تاثیر ضد یخ بتن در سازه

بتن مهمترین وپرکاربردترین مصالح ساختمان سازی در صنعت جهانی ساختمان سازی است با توجه به اهمیت و کاربرد بتن در ساختمان سازی تحقیقات بین رشته ای دربتن برای افزیاش کیفیت و طول عمر بتن و تولید ضدیخ بعنوان یک عامل تعدیل کننده ی اثرات مخرب شرایط جوی بر بتن می باشد ضدیخ ها با کاهش دمای انجماد آب متناسب با میزان آن در بتن و نقش تسریع کنندگی در بتن در دمای زیر صفر درجه دارد ضد یخ ها باعث پیشگیری ازیخ زدن بتن ها میشود و همچنین با کند کردن واکنش ها تا زمانی که دمای مناسب فراهم شود و فرایند واکنش ها با سرعت عادی پیگیری شود عدم سازگاری مصالح انتخاب شده برای بتن با شرایط محیطی نقاط مختلف کشور مثلا استفاده نامناسب از نوع ضدیخ متناسب با شرایط جوی و اقلیمی و تناسب مواد بکار رفته در بتن عوامل اجرایی ضعیف و کم تجربه : در سطوح مختلف تولید و کاربرد بتن در کارگاه ها نیاز به اموزش و باز اموزی دارند مشخصات فنی ناقص کنترل کیفیت ضعیف با توجه به خلا موجود در دانش ضد یخ های بتن معایب و محاسنات و کاربردهای متفاوت انواع ضدیخ های بتن مقاله حاضر سعی در نقد اثرات ضد یخ بر بتن با روش های تحقیق توصیفی و تحلیل محتوا است.

ضد يخ‌ها مواد افزودني مي‌باشند كه جهت جلوگيري از يخ زدن بتن در شرايط آب و هوايي سرد و به منظور اجتناب از توقف بتن‌ ريزي در اين شرايط آب هوايي در مخلوط‌ هاي بتني مورد استفاده قرار مي‌گيرند. از اين مواد افزودني براي رساندن مقاومت بتن ريخته شده در شرايط آب و هوايي سرد، به مقاومت هاي مورد نظر طراحي استفاده مي‌شود. در اين تحقيق جهت بررسي صحت اين ادعا 15 سري مخلوط هاي مختلف بتني با طرح اختلاط هاي يكسان ولي با سيمان ها و ضديخ‌ هاي مختلف تهيه شده‌اند. سيمان هاي مصرفي از سه نوع سيمان پركاربرد در منطقه آذربايجان مي‌باشند و ضد يخ‌هاي مورد استفاده، از دو نوع ضد يخ مايع و پودري توليد شده توسط شركت هاي فعال در زمينه‌ي توزيع افزودني‌هاي بتني در داخل كشور هستند. نمونه‌هاي بتن سخت شده تحت آزمايشات تعيين مقاومت فشاري، تعيين درصد هواي موجود در مخلوط بتني، تعيين مقدار كلر موجود در نمونه‌ها قرار گرفتند. نتايج تحقيق نشان دهنده‌ي اين است كه به كار بردن ضد يخ ها در طرح اختلاط بتن عليرغم صرف هزينه‌ي اضافي در طرح، به تنهايي نمي‌تواند مقاومت پيش‌بيني شده‌ي طرح را برآورده كند و رسيدن به مقاومت مورد نظر مستلزم اجراي عمليات خاص نگهداري و عمل‌ آوري بتن در اين شرايط آب و هوايي خاص نيز مي‌باشد. ولي از نقطه‌ نظر خوردگي ميلگردهاي موجود در بتن، عليرغم اينكه هر دوي ضد يخ‌هاي مايع و پودري باعث انتقال يون كلر به داخل مخلوط بتن مي‌باشند، ولي به علت مقدار كم اين يون در بتن هاي تهيه شده با ضد يخ هاي مايع نمي‌توان به اين نتيجه رسيد كه باعث افزايش خوردگي ميلگردهاي موجود در بتن مي‌شوند. اما نتايج در مورد ضد يخ هاي پودري نشان مي‌دهد كه اين مواد مقدار يون كلر بيش از مقدار استاندارد به داخل مخلوط بتني انتقال مي‌دهند، كه باعث خوردگي ميلگردهاي موجود در بتن خواهد شد به نحوي كه حتي با قالب‌ فلزي بتن ريخته شده در آن نيز واكنش شيميايي نشان داد.

برای اجتناب از اثرات نامساعد یخ زدگی در بتن تازه، رعایت بعضی از نکات لازم است. درجه حرارت در زمان بتن‌ریزی را می‌توان به وسیله گرم کردن مواد متشکله مخلوط افزایش داد. آب به آسانی حرارت داده می‌شود، با داغ نمودن آب درجه حرارت بتن به اندازه کافی افزایش می‌یابد. بهتر است که بتن در حرارت ۷ تا ۱۲ درجه سانتی‌گراد گیرش نماید و در طی سه روز بعدی حرارت بتن کمتر از حدود ۱۰ درجه سانتی گراد نشود.

برای مطالعه بیشتر : ضد یخ بتن

.

یخ زدگی بستگی به روند و ادامه تغییرات درجه حرارت دارد و زمانی‌که کاهش درجه حرارت همراه با باد باشد، شدیدتر خواهد شد. هنگامیکه مقداری آب یخ می‌زند غلظت یون داخل آب یخ نزده و نقطه انجماد بالا می‌رود. منافذی که به اندازه کافی داخل آن آب است یخ می‌زند در نتیجه هیدراتاسیون کاملاً متوقف می‌شود و بنابراین استحکام بتن، نیروهایی که بوسیله انبساط یخ تولید می‌شوند(حجم یخ اشغالی حدود ۹٪ بیشتر از آّب) ممکن است در یکپارچگی طولانی مدت بتن زیان آور باشد. باید توجه داشت که بتن گرم 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 ۲۸ روزه مخصوص بی فایده خواهد بود.

بتنی که از یخ زدگی محافظت شده است تا وقتی که به مقاومت فشاری حداقل ۳٫۴۵Mpa‌ برسد بدلیل قرار گرفتن در معرض یک چرخه یخ زدگی تنها دچار خرابی نمی‌شود. بتنی که محافظت می‌شود‌ یا احتمالاً عمل آوری می‌شود علی‌رغم قرار گرفتن در معرض هوای سرد به مقاومت نهایی می‌رسد. به جز در گرما و محوطه حفاظتی، نیازی به تأمین رطوبت خارجی برای عمل آوری در زمان هوای سرد نیست یا این نیاز کمتر است.

با افزودن ضدیخ بتن به مخلوط بتن هیدراتاسیون کلسیم آلومینات سیمان سرعت می‌گیرد. حرارت حاصل به تند کردن گیرش بتن و تقلیل خطرات ناشی از افت سریع دمای محیط کمک می‌کند. اضافه نمودن ضد یخ به مخلوط بتن‌ از مقدار آب مورد نیاز با توجه به اسلامپ ثابت کم می‌کند. بدین ترتیب فشردگی و تراکم بتن تازه و پایداری بتن سخت شده در مقابل سیکل‌های انجماد و ذوب افزایش می‌یابد.

گرم نگه داشتن مصالح و آب بتن

روشی نه چندان مناسب که در آن باید آب مخلوط بتن و خود مصالح را گرم کرد تا از یخ زدگی جلوگیری شود. که این کار زحمت زیادی نیاز دارد و کارایی لازم و کافی را در مقایسه با ضد یخ بتن ندارد.

استفاده از روان‌کننده زود گیر به جای ضد یخ بتن

در اکثر مواقع به جای ضد یخ بتن از انواع روان‌ کننده‌ های زودگیر برای افزایش سرعت فرایند گیرایی بتن استفاده می‌کنند. با استفاده از بتن زودگیر با توجه به سرعت بخشیدن در عمل گیرش‌، درجه انجماد محیط آبی بتن را تا حدودی می‌کاهد. چنانچه از این بتن زودگیر برای بتن ریزی در هوای سرد استفاده شود، با توجه به تمهیدات آیین نامه‌ای، بتن ریزی در هوای سرد امکان پذیر می‌‌شود اما این نکته را باید مد نظر داشت که اگر هدفمان صرفا جلوگیری از یخ زدن بتن است، فقط یک فاکتور اصلی مربوط به این مورد را تغییر بدهیم. ضد یخ بتن با کاهش نقطه انجماد بتن و شتاب دادن به فرایند هیدراسیون آن بهترین گزینه است

برای مطالعه بیشتر : بتن ریزی در هوای سرد