ضد یخ بتن چیست؟

بتن پرکاربردترین و ستون فقرات ساخت و ساز مدرن در مهندسی عمران به شمار می رود و باید طبق روش ملی طرح مخلوط بتن و آیین نامه بتن ایران (آبا) ساخته شود.

مشخصات مواد افزودنی برای استفاده در بتن باید با الزامات استاندارد ملی ایران شماره 2930-ISIRI مطابقت داشته باشد.

طبق تعریف، شرایط هوای سرد برای بتن 72 ساعت مداومت دمای زیر 5 درجه سانتی‌گراد محیط می باشد. در صورت وقوع این رویداد برای پیوستگی عملیات عمرانی یکی از افزودنی های مرسوم و پرکاربرد ضد یخ بتن می باشد. این ماده متشکل از مواد معدنی طبیعی و شیمیایی آلی بر پایه نیترات، فرمات و... می باشد.

ضد یخ‌هایی که دارای یون کلر می‌باشند معمولا با نام ضد یخ ملات در بازار عرضه می‌گردند و برای بتن مسلح مضر هستند چرا که باعث خوردگی میلگرد در بتن می‌گردند.

مزایای ضد یخ بتن

استفاده از ضدیخ ها باعث پیوستگی اجرای بتن در هوای سرد با رعایت استاندارد های موجود و مقاومت کافی می گردد. اگر بتن یخ بزند 50 درصد مقاومت خود را از دست می دهد. در صورت تکرار سیکل یخ زدگی احتمال تخریب بتن نیز وجود دارد. ضد یخ یک عامل تعدیل کننده اثرات مخرب شرایط جوی بر بتن می باشد. ضد یخ ها با کاهش نسبی دمای انجماد آب متناسب با میزان آب در بتن و نقش تسریع کنندگی گیرش در بتن در دمای زیر صفر درجه دارد.

بتنی که از یخ زدگی محافظت گردد تا مقاومت فشاری 5 مگاپاسکال کسب کند دیگر بدلیل قرار گرفتن در معرض یخ زدگی دچار مشکل نمی‌شود. استفاده از ضد یخ ما را در رسیدن به این شرایط در اسرع وقت کمک می کند.

• کاهش دوره مورد نیاز برای عمل آوری و محافظت از بتن
• کاهش هزینه
• افزایش سرعت ساخت و ساز

از اصلی ترین دلایل استفاده از ضد یخ در فصل سرد اجرای عملیات ساختمانی می باشد.

معایب ضد یخ بتن

به علت تغییر میزان استاندارد نسبت آب به سیمان تغییر در مقاومت نهایی بتن خواهیم داشت. از دیگر مشکلات ضدیخ ها خوردگی میلگرد بدلیل رساندن یون کلرید به نزدیکی محدوده آرماتور است. یک مشکل رایج استفاده نوع نامناسب ضدیخ و عوامل اجرایی ضعیف و کم تجربه می باشد.

بعضا مشاهده گردیده برخی شرکت های تولید کننده و عرضه کننده ضد یخ مشخصات فنی ناقص را روی بسته بندی درج می کنند. که همین مساله باعث استفاده نادرست از ضدیخ لازم در زمینه کاری می شود.

لیست قیمت ضد یخ بتن

نوع محصول	بسته بندی	قیمت
ضد یخ بتن مایع اسکیمو	گالن 20 کیلوگرمی	تماس بگیرید
ضد یخ ملات مایع آلپاین	گالن 20 کیلوگرمی	تماس بگیرید

نکته: بدلیل نوسانات قیمت و جهت کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان مجموعه تماس حاصل فرمایید.

شماره تماس: 09334303003 - 02532803671

مقدار مصرف ضد یخ در بتن

لازم است بر اساس آزمون های انجام شده محدوده مصرف ماده افزودنی بر حسب درصد وزنی سیمان توسط تولید کننده ارایه گردد. در آزمایش افزودنی ها آزمایش هایی نظیر تاثیر بر زمان گیرش، کارآیی و مشخصات مکانیکی مطابق با مجموعه استانداردهای ملی ایران تحت شماره 2930 انجام می گیرد. معمولا برای عیار سیمان 400 در یک متر مکعب بتن 2 کیلو گرم ضد یخ می ریزیم.

بیشینه مقدار استفاده از ضدیخ برای رسیدن به مقاومت نهایی لازم در آیین نامه ها 5 درصد وزنی بتن توصیه گردیده است.

میزان مصرف ضدیخ به طور تجربی و توسط شرکت های ارایه دهنده به صورت جدول زیر پیشنهاد گردیده است.

دمای محیط(درجه سانتی گراد)	عیار سیمان	درصد وزنی ضد یخ
0 تا 5	300	2%
	350	1.5%
	400	1%
5- تا 0	300	2.5%
	350	2%
	400	1.5%
10- تا 5-	300	3.5%
	350	3%
	400	2%
15- تا 10-	300	5%
	350	4%
	400	3%

روش مصرف ضد یخ در بتن

لازم است از پخش یکنواخت مواد افزودنی در مواد پایه سیمانی اطمینان حاصل شود، بدین منظور توصیه می گردد برخی از انواع این مواد ابتدا در آب مخلوط و سپس به مخلوط اضافه شود. ولی در صورت محدودیت اختلاط در ابتدا می توان آن را در تراک میکسر قبل از پمپاژ بتن نیز افزود. که میزان اضافه کردن و نحوه اختلاط برای هر نوع روی بسته بندی توضیح داده شده است.

خواص و اثرات ضد یخ بتن

واکنش هیدراسیون سیمان گرمازاست. این واکنش در دمای 20 تا 25 درجه سانتی گراد روند طبیعی خود را طی کرده و منجر به کسب مقاومت بتن در 12 ساعت می شود.

• یکی از خواص ضدیخ تسریع در انجام واکنش هیدراسیون می باشد
• دمای گیرش بتن بالاتر می رود در دماهای پایین تر این این روند طولانی تر شده و در دماهای پایین تر از 4 درجه سانتی گراد به دلیل یخ زدن آب متوقف می شود
• ضدیخ نقطه انجماد آب را پایین می آورد تا این واکنش متوقف نگردد
• رشد مقاومت سنین اولیه بتن

ضدیخی برای بتن مناسب می باشد که علاوه بر کاهش نسبی نقطه انجماد آب اضافی داخل بتن به عنوان یک تسریع کننده در گیرش و رشد مقاومت سنین اولیه بتن عمل نماید.

عملکرد ضد یخ بتن

استفاده از ضد یخ در بتن باعث تراکم مناسب بتن در دمای پایین و جلوگیری از ترک خوردگی آن می شود. در واقع عملکرد اصلی ضدیخ بتن پایین آوردن نسبی دمای انجماد بتن و تسریع گیرش بتن در 3 الی 5 ساعت ابتدایی می باشد که بدین وسیله گستره دمایی کاربرد بتن بیشتر شده و عملیات ساختمانی بدلیل سرما متوقف نخواهد شد.

کاربرد ضد یخ بتن

استفاده از بتن در شرایط دمایی زیرصفر درجه باعث بوجود آمدن مشکلات مختلفی در ساختمان سازی می شود. چهار فصل بودن کشور ایران و نیاز به بتن ریزی در تمام فصول به ویژه در هوای سرد باعث استفاده از ضدیخ در بتن ریزی می شود.

هدف استفاده از ضد یخ بتن، کمک به کسب حداقل مقاومت لازم برای مواجهه با اولین سیکل یخبندان و تنش ناشی از آن می باشد.

• امکان ساخت، حمل و اجرای بتن و ملات در زمستان تا منفی ۱۵ درجه سانتیگراد
• افزایش دمای بتن و ملات
• افزایش مقاومت بتن و ملات در سنین اولیه
• کاهش زمان گیرش بتن و ملات و افزایش سرعت سفت شدن بتن و ملات
• امکان انجام قالب برداری در زمان کوتاه تر ( حدودا نصف زمان معمول)
• کارهای ترمیمی که نیاز به کسب مقاومت سریع بتن دارد مانند جایی که فشار آب به بتن یا ملات وارد می‌شود

ملاحظات استفاده از ضد یخ بتن

در پروژه هایی که در زمان بهره برداری امکان خوردگی وجود دارد و یا بتن هایی که پیش تنیده هستند و یا در آنها از آلومینیوم و گالوانیزه استفاده شده است و یا بتن هایی که در تماس با آب یا خاک سولفاته هستند و یا بتن هایی که سنگدانه آنها مستعد واکنش قلیایی هستند به هیچ وجه از ضدیخ های کلر دار استفاده نشود.

استفاده از ضدیخ های بر پایه نیترات در این موارد توصیه می گردد. اسلامپ بتن در دو نمونه بتن با ضدیخ و بدون ضدیخ باید یکسان و در حدود 10 سانتی متر باقی بماند.

مشخصات فنی فیزیکی و شیمیایی ضد یخ بتن

افزودنی‌های زودگیر کننده در 4 گروه طبقه‌بندی می‌شوند. افزودنی‌های شامل 1- نمک‌های غیر آلی محلول، 2- افزودنی‌های دارای ترکیبات آلی محلول، 3- افزودنی‌های با گیرش سریع، 4- افزودنی‌های جامد گوناگون.

1. نمک‌های غیرآلی محلول: مطالعات نشان داده است که نمک‌های غیرآلی محلول گوناگونی از قبیل کلراید، برومید، فلوراید، کربنات، تیوسیانات، نیتریت، نیترات، تیوسولفات، سیلیکات، آلومینات و آلکالی هیدروکسیدها منجر به کاهش زمان گیرش سیمان پرتلند می‌شوند.
   در این میان این نمک‌ها، کلسیم کلرید به دلیل توجیه اقتصادی بیش از بقیه به عنوان ضد یخ مورد استفاده قرار می‌گیرد. تحقیقات نشان داده است که این دسته از افزودنی‌ها عمدتا سبب افزایش هیدراتاسیون تری کلسیم سیلیکات (C₃S) می‌شود.
   در صورت استفاده از افزودنی‌های تندگیر کننده بر پایه کلسیم کلرید باید الزامات مطرح شده در ASTM D98 رعایت شود.
2. ترکیبات آلی محلول: افزودنی‌های تندگیر کننده رایج در این دسته بر پایه تری اتانول آمین و کلسیم فرمات هستند که به منظور جبران کردن تاخیر ناشی از استفاده از افزودنی‌های کاهنده آب و یا فراهم کردن خاصیت تندگیری بدون ایجاد اثرات خوردندگی به کار می‌رود. میزان تاثیر افزودنی‌های بر پایه کلسیم فرمات تابعی از نسبت تری کلسیم آلومینات (C₃A) به سولفور تری اکسید موجود در سیمان است.
   در سیمان‌های با  مقدار سولفات پایین (4  C3A/SO4)، افزودنی‌های ضد یخ کلسیم فرمات بیشترین تاثیر در  افزایش کسب مقاومت در سنین اولیه (3 و 7 روزه) دارند. تولید اترینگایت در بتن‌های حاوی کلسیم فرمات بیشتر از سایر موارد است.
   خاصیت تندگیر کنندگی برای برخی از نمک‌های اسید کربکسیلات نظیر استات، پروپیونیت و بوتیرات گزارش شده است. مطالعات نشان داده است که تری اتانول آمین سبب افزایش هیدراتاسیون تری کلسیم آمونیوم شده اما هیدراتاسیون تری کلسیم سیلیکات (C₃S) را به تاخیر می‌اندازد . پس نتیجه می‌شود که تری اتانول آمین باعث به تاخیر افتادن هیدراتاسیون سییمان در مقادیر زیاد یا در دمای پایین می‌گردد.
   تعدادی ترکیبات آلی دیگر که دارای خاصیت تندگیر کنندگی گیرش سیمان پرتلند در نسبت آب به سیمان کم هستند، یافت شده است.
   ترکیبات آلی که به عنوان تندگیر کننده شناخته شده‌اند شامل اوره، اکسالیک اسید، ترکیبات حلقه‌ای متنوع و ترکیبات تغلیظ شده‌ای از آمین و فرمالدهید می‌باشند. هر چند در صورت استفاده در مقادیر زیاد امکان تاخیر در گیرش به دلیل تاخیر در هیدراتاسیون تری کلسیم سیلیکات (C₃S) همانند استفاده از تری اتانول آمین می‌باشد.

3. افزودنی‌های گیرش آنی: این از افزودنی‌ها برای تولید ملات یا بتن با گیرش آنبی و  سریع که برای بتن پاششی و یا ملات آب‌بندی در مقابل فشار آب هیدرواستاتیکی مناسب است، استفاده می‌شوند.
   عملکرد این دسته از افزودنی‌ها بر اساس تسریع گیرش آنی تری کلسیم آلومینات (C₃A) می‌باشد. نمک‌های دارای ترکیبات آهن (فریک)، سدیم فلورید، آلومینیوم کلرید، سدیم آلومینات و پتاسیم کربنات به عنوان ترکیبات دارای خاصیت تندگیر کننده گیرش گزارش شده‌اند.
   افزودنی‌های تندگیر کننده گیرش برای بتن پاششی در هر دو نوع خشک و تر استافده می‌شوند. به این منظور از افزودنی‌های بر پایه آلومینات محلول، کربنات و سیلیکات استفاده می‌شود. این مواد دارای خاصیت سوزش‌آور بوده و استفاده از آن‌ها باید با ملاحظات ویژه‌ای انجام شود (به برگه‌های اطلاعات ایمنی این مواد باید مراجعه شود). اخیرا افزودنی‌هایی با اسیدیته‌ی (PH) خنثی و بدون کلرید بر پایه ترکیبات قند و اسید برای از بین بردن ایرادهای موجود، به بازار معرفی شده اند. به طور کلی در اجرای بتن پاششی و شاتکریت به روش تر بتن زودتر سفت شده و دستیابی به گیرش اولیه سریع‌تر اتفاق می‌افتد. همچنین گیرش نهایی در 60 دقیقه انجام می‌شود. گیرش اولیه که توسط استفاده از افزودنی‌های تندگیر کننده ایجاد می‌شود سبب تسهیل در استفاده از بتن در اجرای قطعات قائم و به صورت سر بالا مانند اجرای بتن پاششی در سقف تونل‌ها می‌شود. در صورت اجرای بتن پاششی به روش خشک و استفاده از سیمان و افزودنی‌های تندگیر کننده سازگار، زمان گیرش اولیه به 1 دقیقه و گیرش نهایی به 45 دقیقه کاهش می‌یابد. همچنین با استفاده  از این دسته از افزودنی‌ها به عنوان زودگیر شاتکریت آهنگ دستیابی به مقاومت در بتن پاششی و شاتکریت به روش خشک بسیار افزایش پیدا می‌کند.
   در صورت استفاده از افزودنی‌های بدون خاصیت سوز‌ش‌آور افزایش مقاومت بیش از برابر 21 مگاپاسکال در 8 ساعت اول پس از بتن‌ریزی و نیز در صورت استفاده از افزودنی‌های رایج افزایش مقاومت 14 مگاپاسکال قابل انتظار است.
4. افزودنی‌های جامد گوناگون: در موارد خاص، سیمان هیدرولیکی به جای افزودنی‌های زودگیر کننده در بتن به کار می‌رود. به عنوان مثال، سیمان کلسیم آلومینات بسته به مقدار به کار رفته سبب گیرش آنی سیمان پرتلند در بتن خواهد شد. سیلیکات‌های گوناگونی به عنوانزودگیر کننده شناخته شده‌اند.
   ریزپرکننده‌های ژل سیلیکا و آمونیوم سیلیکات چهار جزئی به دلیل افزایش سرعت هیدراتاسیون تری کلسیم سیلیکات (C₃S) به عنوان تندگیر کننده‌های مقاومت شناخته شده‌اند. با افزایش منیزیم کربنات یا کلسیم کربنات زمان گیرش کاهش می‌یابد.

حفاظت و ایمنی ضد یخ بتن

با این که این ماده هیچ گونه منع زیست محیطی ندارد ولی به منظور حفظ سلامتی تا قبل از استفاده از داخل بسته بندی خارج نگردد. استفاده از دستکش ایمنی به هنگام اختلاط توصیه گردیده است ولی در صورت تماس با پوست شست و شو با آب و صابون کافی می باشد. به هنگام اختلاط استفاده از عینک ایمنی هم الزامی می باشد ولی در صورت نفوذ به داخل چشم یا ورود به دهان و بینی با آب گرم شسته شود و سریعا به پزشک مراجعه گردد.

معمولا برای امنیت بیشتر برگه ایمنی MSDS روی بسته بندی درج می گردد.

روش استفاده از ضد یخ بتن

ضد بخ را میتوان به دو روش مصرف نمود:

• روش اول: هنگام تولید، همراه با سایر مصالح به بتن اضافه شود که البته بهتر است با قسمتی از آبِ بتن ترکیب شده و سپس به بتن اضافه شود.
• روش دوم:  می تواند در محل پروژه بتن ریزی به داخل تراک میکسر اضافه شود و بعد بتن ۳ تا ۴ دقیقه (حداقل 20 دور) با دور تند میکس شود.

در صورت یخ زدن آن را حرارت ندهید. بهتر است با اب مخلوط و سپس به بتن افزوده شود. در صورت لزوم می توان آب را گرم کرد.

باید توجه داشته باشید مصرف ضدیخ یک اقدام تکمیلی است و نباید تمهیدات بتن ریزی همانند کیورینگ و دیگر عوامل بتن ریزی در هوای سرد را نادیده گرفت. پیچیدن قالب توسط پتو های پشم شیشه ای یک روش معمول است. گرم نگه داشتن محیط و قطعات بتن ریزی یک روش موثر بتن ریزی در هوای سرد می باشد.

انواع ضدیخ بتن

• ضدیخ بتن پودری

مواد پودری شکل بسیار ارزان و با قیمت های حدود نمک طعام صنعتی عرضه می گردد. و همان طور که در شکل نیز پیداست رنگ آن معمولا سفید است. چگالی آن در حدود 1950 کیلوگرم بر متر مکعب است. از لحاظ قلیایی خنثی می باشد و خطری در حین ترکیب با بتن را نخواهد داشت. تقویت مکانیکی سریع از ویژگی های بارز این نوع ضدیخ می باشد.

• ضدیخ بتن بدون کلراید

مصرف این نوع ضد یخ‌ها در بتن بدون فولاد مجاز است و حداکثر مقدار استفاده از آن 5 درصد وزنی سیمان است. بنابراین محصول مورد نظر گزینه اصلی استفاده در سازه های بتن آرمه و بتن های پاششی شاتکریت ها و گود برداری ها و تونل ها می باشد. استفاده ازین محصول بسیار توسط طراحان و شرکت های پیمانکاری توصیه شده است.

• ضدیخ بتن مایع

معمولا رنگ ضدیخ سفید شفاف می باشد. چگالی آن کمی بیشتر از آب و در حدود 1250 کیلوگرم بر سانتی متر مکعب می باشد. اسلامپ و هوازایی بتن را حفظ میکند و میزان آب مصرفی بتن را کاهش میدهد و به سبب همین امر احتمال یخ زدگی کاهش می یابد. قبل از بتن ریزی باید برف و یخ قالب بندی بتن کاملا زدوده شود تا میزان نسبت آب به سیمان از میزان استاندارد فراتر نرود. دانستن هوای 12 ساعت ابتدایی بتن ریزی به نحوه و میزان مصرف این ضدیخ کمک می کند.

فرمول ضد یخ بتن

• یک گروه از ضدیخ ها دارای سدیم نیترات، سدیم کلرید (نمک طعام)،پلی هیدروکسی آمین و هیدرواتوکسی آمین و الکترولیت های ضعیف (مثل محلول آبی آمونیاک) و ترکیبات معدنی غیرالکترولیتی همچون الکل های با وزن مولکولی بالا و کاربامید بوده که نقطه انجماد آب در بتن را پایین می آورد و به عنوان یکی از تسریع کننده های ضعیف در گیرش و سخت شدگی عمل میکند.
• گروه دیگر سیستم های افزودنی دوگانه یا سه گانه هستند که حاوی پوتاش و افزودنی های کلسیم کلریدی (CC) و مخلوطی از CC با سدیم کلرید (SC) سدیم نیترات (SN) کلسیم نیتریت نیترات (CNN) کلسیم نیتریت-نیترات اوره (CNN+U) و دیگر مواد شیمیایی بوده که فعالیت ضدیخ موثری را تامین و به طور محسوسی فرآیند گیرش و سخت شدگی را تسریع می نمایند.

تاثیر ضد یخ بر مقاومت بتن

حباب های غیر عمدی در هوا با کنار هم قرار گرفتن تشکیل حباب بزرگی می دهند. این حباب ها در مجاورت آب، از آب پر می شوند و در اثر یخبندان حجم آب زیاد شده و موجب متلاشی شدن قطعه بتنی می شوند. عملکرد حباب‌های ریز عمدی وارد شده در بتن این است که ضمن محدود کردن کاهش امکان جدا شدگی دانه ها اشاره کرد. بتن های هوا دار مقدار بسیار جزیی مقاومت کمتری از بتن عادی دارند. بطور کلی سیمان تا 29 روز در دمای 10 درجه سانتی گراد به 95 درصد مقاومت فشاری نهایی آن می رسد.

بسته بندی ضدیخ بتن

ضد یخ استاندارد بتن به صورت فله یا در گالن های 20 کیلوگرمی و  بعضا 220 کیلوگرمی بنا به درخواست مشتری پالت های یک تنی یا 1000 کیلوگرمی قابل تحویل می باشد.

استانداردهای ضد یخ بتن

استاندارد ملی ایران 2930 افزودنی های بتن توسط موسسه ملی استاندارد ایران تهیه و تنظیم گردیده است. در این بخش الزامات افزودنی های مورد استفاده در بتن آماده و بتن مسلح از جمله روان کننده ها و مواد حباب زا تندگیرکننده ها و کندگیر کننده ها و ضدیخ ها تعیین گردیده است.

استاندارهای معتبر دنیا برای تولید ضد یخ :ASTM C 494 TYPE C وASTM C 827  و ACI 212.3r-16   و ACI 306r-16 و ISO 19596 می‌باشند.

انبارداری ضدیخ بتن

در بسته بندی اولیه مدت نگهداری توسط شرکت 6 ماه برآورد شده است. در دمای 5 تا 35 درجه سانتی گراد و دور از نور مستقیم خورشید نگهداری می گردد.