بتن به عنوان یکی از کاربردی‌ترین و بهترین مصالح ساختمانی شناخته می‌شود که امروزه جایگاه ویژه‌ای در صنعت ساختمان‌سازی و بسیاری از صنایع دیگر دارد. در حقیقت ترکیباتی همچون سیمان، شن، آب و گاها افزودنی‌های تسریع‌کننده باعث می‌شوند که بتن از مقاومت و ماندگاری بسیار خوبی برخوردار باشد. بتن در کنار مزیت‌های متعددی که دارد می‌تواند معایب و ایرادتی نیز داشته باشد که مهم‌ترین آن‌ها شامل مقاومت کششی کم، قابلیت انعطاف‌پذیری پایین، قدرت نسبی کم و ترک‌خوردگی هستند. تخریب بتن در اثر یخ زدگی از دیگر مشکلاتی است که می‌تواند چالش‌ها و معضلات متعددی ایجاد کند و باعث ایجاد خسارت و آسیب گردد. در ادامه مطلب به بررسی دلایل و همچنین روش‌های جلوگیری از تخریب بتن با یخ زدگی پرداخته خواهد شد.
دلایل اصلی تخریب بتن بر اثر یخ زدگی
بتن از جمله مصالحی است که می‌تواند مقاومت و ماندگاری بالایی داشته باشد و کاربردهای متعددی در صنایع مختلف دارد و در کنار مزیت‌های متعدد می‌تواند معایبی همچون یخ زدگی نیز داشته باشد. از مهم‌ترین نشانه ظاهری یخ زدگی بتن مواردی مانند پوسته پوسته شدن رویه بتن، جمع شدن لایه‌های رویی با وارد شدن فشار، عدم گیرایی و انعطاف‌پذیری بتن و … هستند. در حقیقت سرد شدن هوا می‌تواند توانایی سیمان برای واکنش نشان دادن به آب را کاهش بدهد و زمان گیرایی آن را افزایش می‌دهد و در نهایت منجر به تخریب و یخ زدگی آن می‌شود. از جمله مهم‌ترین دلایل یخ زدگی بتن می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- استفاده از بتن در هوای سرد و دماهای پایین چرا که دمای پایین باعث کاهش گیرایی بتن و جلوگیری از واکنش سیمان با آب می‌شود.
- نفوذ آب به بافت بتن در فصول سرد سال و یخ زدگی آن در اثر کاهش دمای هوا
- پوسته پوسته شدن بتن و یکدست نبودن سطح بتن که باعث جمع شدگی آب و در نهایت نفوذ آن به داخل بتن و یخ زدگی می‌شود.
- ترک‌خوردگی و شکسته شدن بتن که باعث نفوذ آب می‌شود.
راهکارهای جلوگیری از تخریب بتن در اثر یخ زدگی
شاید بتوان گفت دمای سرد و یخ زدگی اصلی‌ترین دشمن بتن است و می‌تواند باعث آسیب و خسارت‌های جبران‌ناپذیر خصوصاً در ساختمان‌ها شود. برای جلوگیری از یخ زدگی بتن می‌توان روش‌ها و راهکارهای مختلفی را انجام داد که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر هستند:
-
انجام بتن‌ریزی در هوای گرم
اصلی‌ترین و مهم‌ترین راهکار جلوگیری از یخ زدگی بتن، بتن‌ریزی در ساعات گرم روز است چرا که هوای سرد مانع از گیرایی بالای بتن و همچنین جلوگیری از واکنش آب با سیمان می‌شود. انجام بتن‌ریزی در هوای سرد حتی در صورت صحیح بودن مراحل می‌تواند باعث افت کیفیت ۲۰ تا ۴۰ درصدی بتن شود. همچنین چنانچه افراد ناچار به اجرای بتن‌ریزی در دمای سرد بودن لازم است که دمای مصالح را بالا ببرند و برای این کار می‌توانند از سیستم‌های گرمایشی در محیط استفاده کنند و یا برای ترکیب مصالح از آب ولرم و یا گرم بهره ببرند.
-
استفاده از افزودنی‌های ضد یخ
با پیشرفت علوم و تکنولوژی‌های متعدد امروزه مواد و مصالح مدرنی همچون ورق یونولیت و … در دسترس هستند که می‌توانند به بهبود ساخت‌وساز، افزایش سرعت، کاهش هزینه‌ها، افزایش ایمنی و … کمک کنند. امروزه افزودنی‌های متعددی همچون ضدیخ بتن وجود دارند که می‌توانند با مواد اولیه بتن ترکیب شده و از یخ زدن آن جلوگیری کنند.
-
استفاده از افزودنی‌های تسریع‌کننده
یکی دیگر از راهکارهای جلوگیری از تخریب بتن در اثر یخ زدگی استفاده از مواد تسریع‌کننده است. در حقیقت هر چقدر که بتن سریع‌تر سفت شود و گیرایی بالاتری داشته باشد کمتر دچار آسیب یخ زدگی می‌شود. باید توجه داشت که افزودنی‌های تسریع‌کننده مانع از یخ زدگی بتن نمی‌شوند و استفاده از آن‌ها مانع از الزامات مناسب برای پخت و محافظت در برابر یخ زدگی نخواهد شد. از رایج‌ترین تسریع‌کننده‌های بتن می‌توان به کلرید کلسیم، نیتریت سدیم و نیتریت کلسیم اشاره کرد هرچند که کلرید کلسیم نباید در بتن مسلح استفاده شود.
-
کاهش نسبت آب به سیمان
در حقیقت علت اصلی یخ زدگی بتن وجود آب در ترکیبات اولیه آن است و هر چقدر میزان آب بتن بیشتر باشد احتمال یخ زدگی در دماهای پایین بیشتر می‌شود. با کاهش دادن میزان آب بتن می‌توان تا حد زیادی از یخ زدگی بتن جلوگیری کرد. آب کمتر می‌تواند باعث زودگیرتر شدن بتن شود و سرعت هیدراتاسیون افزایش پیدا کند و همین امر موجب می‌شود که خطر یخ زدگی کاهش پیدا کند. به صورت کلی در هوای سرد لازم است بتن با اسلامپ پایین (۵ و ۶) ساخته شود و در پای کار با فوق روان کننده زودگیر استاندارد، روان شده و سپس تخلیه و پمپاژ شود.
-
بتن‌ریزی یکدست و صاف
از دیگر نکاتی که برای جلوگیری از یخ زدگی بتن باید در نظر داشت اجرای صحیح بتن‌ریزی است. زمانی که بتن کاملاً یکدست و صاف باشد و آب در سطح آن جمع نشود، امکان نفوذ آب به بافت بتن نیز کاهش پیدا می‌کند و در نهایت احتمال یخ زدگی آن کمتر می‌شود. در مقاله دیگری از سایت مادفوم به بررسی کامل یونولیت بسته بندی ، ویژگی‌ها، مزایا، معایب و کاربردهای آن پرداخته شده که مطالعه آن خالی از لطف نخواهد بود.
-
سایر راهکارهای جلوگیری از تخریب بتن
در کنار تمامی روش‌های گفته شده برای جلوگیری از یخ زدگی بتن می‌توان نکات و موارد دیگری را نیز رعایت کرد که مهم‌ترین آن‌ها شامل مواردی همچون استفاده از سیمان تیپ III در بتن‌ریزی و یا استفاده از سیمان تیپ I با عیار بالا، عدم استفاده از سیمان پوزولانی و سرباره‌ای، یخ و برف زدایی بتن، گرم کردن سنگدانه‌ها تا دمای ۱۵ درجه سانتی گراد، جایگزین کردن آب بتن با روان کننده‌ها، نگهداری دمای بتن بالاتر از صفر درجه سانتی‌گراد در دو روز اول عمل‌آوری بتن، نگه‌داشتن دمای بتن در مجاورت هوای سرد بالاتر از ۵ درجه سانتی‌گراد، استفاده از گونی، ماسه و پلاستیک تیره برای محافظت از بتن پرداخت شده و … هستند.
