- ساعت کاری : شنبه تا پنج شنبه ( ساعت 8 تا 20 )
بتن فا
فهرست
در مناطق سردسیر، دمای پایین میتواند فرآیند گیرش و سخت شدن بتن را به تأخیر بیندازد یا حتی باعث یخزدگی آب درون بتن شود. یخزدگی زودهنگام، ساختار داخلی بتن را تخریب کرده و باعث کاهش شدید مقاومت فشاری آن میشود. به همین دلیل، استفاده از ضد یخ بتن در شرایط دمایی زیر صفر، نهتنها یک انتخاب بلکه یک الزام فنی است.
ضد یخ بتن با کاهش نقطه انجماد آب اختلاط و تسریع واکنشهای شیمیایی هیدراسیون سیمان، از یخزدگی جلوگیری کرده و گیرش طبیعی بتن را حفظ میکند.
مطالب مرتبط:قیمت بتن ریزی
ضد یخ بتن نوعی افزودنی شیمیایی است که با ترکیبات خاص خود باعث جلوگیری از یخ زدن آب در بتن تازه میشود. این افزودنیها معمولاً شامل ترکیباتی از نیتراتها، کلریدها و فرمالدئیدها هستند که با کاهش نقطه انجماد و تسریع هیدراسیون، از آسیب دیدن بتن در دمای پایین جلوگیری میکنند.
عملکرد اصلی این مواد بر پایه کاهش دمای انجماد آب اختلاط است. با ورود ضد یخ به بتن، آب موجود در مخلوط دیرتر یخ میزند، بنابراین واکنش بین سیمان و آب (که منجر به سخت شدن بتن میشود) به صورت طبیعی ادامه مییابد.
به علاوه، برخی ضد یخها خاصیت تسریعکننده دارند که باعث افزایش سرعت گیرش اولیه بتن میشوند تا قبل از یخزدگی کامل، بتن به مقاومت اولیه برسد.
ضد یخها بر اساس نوع کاربرد، دما و شرایط محیطی به چند دسته تقسیم میشوند. انتخاب نوع مناسب، تأثیر زیادی در کیفیت نهایی بتن دارد.
این نوع ضد یخ معمولاً حاوی کلرید کلسیم یا کلرید سدیم است. کلریدها با تسریع در گیرش بتن، از یخزدگی جلوگیری میکنند.
اما باید توجه داشت که در بتنهای مسلح (دارای میلگرد) استفاده از ضد یخ کلریددار ممنوع است، زیرا کلرید باعث خوردگی و زنگزدگی میلگرد میشود.
در بتنهای مسلح، از ضد یخهای بدون کلرید استفاده میشود. این نوع ضد یخها از ترکیبات نیترات، فرمات یا نیتریت تشکیل شدهاند و هیچ آسیبی به فولاد نمیرسانند.
این محصولات نسبت به نوع کلریددار گرانترند، اما در سازههای حساس مانند پلها، تونلها و اسکلتهای بتنی مسلح کاملاً ضروری هستند.
ضد یخها به دو شکل پودری و مایع در بازار وجود دارند. نوع مایع سریعتر در آب حل میشود و برای پروژههای بزرگ مناسب است، در حالیکه نوع پودری در کارگاههای کوچک یا پروژههای با مصرف محدود کاربرد دارد.
پیش از پرداختن به مقدار مصرف ضد یخ در بتن، باید شرایط محیطی و محدودیتهای بتنریزی در سرما را شناخت. بر اساس آییننامههای بتن ایران (آبا) و ACI، دمای پایینتر از ۵ درجه سانتیگراد به عنوان شرایط سرد محسوب میشود و در این دما باید تمهیدات ویژهای اجرا گردد.
کاهش سرعت واکنش هیدراسیون سیمان
افزایش زمان گیرش اولیه و نهایی
خطر یخزدگی آب اختلاط قبل از گیرش کامل
افت مقاومت فشاری و دوام بتن
ایجاد ترکهای سطحی پس از ذوب یخ
استفاده از آب گرم برای اختلاط بتن
گرم کردن سنگدانهها پیش از اختلاط
عایقبندی قالبها و سطوح بتنریزیشده
استفاده از افزودنی ضد یخ به میزان مناسب
مقدار دقیق مصرف ضد یخ بستگی به نوع محصول، دمای محیط، عیار سیمان و شرایط پروژه دارد. بهطور کلی، شرکتهای تولیدکننده در برگه مشخصات فنی محصول (Data Sheet) مقدار دقیق مصرف را ذکر میکنند، اما چند قاعده عمومی نیز وجود دارد.
برای دمای منفی ۵ تا منفی ۱۰ درجه سانتیگراد، معمولاً به ازای هر ۱۰۰ کیلوگرم سیمان، حدود ۲ تا ۴ درصد وزن سیمان ضد یخ استفاده میشود.
مثلاً اگر در هر متر مکعب بتن ۳۵۰ کیلوگرم سیمان وجود داشته باشد، مقدار ضد یخ مورد نیاز حدود ۷ تا ۱۴ کیلوگرم است.
نکته مهم آن است که دمای خود بتن نباید به کمتر از ۵ درجه برسد. اگر محیط بسیار سرد است، باید علاوه بر ضد یخ، از پوشش عایق یا سیستم گرمایش غیرمستقیم نیز استفاده شود تا حرارت داخلی بتن حفظ گردد.
روش درست افزودن ضد یخ تأثیر زیادی بر اثربخشی آن دارد. ضد یخ باید بهگونهای با آب اختلاط ترکیب شود که در تمام قسمتهای بتن بهصورت یکنواخت پخش گردد.
پیش از شروع، تمام مواد اولیه مانند سیمان، شن، ماسه و آب باید در دمای مناسب نگهداری شوند. در صورت امکان، از آب گرم (حدود ۴۰ تا ۵۰ درجه سانتیگراد) برای اختلاط استفاده شود.
ضد یخ مایع را میتوان مستقیماً در آب اختلاط حل کرد تا بهصورت یکنواخت در کل بتن پخش شود. برای نوع پودری، بهتر است ابتدا در مقدار کمی آب حل شود و سپس به میکسر افزوده گردد.
در هنگام اختلاط، باید دمای بتن کنترل شود. اگر دما زیر ۵ درجه سانتیگراد باشد، لازم است اختلاط بیشتر و سریعتر انجام گیرد تا گرمای حاصل از واکنش اولیه حفظ شود.
ضد یخ بتن بسته به نوع بتن (مسلح یا غیرمسلح) و نوع اجرا (کارگاهی یا آماده) باید به شیوه متفاوتی مصرف شود تا اثربخشی کامل داشته باشد. در این بخش، کاربرد صحیح در هر حالت توضیح داده میشود.
در بتنهای غیرمسلح مانند کفسازی، دیوارهای ساده یا فونداسیونهای بدون میلگرد، استفاده از ضد یخهای حاوی کلرید مجاز است. این نوع ضد یخها ارزانتر هستند و سرعت گیرش بتن را افزایش میدهند.
بهتر است ضد یخ را در آب اختلاط حل کرده و سپس به بتن اضافه کنید تا در تمام مخلوط پخش شود. توجه شود که در این حالت، زمان بتنریزی باید کوتاهتر باشد تا از افت دما جلوگیری شود.
در بتنهای مسلح، استفاده از ضد یخ بدون کلرید الزامی است تا از خوردگی میلگردها جلوگیری شود. ترکیبات نیترات کلسیم یا فرمات سدیم معمولاً در این نوع ضد یخها استفاده میشوند.
بهتر است ضد یخ را به صورت مستقیم در میکسر اضافه نکنید، بلکه ابتدا با آب گرم مخلوط کرده و سپس به سایر اجزا افزوده شود تا از تماس مستقیم با فولاد جلوگیری شود.
در بتن آماده، افزودنی ضد یخ معمولاً در کارخانه و طبق دمای روز تنظیم میشود. در هنگام تحویل بتن در محل پروژه، لازم است دوباره دمای بتن اندازهگیری شود.
اگر دما افت کرده باشد، میتوان مقدار کمی ضد یخ اضافی (مطابق دستور کارخانه) به تراک میکسر اضافه کرد و بتن را مجدداً مخلوط نمود.
برای موفقیت در بتنریزی در هوای سرد، رعایت چند اصل ساده ولی کلیدی ضروری است. ضد یخ بهتنهایی نمیتواند از یخزدگی جلوگیری کند مگر آنکه سایر شرایط نیز کنترل شوند.
سطوح قالب، میلگردها و بستر باید عاری از برف و یخ باشند. در غیر این صورت، بتن به درستی به سطح نمیچسبد و چسبندگی مکانیکی کاهش مییابد.
قبل از بتنریزی، میلگردها را میتوان با شعله ملایم یا آب گرم تمیز کرد تا هیچ رطوبت یخزدهای باقی نماند.
اگر دمای هوا کمتر از صفر باشد، استفاده از آب گرم برای اختلاط ضروری است.
دمای آب نباید از ۶۰ درجه بیشتر شود تا از تبخیر سریع یا گیرش زودهنگام جلوگیری شود. همچنین سنگدانهها نباید یخزده باشند؛ زیرا باعث افزایش حجم ناگهانی و ترکخوردگی بتن خواهند شد.
در هوای سرد، بتنریزی باید در گرمترین ساعات روز انجام شود (معمولاً بین ساعت ۱۰ صبح تا ۳ بعدازظهر).
پس از اتمام بتنریزی، بلافاصله روی سطح را با نایلون، پتو یا عایق مناسب بپوشانید تا گرمای داخلی حفظ شود.
در شرایط سرد، عملآوری یکی از مهمترین مراحل است. برای جلوگیری از یخزدگی باید بتن حداقل تا زمان رسیدن به مقاومت اولیه (حدود ۵ مگاپاسکال) در دمای بالای ۵ درجه نگه داشته شود.
میتوان از بخاری غیرمستقیم یا سیستم گرمایش محیطی استفاده کرد تا دمای بتن ثابت بماند.
حتی با استفاده از ضد یخ مناسب، در صورت بیتوجهی به برخی نکات، کیفیت بتن به شدت آسیب میبیند. در ادامه خطاهای متداول و پیامدهای آنها را مرور میکنیم.
بسیاری از مجریان به اشتباه تصور میکنند که هرچه مقدار ضد یخ بیشتر باشد، عملکرد بهتر خواهد بود. در حالی که استفاده بیش از حد، باعث تسریع بیش از اندازه گیرش و ایجاد ترکهای حرارتی در بتن میشود.
بهتر است مقدار مصرف دقیق طبق دستور تولیدکننده رعایت شود.
در برخی موارد، مجریان ضد یخ را بعد از شروع گیرش بتن اضافه میکنند. این کار بیاثر است و حتی ممکن است ساختار بتن را تخریب کند. ضد یخ باید همزمان با آب اختلاط وارد بتن شود.
استفاده از ضد یخ کلریددار در بتنهای مسلح یکی از خطرناکترین اشتباهات اجرایی است. این کار باعث خوردگی شدید میلگرد و کاهش عمر سازه میشود.
برخی تصور میکنند افزودن ضد یخ به معنای حذف کامل نیاز به گرم نگهداشتن بتن است. در صورتی که ضد یخ تنها تا حد مشخصی از یخزدگی جلوگیری میکند و پس از آن، بتن باید بهصورت عایق پوشانده شود.
برای اطمینان از کیفیت و دوام بتن در شرایط سرد، آییننامههای مختلف ساختمانی دستورالعملهای مشخصی ارائه دادهاند.
طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و آییننامه آبا، در دماهای زیر ۵ درجه سانتیگراد، بتنریزی تنها در صورتی مجاز است که تدابیر زیر اتخاذ شده باشد:
استفاده از افزودنیهای مجاز ضد یخ بدون کلرید در بتن مسلح
کنترل دمای بتن در زمان ریختن (حداقل ۵ درجه سانتیگراد)
نگهداری بتن به مدت حداقل ۲۴ ساعت در دمای بالای ۵ درجه
این آییننامه تأکید دارد که ضد یخ بتن باید همراه با سایر روشهای حرارتی استفاده شود و بهتنهایی نمیتواند جایگزین گرمایش بتن شود. همچنین توصیه میکند بتن تا زمان رسیدن به مقاومت فشاری ۵ مگاپاسکال در معرض دمای زیر صفر قرار نگیرد.
برای اطمینان از عملکرد مناسب ضد یخ، انجام تستهای کنترل کیفیت پس از گیرش ضروری است.
نمونههای مکعبی از بتن ضد یخدار باید در شرایط مشابه محیطی نگهداری شوند و پس از ۷ و ۲۸ روز مقاومت آنها اندازهگیری شود. مقادیر بهدستآمده باید در محدوده قابل قبول آییننامه باشد.
با استفاده از سوزن ویکات میتوان زمان گیرش اولیه بتن را بررسی کرد. اگر ضد یخ عملکرد درستی داشته باشد، زمان گیرش نباید از حد نرمال بیشتر از ۳۰ درصد انحراف داشته باشد.
سطح بتن باید صاف، بدون پوستهشدگی و بدون نشانههای سفیدک باشد. وجود لکههای سفید نشاندهنده واکنش بیش از حد شیمیایی ضد یخ است.
در پروژههای حرفهای، گاهی برای دستیابی به بتن با ویژگیهای خاص، از چند افزودنی بهصورت همزمان استفاده میشود. اما باید توجه داشت که برخی ترکیبات شیمیایی ممکن است با هم تداخل داشته باشند و تأثیر یکدیگر را خنثی یا حتی مخرب کنند. در ادامه مهمترین موارد را مرور میکنیم.
در دمای پایین، افزایش ویسکوزیته آب باعث کاهش روانی بتن میشود. بنابراین معمولاً همراه با ضد یخ از روانکنندهها استفاده میشود تا بتن قابل پمپ شدن و تراکمپذیر باقی بماند.
این ترکیب در صورتی که هر دو افزودنی از یک برند معتبر و سازگار باشند، کاملاً بیخطر است. توصیه میشود روانکننده پس از ضد یخ به میکسر اضافه شود تا اثر آن کاهش نیابد.
افزودنیهای زودگیر با تسریع واکنشهای سیمان، مقاومت اولیه بتن را افزایش میدهند. در مناطق بسیار سرد، ترکیب ضد یخ و زودگیر میتواند مفید باشد، اما مقدار آن باید دقیق تنظیم شود.
در غیر این صورت، گیرش بیش از حد سریع باعث ترکهای سطحی و افت مقاومت نهایی خواهد شد.
افزودنیهای هوازا با ایجاد حبابهای ریز در بتن، مقاومت بتن در برابر یخزدگی را افزایش میدهند. ترکیب آن با ضد یخ در پروژههای واقع در مناطق سردسیر بسیار مفید است، اما باید درصد هوازا کمتر از حالت معمول انتخاب شود تا از افت مقاومت جلوگیری شود.
| نوع ضد یخ | ترکیبات اصلی | مناسب برای | مزایا | معایب |
|---|---|---|---|---|
| ضد یخ کلریدی | کلرید کلسیم، کلرید سدیم | بتن غیرمسلح | قیمت پایین، عملکرد سریع | خوردگی میلگرد، افزایش انقباض |
| ضد یخ بدون کلرید | نیترات کلسیم، فرمات سدیم | بتن مسلح | بدون خوردگی، افزایش دوام | قیمت بالاتر |
| ضد یخ پودری | ترکیبات معدنی و نمکی | کارگاههای کوچک | حمل آسان، ماندگاری بالا | نیاز به حل شدن در آب |
| ضد یخ مایع | نیتراتها و الکلها | پروژههای بزرگ | اختلاط سریع و یکنواخت | نیاز به نگهداری در دمای مثبت |
| ضد یخ چندمنظوره | ترکیب نیترات و زودگیر | سازههای حساس | گیرش سریع و جلوگیری کامل از یخزدگی | حساسیت بالا در میزان مصرف |
این جدول به مهندسان کمک میکند تا بسته به نوع پروژه، شرایط آب و هوایی و بودجه، ضد یخ مناسب را انتخاب کنند.
امکان بتنریزی در هوای زیر صفر و جلوگیری از توقف پروژه
افزایش سرعت گیرش و کاهش زمان قالببرداری
حفظ واکنش هیدراسیون در دمای پایین
کاهش خطر یخزدگی آب در بتن تازه
افزایش مقاومت نهایی در سازههای سردسیر
احتمال تسریع بیش از حد گیرش در صورت مصرف زیاد
هزینه بالاتر برای ضد یخهای بدون کلرید
نیاز به کنترل دقیق دما و شرایط عملآوری
ناسازگاری با برخی افزودنیها در صورت انتخاب نادرست
اگر مقدار و نوع ضد یخ بهدرستی انتخاب شود، تأثیر منفی بر مقاومت فشاری نهایی ندارد. در واقع، برخی ضد یخها به دلیل تسریع در واکنشهای اولیه، موجب بهبود مقاومت ۷ روزه میشوند.
اما اگر دمای بتن در ساعات ابتدایی پایین بیاید یا عملآوری درست انجام نشود، حتی بهترین ضد یخ نیز نمیتواند از افت مقاومت جلوگیری کند.
استفاده از ضد یخ، هزینهای اضافی به پروژه تحمیل میکند، اما در مقابل از خسارات بسیار بزرگتری جلوگیری میکند.
بهعنوان مثال، در صورتی که بتن در اثر یخزدگی ترک بخورد یا مقاومت خود را از دست بدهد، کل عملیات تخریب و بازسازی ممکن است چندین برابر هزینه ضد یخ تمام شود.
بنابراین ضد یخ را باید نوعی سرمایهگذاری برای دوام سازه دانست نه هزینه اضافی.
اگر دمای محیط زیر ۵ درجه سانتیگراد باشد و احتمال یخزدگی بتن وجود داشته باشد، بله. اما در دمای ۵ تا ۱۰ درجه، ممکن است تنها گرم کردن آب و سنگدانهها کافی باشد.
مقدار ضد یخ معمولاً بین ۲ تا ۴ درصد وزن سیمان است، اما باید طبق دستورالعمل سازنده تنظیم شود. هرچه دمای محیط پایینتر باشد، درصد مصرف افزایش مییابد.
خیر، نمک باعث واکنشهای شیمیایی ناخواسته، افزایش انقباض بتن و خوردگی فولاد میشود. استفاده از آن کاملاً غیرمجاز است.
بله، ضد یخهای مایع معمولاً بین ۶ تا ۱۲ ماه ماندگاری دارند. پس از این مدت، خاصیت شیمیایی آنها کاهش مییابد.
در سازههای بتنی مسلح مانند ستونها، تیرها، دالها و فونداسیونهایی که در مناطق سرد اجرا میشوند، استفاده از ضد یخ بدون کلرید الزامی است.
در برخی محصولات ممکن است کمی تغییر رنگ خاکستری مایل به زرد دیده شود که طبیعی است و بر عملکرد بتن تأثیری ندارد.
بله، اما باید دقت شود که میزان هر افزودنی طبق فرمول مشخص تعیین شود تا گیرش بیش از حد سریع ایجاد نشود.
در صورت مصرف اصولی، ضد یخ هیچ تأثیر منفی بر دوام بتن ندارد و حتی با کاهش ترکهای سطحی، باعث افزایش عمر سازه میشود.
بله، اما باید شرایط عملآوری کنترلشده باشد و دمای محیط در خط تولید بالاتر از صفر نگه داشته شود.
نوع مایع برای پروژههای بزرگتر مناسبتر است، زیرا در میکسر سریعتر پخش میشود. اما برای کارگاههای کوچک، ضد یخ پودری به دلیل سهولت حملونقل گزینه بهتری است.
betonfaa@gmail.com
شنبه تا پنجشنبه ساعات : ( 8 تا 20 )