ضدیخ کلرید منیزیم یا ضد یخ سنگ نمک؟

ضدیخ کلرید منیزیم یا ضد یخ سنگ نمک؟

محققان دانشگاه واشنگتن و مونتانا در تحقیقات اخیر خود به تأثیرات مخرب ضد یخ کلرید منیزیم بر سلامت جاده­ ها و پل­ ها پی بردند. مایع ضد یخ که به­ طور متداول حاوی کلرید منیزیم بوده و در جاده ­ها و پل­ ها مورد استفاده قرار می­گیرد شاید بسیار خطرناک­ تر از آنچه تا کنون تصور می­ شده، باشد. سازمان حمل و نقل آمریکا از حدود 20 سال پیش استفاده از کلرید منیزیم را آغاز کرده است. مانند سنگ نمک، کلرید منیزیم از یخ ­زدگی در جاده­ ها جلوگیری می­کند. در دمای بسیار سرد وقتی عملکرد سنگ نمک افت می­ کند و کارایی خود را از دست می­ دهد، به نظر می ­رسد کلرید منیزیم جایگزین مناسبی از لحاظ سازگاری با محیط زیست برای سنگ نمک است. در آمریکا حدود 20 ایالت تحت تأثیر هوای سرد از کلرید منیزیم برای کنترل یخ­ زدگی استفاده می­ کنند، گاه به صورت ترکیبی با دیگر مواد و گاه به صورت تنهایی. در دهه ­های اخیر استفاده از منیزیم کلرید به­ عنوان ماده پیشگیری از یخ­ زدگی منجر به بهبود شرایط رانندگی در جاده ­های زمستانی شده است. در تمام این مدت محققان دریافته­ اند استفاده از کلرید منیزیم موجب تخریب بتن از لحاظ فیزیکی و شیمیایی می­گردد اما آن­ها فاقد درک واضح و روشن از تغییرات میکروسکوپی ریز در بتن بودند که در مقیاس­های بزرگ­تر تأثیرات قابل توجهی را ایجاد می­ کنند.

در تحقیق حاضر که به سرپرستی پروفسور Xianming Shi استادیار گروه مهندسی عمران و محیط زیست انجام شد، محققان دریافتند که نمونه ­های بتن در لابراتوار که در معرض کلرید منیزیم با چرخه یخ ­زدگی و ذوب مکرر قرار داشتند نسبت به نمونه ­های در معرض سنگ نمک، قدرت بیشتری از دست دادند در حالی­که هیچ نشانه ­ای از آسیب دیدگی در ظاهر نمایان نبود. در این تحقیق محققان توانستند چگونگی تشکیل بلورهای اندازه نانو در نمونه­ های بتنی را کشف کنند. شکل­ گیری این بلورها منجر به ایجاد ترک و شسته شدن کلسیم در بتن می­ شود که هر دو سبب کاهش چشمگیر مقاومت بتن می­ شوند. آن­ها همچنین دریافتند که نمونه ­های منیزیم کلرید حتی پس از 10 چرخه شتاب انجماد و ذوب، هیچگونه تغییرحالت قابل مشاهده ­ای را نشان ندادند.

علاوه بر مشاهدات آزمایشگاهی، محققان هسته نمونه 10 عرشه پل از ایالت اورگان آمریکا که سالانه تحت پوشش با MgCl₂ قرار می­ گرفتند، مورد آزمایش قرار دادند. هسته نمونه ­ها در تقسیم استحکام کششی که خاصیتی است که در مقاومت برابر ترک خوردگی و ظرفیت تحمل بار تا 50 درصد تأثیر می­گذارد، سازش قابل توجهی پیدا کردند. آن­ها همچنین شاهد کاهش 60 درصدی سختی بتن بودند. بدترین و منفی ­ترین تأثیرات اغلب به جای سطح بتنی از نیم اینچ تا یک اینچ در داخل بتن نمونه رخ می­دهد. نکته شایان توجه اینکه برخی از نمونه­ هایی که تخریب قابل توجهی در بتن داشتند، در بازرسی­ های پل به عنوان خوب یا رضایت­بخش ارزیابی شده بودند.

پروفسور شی تخریب نامرئی مواد شیمیایی و نرم شدن بتن را با پوکی استخوان ناشی از پیری مقایسه کرد.

در پایان، او نتایج را چنین اعلام کرده است: با سنگ نمک شما مشکل را می­بینید و متوجه می­ شوید، به دلیل علائم قابل مشاهده مانند پوسته پوسته شدن و لکه ­دار شدن؛ اما در مواردی­ که از کلرید منیزیم استفاده می ­کنید، زمانی­ که شما بتوانید علامتی از مشکل را ببینید ممکن است خیلی دیر شده باشد!