لازم است که بتن تازه در برابر آثار ویرانگر یخ زدگی محافظت شود بتنی که حتی یک بار در سنین اولیه یخ زده باشد در مقایسه با بتنی که یخ نزده باشد در برابر شرایط جوی از مقاومت کمتری برخوردار است و نیز آب بند نخواهد بود.
آیین نامه
مطابق آیین نامه بتن ایران (آبا) هوای سرد به وضعیتی اطلاق می‌گردد که برای سه روز متوالی شرایط زیر برقرار باشد:
راه حل
اولین راه حل گرم کردن مصالح و خصوصاً آب مصرفی در بتن است. البته این روش تقریباً ناکارآمد بوده و صرفاً نیروی زیادی را می‌طلبد.
برای دومین راه حل می‌توان استفاده از مواد تسریع کننده همانند گروت منبسط شونده را در نظر گرفت. این مواد موجب افزایش سرعت هیدراتاسیون و بالا رفتن دمای حاصل از هیدراتاسیون می‌شود. مقاومت بتن در سنین اولیه نیز افزایش می‌یابد.
سومین راه حل و بهترین آن استفاده از ضد یخ بتن میباشد. زیرا یک ضد یخ بتن خوب با تسریع در روند هیدراتاسیون ، سرعت گیرش اولیه بتن را بالا برده و در نتیجه میزان آب اشباع در بتن را کاهش می دهد ، از طرفی نقطه انجماد آب موجود در بتن را پایین آورده و به همین علت شرایط بند 2 را نیز برآورده می‌کند و بهترین راه برای آن استفاده از ضد یخ بتن میباشد.
بتنی که در هوای سرد ریخته می‌شود تنها در صورتی دارای مقاومت و دوام لازم برای رعایت الزامات سرویس مدنظر میباشد، که به صورت مناسبی تولید، ریخته و محافظت شود.
در طول 24 ساعت اولیه برای جلوگیری از یخ زدگی حفاظت در بهار و پاییز نیز لازم است. وقتی بتن یخ می‌زند چه اتفاقی می‌افتد؟ آب داخل منافذ در بتن در حدود 1 درجه سانتی گراد (30 درجه فارنهایت) شروع به یخ زدگی می‌کنند.
هنگامی که مقداری آب یخ می‌زند غلظت یون داخل آب یخ نزده بالا می‌رود علاوه بر این، نقطه انجماد نیز بالا می‌رود. در حدود -3 تا -4 درجه سانتی گراد (25 تا 27 درجه فارنهایت)، منافذی که به اندازه کافی داخل آن آب است یخ می‌زند در نتیجه هیدراتاسیون کاملاً متوقف می‌شود و بنابراین استحکام بتن، نیروهایی که به وسیله انبساط یخ تولید می شوند (حجم یخ اشغالی حدود 9٪ بیشتر از آّب) ممکن است در یکپارچگی طولانی مدت بتن زیان آور باشد. در این شرایط می توان برای استفاده از میکروسیلیس ها، از ژل میکروسیلیس زودگیر نیز استفاده نمود.
اهداف استفاده از افزودنی بتن در آن زمان چه هست:
برای هر 10 درجه سانتی گراد (18 درجه فارنهایت) کاهش در دمای بتن، دفعات آن را دو برابر می‌شود بنابراین تعداد دفعاتی که بتن به سبب یخ زدگی مستعد آسیب پذیری و خرابی میباشد، افزایش می‌یابد.
باید توجه داشته باشید که بتن گرم قرار داده شده در بستر سرما، گرما از دست می‌دهد و افت دما پیدا می‌کند. دانستن این مسئله بسیار مهم است که اگر ساختار به دلیل کیورینگ و محافظت نامناسب دچار خرابی شده باشد رسیدن بتن به مقاومت 28 روزه مخصوص بی فایده خواهد بود.
بتنی که از یخ زدگی محافظت شده است تا وقتی که به مقاومت فشاری حداقل 3.45Mpa )500 psi) برسد به دلیل قرار گرفتن در معرض یک چرخه یخ زدگی تنها دچار خرابی نمی‌شود. بتنی که محافظت می‌شود و یا احتمالاً عمل آوری می‌گردد علی‌رغم قرار گرفتن در معرض هوای سرد به مقاومت بالقوه خودش می‌رسد. به جز در گرما و محوطه حفاظتی، نیازی به تامین رطوبت خارجی برای عمل آوری در زمان هوای سرد نیست ویا این نیاز کمتر می‌گردد.
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 °C30- کاربرد دارند.
استفاده از ضد یخ بتن 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 °C30- مورد استفاده قرار می گیرند.
عملکرد ضد بتن ها به دو صورت کلی ذیل می باشد:
یک دسته نقطه انجماد فاز مایع بتن را پایین می آورند، همچنین زودگیرها و دیرگیرهایی ضعیف هستند که بر گیرش و سخت شدگی سیمان تاثیر می گذارند، از جمله محصولات الکترولیت مانند: ANTIFREEZE AND و ANTIFREEZE SC. محصولات الکترولیت ضعیف مانند: ANTIFREEZE AM و غیر الکترولیت مانند: ANTIFREEZE U میباشد. دسته دوم افزودنی های دو یا سه سیستمی می باشند. هیدراتاسیون سیمان را تسریع کرده و همچنین خصوصیات ضد یخ را دارا می باشند.
علاوه بر این دو گروه اصلی، مابقی خصوصیات ضعیفی از ضد یخ ها را دارا می باشند. گیرش و سخت شدن سیمان را تسریع می کنند و به صورت قابل توجهی میزان گرمای مراحل اولیه سخت شدن سیمان در بتن ریزی زمستانی را افزایش می دهند. این افزودنی ها در شکل گیری سریع ساختار متراکم موئینه سیمان شرکت می کنند، مانند: ANTIFREEZE VS و .ANTIFREEZE AS
اطلاعات فنی
بیشتر افزودنی های ضد یخ باعث ایجاد تاخیر در گیرش بتن می شوند. از آنجایی که میزان مصرف ضد یخ ها از افزودنی هایی که به منظور تاخیر در گیرش استفاده می شوند بسیار بیشتر می باشد، سخت شدن سیمان تسریع می شود و این مسئله گاهی اوقات بتن ریزی را مشکل می کند.
ANTIFREEZE زمان گیرش و سخت شدن سیمان را کاهش می دهد، همچنین بر روی ساختار خمیر سیمان و مقاومت در برابر یخ زدگی بتن تاثیر قابل توجهی دارد. این محصول همراه با کندگیر کننده ها یا روان کننده ها مورد استفاده قرار می گیرد. میزان مصرف روان کننده به نوع سیمان و میزان مصرف ضد یخ بستگی دارد.
در بتن ریزی در هوای سرد با استفاده از افزودنی های ضد یخ می توان دیگر افزودنی های بتن مانند هوازا، روان کننده، دیرگیر کننده و فوق روان کننده بتن را استفاده کرد. میزان مصرف هوازا باید در آزمایشگاه دقیقاً مشخص شود. زمانی که افزودنی های نامبرده همراه با ضد یخ استفاده می شوند، میزان مصرف بالاتری نسبت به حالت نرمال دارند.
بیشترین میزان مصرف روان کننده بر پایه لیگنو برای مخلوط شدن با ANTIFREEZE (SN+CC)و ANTIFREEZE CNN نباید از بیشتر 10% شود.
ضد یخ های بتن شیمی ماهان در دو حالت مایع و پودری عرضه می گردند و مشخصات آن از طریق بخش محصولات – افزودنی های بتن، بتن شیمی ماهان- قابل بازیابی است.
جهت اطلاعات بیشتر در زمینه تولید و فروش بتن و محصولات مرتبط و همچنین اطلاع از قیمت روز بتن می توانید با شرکت مهندسین مشاور مهرازان پایدار با نام نشان تجاری ثبت شده بتن شیمی ماهان با شماره 02175128 واحد مهندسی تماس حاصل نموده و یا جهت اطلاعات بیشتر در این زمینه به وب سایت رسمی شرکت https://bsmco.org مراجعه فرمایید.
