بخشی از مقاله
خلاصه
ضدیخ ها مواد افزودنی می باشند که جهت جلوگیری از یخ زدن بتن در شرایط آب و هوایی سرد و به منظور اجتناب از توقف بتن ریزی در این شرایط آب هوایی در مخلوط های بتنی مورد استفاده قرار می گیرند. از این مواد افزودنی برای رساندن مقاومت بتن ریخته شده در شرایط آب و هوایی سرد، به مقاومت های مورد نظر طراحی استفاده می شود. در این تحقیق جهت بررسی صحت این ادعا 15 سری مخلوط های مختلف بتنی با طرح اختلاط های یکسان ولی با سیمان ها و ضدیخ های مختلف تهیه شده اند. سیمان های مصرفی از سه نوع سیمان پرکاربرد در منطقه آذربایجان می باشند و ضدیخ های مورد استفاده، از دو نوع ضدیخ مایع و پودری تولید شده توسط شرکت های فعال در زمینه ی توزیع افزودنی های بتنی در داخل کشور هستند. نمونه های بتن سخت شده تحت آزمایشات تعیین مقاومت فشاری، تعیین درصد هوای موجود در مخلوط بتنی ،تعیین مقدار کلر موجود در نمونه ها قرار گرفتند. نتایج تحقیق نشان دهنده ی این است که به کار بردن ضدیخ ها در طرح اختلاط بتن علیرغم صرف هزینه ی اضافی در طرح، به تنهایی نمی تواند مقاومت پیش بینی شده ی طرح را برآورده کند و رسیدن به مقاومت مورد نظر مستلزم اجرای عملیات خاص نگهداری و عمل آوری بتن در این شرایط آب و هوایی خاص نیز می باشد. ولی از نقطه نظر خوردگی میلگرد های موجود در بتن ،علیرغم اینکه هر دوی ضدیخ های مایع و پودری باعث انتقال یون کلر به داخل مخلوط بتن می باشند ، ولی به علت مقدار کم این یون در بتن های تهیه شده با ضدیخ های مایع نمی توان به این نتیجه رسید که باعث افزایش خوردگی میلگردهای موجود دربتن می شوند. اما نتایج در مورد ضدیخ های پودری نشان می دهد که این مواد مقدار یون کلر بیش از مقدار استاندارد به داخل مخلوط بتنی انتقال می دهند، که باعث خوردگی میلگرد های موجود در بتن خواهد شد به نحوی که حتی با قالب فلزی بتن ریخته شده در آن نیز واکنش شیمیایی نشان داد.
کلمات کلیدی: مقاومت فشاری بتن، ضدیخ ها، خوردگی میلگرد، کلر، درصد هوا.
1. مقدمه
هیدراسیون سیمان واکنشی گرمازاست. این واکنش در دمای 20 تا 25 درجه سانتی گراد روند طبیعی خود را طی کرده و منجر به کسب مقاومـت مـلات یا بتن می شود. اتمام کسب حداقل مقاومت اولیه بتن در این محدوده دمایی به حدود 12 ساعت زمان نیاز دارد. ولی در دماهای پایین ایـن رونـد طـولانی تر شده و روند تولید حرارت توسط هیدراسیون کند و در دماهای پایین تر از 4 درجه سانتی گراد متوقف می شود. در چنین صـورتی خطـر یـخ زدن آب آزاد در درون بتن وجود دارد. مواد افزودنی که تحت عنوان ضدیخ در بازار عرضه می شوند موجب پایین آمدن نقطه ی انجماد آب و جلـوگیری از یـخ زدن آب آزاد داخل بتن می شوند. این مواد نقشی چندانی در افزایش سرعت هیدراسیون ندارند لذا اگر درجـه حـرارت کـاهش بیشـتری پیـدا کنـد، آب آزاد داخل بتن یخ بسته و چون روند کسب مقاومت بتن نیز متوقف شده است ، ساختار داخلی بـتن دچـار میکـرو تـرک شـده و در نهایـت مقاومـت بـتن کاهش شدیدی پیدا می کند. در بازار مواد افزودنی بتن دو تیپ ضدیخ تجاری به شکل های پودری و مایع ، که تفاوت قیمت فاحشی در حدود 10 برابـر با همدیگر دارند عرضه می شود. مواد پودری شکل بسیار ارزان و با قیمت های در حدود نمک طعام صنعتی ارائه می شوند.
در این تحقیق از هردو تیپ نوع مواد ضدیخ تهیه و همراه با سه نوع سیمان پرکاربرد در منطقه آذربایجان، مخلوط های بتن با نسبت هـای اخـتلاط یکسـان ولی حاوی سیمان ها و ضدیخ های متفاوت تهیه شده اند. آزمونه های بتن تازه ی تهیه شـده از ایـن بـتن هـا، مشـابه بـا شـرایط بـتن ریـزی در هـوای سـرد
1
بلافاصله بعد از قالب گیری به محفظه ی انجماد با دمای منفی 10 درجه سانتیگراد منتقل شدند تـا رونـد کسـب مقاومـت فشـاری 28 روزه، درصـد هـوای موجود در آنها و همچنین مقدار کلر موجود در مخلوط ها مورد آزمایش قرار بگیرند.
2. مصالح
برای تهیه مخلوطهای بتن، مصالح مورد استفاده عبارتنداز: -2.1 درشتدانه:
درشتدانه شکسته مطابق با الزامات مندرج در استاندارد ASTM-C330 با حداکثر اندازه 19 میلیمتر، چگالی2/65، وزن مخصوص خشک میله خورده 1628و درصد جذب آب [1].%0/95 -2.2 ریزدانه:
ریزدانه مطابق با الزامات مندرج در استاندارد ASTM-C330 با مدول نرمی 3/27 ، چگالی 2/60 و درصد جذب آب [1].%1/21 -2.3 سیمان: از سه نوع سیمان پرکاربرد در منطقه آذربایجان استفاده شده است:
الف- سیمان پرتلند تیپ2 کارخانه صوفیان که در این تحقیق با اسم SII مشخص شده است
ب- سیمان پرتلند تیپ2 کارخانه خوی که در این تحقیق با اسم KII مشخص شده است
ج- سیمان پرتلند پوزولانی کارخانه صوفیان که در این تحقیق با اسم SPII مشخص شده است. -2.4 آب مصرفی:
از آب آشامیدنی شهر تبریز برای تهیه بتنها استفاده شده است. -2.5 ضدیخ ها:
در این تحقیق از یک نوع ضدیخ پودری تولید داخل (که در این تحقیق با اسم AN1 مشخص شده است) و سه نوع ضدیخ مایع تولید شده توسط شرکت های داخلی (که در این تحقیق با اسم های AN4 , AN3 , AN2 مشخص شده است) استفاده شده است.
لازم به ذکر است که جهت ثابت ماندن مقدار آب مصرفی در هر طرح و همچنین نسبت آب به سیمان طرح های اختلاط، مقدار آب موجود در ضدیخ های مایع از مقدار آب محاسبه شده برای طرح های اختلاط کم گردیده است. به جهت محاسبه ی مقدار آب موجود در ضدیخ های مایع، این مواد به مدت 48 ساعت در دمای 60 درجه سانتیگراد در آون قرار گرفت و درصد آب موجود در آنها به میزان 67 درصد بدست آمد.
3. آزمایشات انجام شده
برای طراحی مخلوطهای بتنی ازآییننامه ACI-211-01 استفاده شده است. [2] برای هرکدام از سیمانهای موجود دو طرح به ترتیب زیر در نظر گرفته شده است: طرح اول یا کنترل: بتن بدون افزودنی ضدیخ با حداقل اسلامپ 10 سانتیمتر
طرح دوم: بتن تولید شده با ضدیخ های مایع و پودری به میزان 2 درصد وزنی سیمان ، با حداقل اسلامپ 10 سانتیمتر.
