برای بتن‌های خیس، عمل یخ‌زدگی یک عامل تخریب است، چون آب به هنگام یخ زدن ازدیاد حجم پیدا کرده و باعث تولید تنش‌های مخرب درونی شده و بتن ترک برمی‌دارد.
ترک‌ها و درزها در نتیجه یخ زدگی و ذوب متناوب، باعث می‌شود سطح بتن به صورت پولکی درآمده و بر اثر فرسایش، خرابی و عمق بیشتری پیدا کند.
عمل یخ زدگی بتن و میزان تخریب حاصله، بستگی به درجه تخلخل و نفوذپذیری بتن دارد که این موضوع به تاثیر ترک‌ها و درزها بستگی دارد.
چنانچه هوا سرد و دمای بتن کم باشد، سرعت واکنش سيمان با آب کند و زمان گيرش طولانی می‌شود در نتيجه مقاومت چندانی در ساعا‌ت و روزها‌ی اوليه حاصل نمی‌شود.
زمان قالب برداری طولانی خواهد شد و ممکن است در طول اين مدت به واسطه لرزش و ضربه آسيبی به بتن وارد شود.
چنانچه در هنگام گيرش يا پس از آن، زمانی که مقاومت بتن چندان زياد نيست يخبندان در بتن حاصل شود، بتن به واسطه انبساط ناشی از يخ زدن آب در حفرات، در اثر تنش‌های کششی حاصله، ترک دار و از بین برود.
یخ زدن بتن تازه ریخته شده یک عمل تدریجی است که به میزان سرمای هوا، عیار سیمان در بتن، مقادیر آب مصرفی در طرح اختلاط و چگونگی نگهداری و عمل آوری بتن بستگی دارد که با توجه به نقطه انجماد آب و روند انتقال حرارت در بتن رخ می‌دهد.
افزایش ۹ درصدی حجم آب که به واسطه یخ زدن آن در بتن رخ می‌دهد باعث می‌شود مقدار فشار منبسط کننده در بتن از مقاومت کششی بتن تجاوز نموده و منجر به بروز تخریب و خسارت شود.
دامنه خسارت وارده به بتن از پوسته شدن سطحی تا از هم پاشیدگی کامل است.
این عامل سبب افت غیرقابل جبران مقاومت فشاری بتن خواهد بود.
بنابراین نیاز به استفاده از نوعی مواد افزودنی بتن از قبیل افزودن ضدیخ بتن بدون داشتن اثرات مخرب، جهت کاهش آب و افزایش اسلامپ، بتواند از یخ زدن بتن در دماهای پائین جلوگیری نماید، کاملا مشهود است.
اثرات ضد یخ بتن
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.
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.
برای جلوگیری از یخ زدن بتن نه تنها باید از ضدیخ بتن استفاده نمود بلکه باید به نکات و توصیه زیر توجه نمود:
- حداقل دمای محیط برای انجام بتن ریزی باید ۵+ سانتی گراد باشد و در صورتیکه دمای محیط کمتر از این حد باشد از بتن ریزی جداً خودداری نمايید.
- حداقل دمای بتن در هنگام بتن ریزی به ضخامت‌های مختلف سازه بستگی دارد.
- دمای اجزا بتن هنگام اختلاط باید حداقل ۱۲+ درجه سانتی‌گراد باشد. و در صورت لزوم بایستی از روش‌های مختلف گرم کردن آب و مصالح استفاده شود چنانچه امکانات لازم برای گرم کردن مصالح سنگی فراهم نباشد با استفاده از پوشش مناسب آنها را از برف و یخبندان محفوظ نگه داشت.
انواع ضد یخ بتن
ضد یخ بتن پودری
ضد یخ بتن پودری، از ترکیب نمک‌های معدنی و کلسیم کلراید خالص با یک نسبت خاص تولید شده است که باعث افزایش گرمازایی در بتن، کاهش نقطه انجماد ملات، بتن، تامین زودرس مقاومت اولیه، افزایش انسجام و دوام بتن و ملات در برابر یخبندان و تسریع در گیرش می‌شود.
عمده مصارف ضد یخ بتن پودری در مناطق سردسیر و یخبندان، زمان‌هایی که افت سریع دمای محیط پیش بینی می‌شود، است.
گیرش سریع بتن جهت استفاده سریع در سازه بتنی، استفاده در بتن‌های غیر مسلح به دلیل حضور یون کلرید کاربرد دارد که این نوع ماده به علت یون کلراید فقط در بتن‌های غیر‌مسلح استفاده می‌شود.
استفاده از این نوع ضد یخ بتن در بتن‌های مسلح، به علت این که بر پایه یون کلراید است، مجاز نیست.
ضدیخ بتن پودری را به دو روش استفاده می‌کنند:
ترکیب هم‌زمان با آب اختلاط بتن، پس از اختلاط بتن یا ملات به آن اضافه می‌شود.
میزان مصرف ضدیخ بتن به برودت هوای محیط برای ۸ الی ۱۲ ساعت بعد از بتن ریزی و همچنین به عیار بتن بستگی دارد.
لذا پیش بینی تغییرات دمای محیط به منظور تعیین دقیق مقدار مصرف باید همواره مورد توجه قرار گرفته شود.
ضد یخ بتن مایع
ضد یخ بتن مایع بدون کلراید
ضد یخ مایع بدون کلراید بر پایه نیتریت‌های سدیم و کلسیم حاوی یون‌های فعال واکنش‌گر است و مصرف آن در بتن در هوای سرد و یخبندان برتری‌های زیر را دارد، در جریان فعل و انفعالات شیمیایی با سیمان حرارت هیدراتاسیون درونی بتن تازه را بالا می‌برد و به روند گیرش (از ۱۲ ساعت به ۴ الی ۵ ساعت) آن سرعت می‌بخشد و ضمن کاهش نقطه انجماد آب خطرات ناشی از افت سریع حرارت محیط و یخ زدن آب در جسم بتن و ملات تازه را بر طرف می‌سازد در نتیجه به استحکام و دوام بتن در مقابل سیکل‌های متناوب یخبندان و ذوب می‌افزاید.
عمده مصارف ضد یخ بتن مایع، جهت جلوگیری از یخ زدن بتن‌های مسلح و غیر مسلح، مناطق سرد‌ریز و یخبندان (هوای سرد به شرایطی اطلاق می‌شود که متوسط دمای محیط برای بیش از ۳ روز متوالی کمتر از ۵ درجه سانتی گراد باشد)، گیرش سریع بتن جهت استفاده سریع از سازه بتنی و قالب‌ها ، زمانی که افت سریع دما پیش بینی می‌شود، قابلیت سازگاری با کلیه تیپ‌های مختلف سیمان است.
میزان مصرف ضد یخ بتن مایع به برودت هوای محیط برای ۸ الی ۱۲ ساعت بعد از بتن ریزی و همچنین یه عیار بتن بستگی دارد.
لذا پیش بینی تغییرات دمای محیط به منظور تعیین دقیق مقدار مصرف باید همواره مورد توجه قرار بگیرد.
به عنوان مثال اگر سازه‌های با بتن ۳۵۰ کیلو گرم بر متر مکعب ریخته شود و دما در شب به ۷- درجه سانتی گراد برسد باید ۵/۲٪ وزن سیمان مصرفی از ضدیخ استفاده نمود.
ضد یخ بتن مایع با کلراید
ضد یخ بتن مایع با کلراید افزودنی است که با مکانیزم شتاب دهندگی در عمل هیدراتاسیون و کاهش دمای انجماد از یخ زدگی بتن در سرما و یخبندان، متلاشی شدن یا عدم کسب مقاومت بتن جلوگیری می‌کند.
این محصول کلرایدی بوده و در سازه‌های غیر مسلح بکار برده می‌شود.
از مزایای استفاده از این نوع ضد یخ بتن، افزایش مقاومت اولیه و نهایی بتن، بتن ریزی در دماهای زیر صفر درجه، جلوگیری از یخ زدن بتن، جلوگیری از متلاشی شدن بتن در دماهای زیر صفر درجه، قابلیت سازگاری با انواع تیپ‌های مختلف سیمان، کاهش آب مصرفی تا ۱۰ درصد است.
این محصول را می‌توان با بتن آماده قاطی کرد و پس از همگن شدن واختلاط کامل بتن‌ریزی کرد یا می‌توان محصول را در زمان ساخت بتن در بچینگ و یا به بتن آماده در تراک میکسر اضافه نمود.
باید در نظر داشت به میزانی که ضد یخ بتن ریخته می‌شود باید از وزن آب مصرفی کاسته شود.
همچنین قبل از بتن ریزی، سطح قالب‌ها و آرماتور‌ها را از برف و آب بزدایید.
نکته مهم این محصول کلرایدی بودن است و به هیچ عنوان در سازه‌های مسلح نباید به کار برده شود.
ضد یخ بتن BDB fr.lnc
BDBfr.lnc ضدیخ بتن مایع (فاقد کلر) جهت حفاظت بتن در برابر یخ زدگی در دمای پایین‌تر از صفر درجه، جهت بتن ریزی در هوای سرد و یخبندان مناسب است.
با افزایش دمای بتن و تاثیر بر روند هیدراتاسیون باعث کسب مقاومت زود هنگام، افزایش اسلامپ، خاصیت هوازایی شده و بتن را از یخ زدگی محافظت می‌نماید.
بایستی پس از اتمام بتن ریزی، سطوح بتنی را با لحاف پشم شیشه و یا هر عایق دیگری کاملا پوشش داد تا از اتلاف دمای بتن جلوگیری شود.
مقدار دقیق مصرف ضدیخ بتن BDB fr.lnc بستگی به دما و زمان بتن ریزی دارد.
