ضدیخ بتن یکی از راهکارهای مقابله با یخ‌زدگی بتن در طی فرایند بتن ریزی در هوای سرد است که با شیوه‌های مختلف از یخ زدن آب موجود در بتن جلوگیری می‌کند. اصولاً با فرا رسیدن فصول سرد سال، برخی از پیمانکاران ترجیح می‌دهند که سرعت ساخت‌وساز خود را کاهش دهند و حجم بیشتر کار خود را برای فصول گرم سال نگه دارند. یخ زدن بتن می‌تواند تبعات جبران‌ناپذیری برای بتن داشته باشد و این تبعات می‌تواند استحکام کلی یک سازه بتنی را تحت تأثیر قرار دهد. اما ضدیخ بتن از این پدیده جلوگیری می‌کند و از طریق کاهش نقطه انجماد، روند یخ زدن بتن را کندتر می‌کند.
انواع مختلفی از ضدیخ بتن در بازار وجود دارد که هر کدام از آنها از سازوکار متفاوتی برخوردار است. در واقع این عملکرد متفاوت آنها به ساختار شیمیایی متفاوت آنها برمی‌گردد و هر کدام ماده بخصوصی به داخل بتن آزاد می‌کنند که از یخ زدن بتن جلوگیری می‌کند. در ادامه ضد یخ بتن را تعریف خواهیم کرد و ضمن بیان کاربردهای آن و تأثیر آن، به انواع مختلف ضدیخ بتن نیز خواهیم پرداخت. پس با ما همراه باشید!
ضدیخ بتن چیست؟
ضدیخ بتن، نوعی نمک معدنی یا سنتزی حلال در آب است که به‌راحتی با آب ترکیب می‌شود و باعث می‌شود که نقطه انجماد آب کاهش یابد. از لحاظ شیمیایی آب در دمای 100 درجه سانتی‌گراد می‌جوشد و در دمای صفر سانتی‌گراد یخ می‌زند، بنابراین اگر دما محیط از این مقدار پایین‌تر رود، آب موجود در بتن یخ می‌زند. اما نقش ضد یخ بتن در این مورد چیست؟ ضد یخ بتن از چه طریقی دمای انجماد آب را کاهش می‌دهد. از لحاظ شیمیایی، هرچه املاح موجود در آب بیشتر شود، دمای انجماد آن کاهش می‌یابد و در دمای کمتری یخ می‌زند. افزودن ضدیخ به بتن باعث می‌شود که املاح موجود در آب، که همان یون‌های سازنده ضدیخ بتن هستند، بیشتر شود و آب بتن در دمای پایین‌تری یخ بزند.
اما نقش دیگر ضدیخ بتن به تأثیر آن بر حرارت هیدراتاسیون برمی‌گردد. طبق اصول مهندسی، یک بتن زمانی به شکل مناسب سفت می‌شود که فرایند هیدراتاسیون آن به‌طور کامل انجام‌گرفته باشد. زمانی که دمای محیط یک بتن کاهش پیدا می‌کند، سرعت هیدراتاسیون آن نیز پایین می‌آید و درنتیجه فرایند سفت شدن بتن به‌خوبی انجام نمی‌شود. وجود ضدیخ بتن باعث می‌شود که واکنش گرمازایی درون بتن رخ دهد و زمینه لازم برای انجام هیدراتاسیون فراهم شود. در واقع ضد یخ را می‌توان سریع کننده فرایند هیدراتاسیون نامید که سفت شدن بتن را سریعتر از حالت عادی انجام می‌دهد.
در نبود ضدیخ بتن چه اتفاقی رخ می‌دهد؟
در آب و هوای سرد و در دمای نزدیک به نقطه انجماد آب، آب یخ می‌زند و فرایند هیدراتاسیون بتن به‌طور کامل متوقف می‌شود. از طرفی بتن ریزی هوای سرد کاری بسیار آهسته و درنتیجه گران است. به‌طورکلی بتن ریزی در هوای سرد بدون استفاده از ضدیخ بتن می‌تواند موارد زیر را به دنبال داشته باشد:
- ناپایداری در استحکام نهایی و دوام نهایی بتن، به دلیل اختلال در بدنه خمیر سیمان و بتن (مشکلات هزینه، ایمنی و بهداشتی برای مردم)؛
- ایجاد ترکهای کوچک و درنهایت شکاف‌های بزرگتر به دلیل تشکیل کریستال‌های یخ در بطن بتن، این باعث می‌شود که فشار مناسبی در سطح بتن ایجاد نشود و از تراکم کمی برخوردار باشد.
- اسپالینگ یا شکستن بتن، این پدیده به دلیل وجود ترکهای ریز با تعداد بالا رخ می‌دهد و استحکام مکانیکی بتن را به شدت کاهش می‌دهد. اسپالینگ شکل شدیدتری از یخ‌زدگی بتن است که در دمای بسیار پایین و در نبود ضدیخ بتن رخ می‌دهد.
جلوگیری از انجماد و ایجاد ترکهای ریز و درشت، نقش اصلی ضدیخ بتن را نشان می‌دهد و درصورتی‌که به شکل درست از آن استفاده نشود، صدمات جبران‌ناپذیری به سازه بتنی می‌زند.
انواع ضدیخ بتن
ضدیخ‌های بتن با توجه به ساختار شیمیایی و فیزیکی به چند دسته مختلف تقسیم می‌شوند که هر کدام از آنها از مواد شیمیایی بخصوصی تشکیل شده‌اند و هر کدام از آنها سازوکار مختص به خود را دارند. این ضدیخ‌ها عبارت‌اند از:
ضدیخ بتن پودری
این نوع ضدیخ بتن در بیشتر سازه‌های بتنی بزرگ و کوچک، ملات‌های سیمانی و بتن‌های غیرمسلح و خالی به کار برده می‌شود و توان تحمل دمای سرد را در بتن تا منفی 15 سانتی‌گراد افزایش می‌دهد. ضدیخ بتن پودری عمدتاً از نمک‌های معدنی و کلسیم کلراید ساخته می‌شوند و از طریق حل شدن در آب، میزان املاح موجود در آب را افزایش می‌دهد. این نوع ضد یخ نه‌تنها دمای انجماد را شدیداً پایین می‌آورد، فرایند هیدراتاسیون را نیز تحت تأثیر قرار می‌دهد و سرعت گیرش بتن را بالا می‌برد.
ضدیخ بتن پودری قابلیت استفاده در بتن مسلح را ندارد؛ زیرا با توجه ب اینکه در ساختار این ضدیخ از یون کلراید استفاده شده است، سرعت خوردگی میلگرد موجود در بتن افزایش می‌یابد و استحکام بتن شدیداً کاهش می‌یابد. میزان استفاده از این ضدیخ به میزان سرمای هوا و نظر کارشناس مهندسی بستگی دارد و به دو صورت محلول در آب و یا ریختن مستقیم به بتن استفاده می‌شود. هنگام استفاده از ضدیخ بتن پودری، حتماً از حل شدن آن اطمینان حاصل کنید و حداکثر مقداری که میتوانید استفاده کنید، 3 درصد از کل بتن است. این ضدیخ در بسته‌های 10 کیلوگرمی و 20 کیلوگرمی عرضه می‌شود و باید از رطوبت محافظت شود.
ضدیخ بتن پودری S: این یک نوع خاص از ضدیخ بتن پودی است که تأثیر چندانی بر کاهش دمای انجماد بتن ندارد و تنها واکنش هیدراتاسیون را با سرعت بالا پیش می‌برد. استفاده از این ضد یخ باعث می‌شود که بتن با سرعت بیشتری سفت شود و سرعت تهیه بتن افزایش داشته باشد. این نوع ضدیخ تأثیر خاصی بر استحکام مکانیکی بتن ندارد و بتن به‌مرورزمان به استحکام کامل می‌رسد.
ضدیخ بتن مایع
ضدیخ بتن مایع در دو مدل خاص عرضه می‌شوند: ضدیخ بتن مایع کلریددار و ضدیخ بتن مایع بدون کلرید. وجود یون کلرید در ساختار این نوع ضدیخ باعث می‌شود که عمل شتاب دهندگی به فرایند هیدراتاسیون به شکل مناسبی انجام گیرد و دمای انجماد آب نیز کاهش یابد. این نوع از ضدیخ‌ها در ملات‌های معمولی استفاده می‌شود و در مورد سازه‌های مسلح و بتن آرمه کاربرد ندارد. ضدیخ بتن مایع بدون کلرید اجازه کار در دمای زیرصفر درجه را به پیمانکاران می‌دهد و مقاومت اولیه بتن در زمان کوتاه را افزایش می‌دهد. این نوع ضدیخ بتن با انواع تیپ‌های سیمان سازگاری دارد و میزان آب مصرفی در تولید بتن را تا 10 درصد کاهش می‌دهد.
ضدیخ بتن مایع کلریددار در تمامی سازه‌های غیرمسلح کاربرد دارد و از یخ‌زدگی و متلاشی شدن بتن در محدوده دمایی صفر تا منفی 15 سانتی‌گراد جلوگیری می‌کند. این نوع ضدیخ در کارهای ترمیمی در مناطق سردسیر یک انتخاب عالی محسوب می‌شود. این ضد یخ در بسته‌های 20 و 25 کیلوگرمی و همچنین بشکه‌های 220 کیلوگرمی عرضه می‌شوند.
ضدیخ بتن مایع بدون کلرید نوع دیگری از ضدیخ‌های مایع است که از نمک‌های معدنی حاوی کلسیم و سدیم برای کاهش دمای انجماد آب بهره می‌برند. نبود یون کلرید در ساختار این ضدیخ باعث شده است که امکان استفاده از آن برای بتن‌های مسلح فراهم شود و نگرانی خاصی در مورد خوردگی میلگردها وجود نداشته باشد. ضدیخ بتن مایع بدون کلرید سرعت عمل کمتری در فرایند هیدراتاسیون نسبت به نوع کلردار آن دارد، ولی در عوض دمای انجماد را بیشتر کاهش می‌دهند و تبعاتی مانند خوردگی میلگرد ایجاد نمی‌کند. این نوع ضدیخ به صورت یک مایع سفید رنگ عرضه می‌شود و در بسته‌های 20 و 25 کیلوگرمی و بشکه‌های 220 کیلوگرمی به فروش می‌رسد.
ضد یخ بتن DEZOCRETE N-350 یک نوع خاص از ضدیخ بتن مایع بدون کلر است که در دماهای بسیار پایین و در محیط‌های سرد کاربرد دارد. این نوع ضد یخ باعث افزایش دمای بتن و تسریع در فرایند هیدراتاسیون می‌شود که گیرش بتن را با سرعت بیشتری انجام می‌دهد. مکانیزم دیگر این ضدیخ در جلوگیری از انجماد بتن و کاهش نقطه انجماد آن، حباب زدایی از بتن است که مقاومت اولیه بتن را بالا می‌برد. برای استفاده بهینه از این ضدیخ، با سطح سازه بتنی را با پوشش پشم شیشه و یا عایق دیگر پوشش داد و از اتلاف دمای بتن جلوگیری کرد.
ضدیخ بتن Fabantifz-RE نیز یک نوع دیگر از ضدیخ بتن مایع است که از ترکیبات نیتروژنی در ساختار خود بهره می‌برد. در ساخت این نوع ضدیخ از مواد نیتروژنی و بخصوص نیترات کلسیم استفاده شده است که به عنوان مواد بازدارنده خوردگی شناخته می‌شوند. این نوع ضدیخ در بتن‌های عادی و یا بتن‌های مسلح ایده آل است و می‌تواند دمای انجماد را تا بیشتر از 10 درجه زیر صفر کاهش دهد.
ضدیخ بتن فایبر
یک نوع ضدیخ بتن ساخته شده از ترکیبات معدنی و آلی بر پایه نیتروژن است که به دلیل عدم وجود کلرید در ساختار آن، برای بتن مسلح عالی می‌باشد. مواد نیتروژنی و نیترات کلسیم استفاده شده در این نوع ضدیخ باعث شده است که مکانیزمی همانند ضدیخ مایع بدون کلر داشته باشد و سرعت هیدراتاسیون بتن را افزایش دهد. استفاده از ضدیخ بتن فایبر باعث می‌شود که بتن مسلح بدون هیچگونه عوارض جانبی سفت شود و در مدت زمان کوتاهی به استحکام لازم برسد.
کارخانه بتن آماده و نقش آنها در بتن ریزی هوای سرد
بتن ریزی هوای سرد یکی از فرایندهایی است که توسط کارخانه بتن آماده انجام می‌شود و حتی پیمانکاران نیز ترجیح می‌دهند که این فرایند را با استفاده از بتن آماده انجام دهند. استفاده از بتن آماده و بکارگیری تجربه کارخانه بتن آماده باعث می‌شود که افزودن ضدیخ بتن با روندی مهندسی شده و کاملاً قانونی انجام گیرد. این مزیت در مورد سازه‌هایی که در هوای خیلی سرد انجام می‌گیرند یا شرایط ویژه‌ای دارند بسیار اهمیت دارد.
کارخانه‌های بتن آماده مجهز به آزمایشگاه و واحد کنترل کیفی هستند و میزان مورد نیاز ضدیخ بتن را با توجه به شرایط آب و هوایی تعیین می‌کنند. از طرفی، زمانی که شما به عنوان یک پیمانکار سفارش آماده‌سازی بتن را به آنها می‌دهید، در مورد مسلح یا غیرمسلح بودن بتن به آنها توضیح می‌دهید. این باعث می‌شود که آنها محل مصرف بتن آماده، دمای محیط محل سازه و سایر شرایط فیزیکی و مکانیکی ساختمان را بدانند و مقدار بهینه ضدیخ بتن را انتخاب کنند.
اجرای یک سازه بتنی در هوای سرد و استفاده از ضدیخ بتن می‌تواند کار پیچیده و حساسی باشد، پس اگر در این مورد با مشکل مواجه هستید، با ما در بتن آماده پاسارگاد همراه باشید.