورت یکجا با کارشناسان و متخصصان مواد شیمیایی ساختمانی ارتباط برقرار کنید.

در صورت استفاده از ضدیخ بتن اندکی طرح اختلاط اصلی به هم ریخته و تغییراتی در نتایج مقاومت نهایی مشاهده می‌شود. وجود یون کلر در برخی انواع ضدیخ‌ها موجب محدودیت استفاده در سازه‌های بتن آرمه می‌شود. در ضدیخی که کلر وجود دارد حتما باید این مساله واضح روی بسته بندی درج شود تا جلوگیری از استفاده اشتباه آن در سازه‌های مرتبط با فلزات شود.

یک ایراد ضد یخ بتن زمان کم برای مصرف بتن دارای این افزودنی است به همین دلیل این افزودنی دقیقا قبل از بتن ریزی اضافه می‌‎شود.

بعضا تغییرات رنگی پس از خشک شدن بتن در اثر استفاده از ضدیخ بتن مشاهده شده است. این موضوع در اثر واکنش سیمان قلیایی و یون کلرید است. اگر لکه رنگ روشن روی زمینه تیره ایجاد شود نسبت قلیایی سیمان به کلرید کم است. و اگر لکه تیره روی زمینه روشن پدیدار گردد نسبت قلیایی زیاد است. دلیل اصلی این موضوع عمل آوری نامناسب و تبخیر آب شدید است. اگر به طور مداوم بتن مرطوب باشد از چنین مشکلی به راحتی می‌توان پیش‌گیری کرد. این موضوع در سازه‌های بتن نمایان بسیار مهم است.

کاربرد ضد یخ بتن

بیش‌ترین کاربرد استفاده از ضدیخ بتن در هوای سرد است. این افزودنی سرعت و حرارت واکنش هیدارتاسیون را زیاد می‌کند.

در مکان‌های شیب‌دار و برخی دیوارهای برشی از این مواد برای گیرش سریع بتن استفاده می‌شود. بتن پاششی یا شاتکریت نیاز به سرعت بالای گیرش دارد. استفاده مناسب و به اندازه از این افزودنی بسیار امر بتن ریزی را راحت خواهد کرد.

استفاده از سیمان بیش‌تر و ترجیحا تیپ سه و ترکیب با ضدیخ شرایط بهتری برای بتن ریزی در سرما ایجاد خواهد کرد. اگر مسائل اقتصادی مطرح باشد از سیمان تیپ یک هم می‌توان استفاده کرد.

برخی از ضدیخ برای آب بندی روزنه موجود در مخازن و یا استخرها استفاده می‌کنند. اگر این افزودنی به مقدار زیاد به بتن اضافه شود سرعت گیرش آن بسیار زیاد و برای برخی عملیات ترمیمی مناسب می‌شوند.

روش استفاده از ضد یخ بتن

برای استفاده از ضدیخ بتن باید ابتدا شرایط بتن ریزی را فراهم کرد.

• تا حد امکان یخ و بتن قالب و مکان بتن ریزی تمیز شود.
• در صورت امکان تا حدودی دمای مجموعه بتن ریزی زیاد شود.
• فضا برای عمل آوری و گرم نگه داشتن بتن فراهم شود.
• قبل از افزودن ضدیخ آن را رقیق و تا حل شدن کامل در بتن مخلوط کرد.

این افزودنی بهتر است در آخرین مرحله به بتن افزوده شود. این افزودنی با یکنواخت کردن مخلوط بتنی از ایجاد حباب بزرگ که جدا شدن اجزای بتنی و دانه بتن را دارد و از ورود آب به این ناحیه و یخ زدن آن جلوگیری می‌کند.

هر چه هوا سردتر شود میزان ضدیخ مورد نیاز بیش‌تر می‌شود. میزان ۱% تا ۵% برای عیارهای مختلف سیمان بتن توصیه شده است. اگر دمای هوا سردتر از ۱۵- درجه سانتی گراد و یا با توجه به طرح اختلاط میزان بیش‌تری از ضدیخ بتن برای پروژه نیاز باشد حتما باید با مشاوران و کارشناسان بتن مشورت فرمایید.

انواع ضد یخ بتن

ضد یخ بتن همانند دیگر محصولات شیمیایی افزودنی بتن در دو حالت جامد یا پودری و مایع وجود دارد. هر دو این محصولات به صورت باکلراید و بدون کلراید تولید می‌شوند. یک دسته بندی بر اساس ساختار تشکیل دهنده به شدح زیر است:

• نمک های غیر آلی محلول
• افزودنی های دارای ترکیبات آلی محلول
• افزودنی های با گیرش سریع
• افزودنی های جامد گوناگون

به طور کلی ضدیخ  تاثیری بر کارایی بتن نخواهد گذاشت. ولی برخی ترکیبات کلر دار سبب افزایش کارایی بتن می‌شوند.

این ماده در برخی استانداردها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است:

• ASTM C494 USA
• BS 5075 UK
• AS 1478 Australia
• AFNOR P18-103 France

استاندارد ASTM این مواد را به دو گروه C تسریع کننده و گروه E تسریع کننده و کاهنده آب تقسیم بندی کرده است. در واقع در این استاندارد هم خیلی به تغییر در دمای انجماد آب توسط این افزودنی پرداخته نشده است و بنابر خصوصیات دیگر مثل سرعت واکنش و میزان آب مصرفی گروه بندی انجام شده است.

با توجه به نام تجاری زودگیر بتن پودری، زودگیر شاتکریت پودری، زودگیر شاتکریت مایع، ضدیخ بتن مایع و ضد یخ ملات مایع برخی اسامی این افزودنی بتن هستند.

ضد یخ بتن پودری

ضدیخ بتن پودری بتن که عموما برای بتن ریزی بدون فولاد استفاده می‌شود.

در ضد یخ پودری از ترکیب کلسیم کلرید و نمک‌های معدنی استفاده شده است. این مواد جهت بتن غیرمسلح و بیش‌تر در ملات سیمانی استفاده می‌شود. این افزودنی سرعت و حرارت هیداراتاسیون را افزایش داده و از یخ‌زدن مخلوط سیمانی جلوگیری می‌کند. این ضدیخ به دلیل وجود کلر توسط کارشناسان توصیه نمی‌شود. در جدول زیر محدودیت استفاده از یون کلر را برای محافظت در برابر خوردگی مشاهده می‌کنید:

ضد یخ بتن بدون کلراید

هر چند استفاده از مواد کلر دار سبب حفظ بتن در دمای پایین می‌شود. ولی محدودیت استفاده از آن در بتن آرمه مواد دیگری همانند نیترات‌ها وارد افزودنی ضدیخ بتن شد. محدودیت مصرف این ماده ۲ درصد وزنی سیمان مصرفی است. از این نوع ضدیخ در سازه‌هایی که بتن و فلزات مستقیما با هم در اترباط هستند به راحتی می‌توان استفاده کرد. چون بحث خورندگی افزودنی مطرح نیست و تا حدودی ترکیبات الکل دار از بتن و فلزات در تماس با بتن مثل میلگرد محافظت می‌کنند.

نمونه ضدیخ که باید مشخصات مواد روی آن کامل درج شود.

ضد یخ بتن مایع

ضد یخ بتن مایع زرد رنگ است. وزن مخصوص این محلول تقریبا ۱۲۰۰ کیوگرم بر مترمکعب است. حفظ اسلامپ در عین بالا بردن سرعت گیرش بتن خاصیت این افزودنی است. مواد تشکیل دهنده این مواد محلول آمونیاک که حاوی نیتروژن و الکل‌های سنگین است. همان طور که می‌دانید اضافه شدن نیتروژن و یا الکل به آب درجه انجماد آب را پایین می‌آورد؛ ولی به دلیل وجود برخی ترکیبات دیگر مثل سیمان تاثیر گذاری مستقیم بر آب کم می‌شود.

اگر در بتن امر حباب سازی مطرح باشد با استفاده از ضدیخ این مساله اندکی دچار مشکل شده و باید از نسبت جدیدی برای طرح اختلاط استفاده کرد. چون ضدیخ بتن هوای اضافی را حذف و به نوعی سیال یکنواخت ایجاد می‌کند. دلیل این موضوع هم جمع شدن آب در حفره و یخ زدن آب است. ضدیخ از وقوع این پدیده جلوگیری می‌کند.

از ما مشاوره و راهنمایی بگیرید

صنایع شیمی ساختمان رامکا یکی از تولید کننده‌های بزرگ و بسیار قدرتمند در زمینه تولید انواع افزودنی‌های بتن و مواد شیمیایی ساختمانی است.
برای مشاوره در زمینه‌ی استفاده از ضد یخ بتن (Concrete Antifreeze) و سایر مواد افزودنی بتن می‌توانید با کارشناسان فنی رامکا تماس بگیرید و مشاوره‌ی رایگان دریافت نمایید.
۰۲۵۳۸۲۰۳۶۷۱
www.Ramkaco.com