آب بتن و تاثیر انواع ناخالصی‌ها بر کیفیت بتن نهایی

آب بتن نه تنها می تواند از مصالح ساختمانی به شمار آید بلکه از اهمیت ویژه ای در کارهای مهندسی برخوردار است. یکی از این موارد نقش اساسی آب در تهیه بتن می باشد.

آب در ساختن بتن ، ملات ها ، شفته و نظایر آن مصرف می شود . مقدار و کیفیت آب در مقاومت ملات ها و مقاومت بتن از اهمیت زیادی برخوردار است.

آب برای عمل آوردن و مراقبت از بتن ، ملات های آبی و شفته ضروری می باشد. در بتن آب ، با سیمان واکنش می دهد و باعث چسبیدن سیمان به توده های جامد دیگر می شود.

در صورتی که آب بتن دارای ناخالصی باشد ، نه تنها بر زمان گیرش ، مقاومت و ثبات حجم اثر می گذارد بلکه می تواند سبب شوره زدگی وخوردگی تدریجی در میلگردها و سایر اقلام فلزی شود.

کمی و زیادی رطوبت ، و تر و خشک شدن متوالی می تواند باعث انهدام و تخریب کارها شود.

اثر ناخالصی‌های آب بتن در خواص بتن :

آب مصرفی در هر پروژه باید تمیز و عاری از مقادیر زیان آور مانند : روغن ها ، اسیدها ، قلیایی ها ، نمک ها ، مواد قندی ، مواد آلی و … باشد. این امر باعث آسیب رساندن به بتن ، آرماتورها و…  می گردد.

مقدار PH آب بتن نباید از 5/4 کمتر و از 5/8 بیشتر باشد. عموماً آب آشامیدنی زلال ، بی بو ، بی رنگ ، بدون طعم را می توان در ساختن بتن و ملات ها در مناطقی که خطر خوردگی وجود نداشته باشد ، مورد استفاده قرار می گیرد.

آب مصرفی شهرها :

عموماً آبی که کل ذرات محلول در آن ، کمتر از 2000 قسمت در میلیون باشد ، می تواند تا حدی برای استفاده آب بتن رضایت بخش باشد. آب بتن ، اگر بیشتر از 2000 قسمت در میلیون حاوی ذرات محلول باشد ، باید برای تعیین اثر آنها روی مقاومت و زمان گیرش ، آزمایش های لازم انجام گیرد.

کربنات ها و بی کربنات قلیایی :

کربنات ها و بی کربنات های سدیم و پتاسیم ، اثرات متفاوتی روی گیرش سیمان های گوناگون دارند. کربنات سدیم می تواند باعث گیرش خیلی سریع شود و بی کربنات ها می توانند گیرش را تسریع و یا کند نمایند. وجود این نمک ها با غلظت های زیاد در آب بتن ، مقاومت بتن را به طور قابل ملاحظه ای پایین می آورد.همچنین اگر جمع کربنات کلسیم و منیزیم موجود در آب بتن تا 0/4 درصد باشد ، مضر تلقی نمی شود.

هرگاه کل نمک های محلول در آب بتن، بیشتر از 1000 قسمت در میلیون باشد ، باید برای تعیین اثرات آنها بر روی زمان گیرش و مقاومت بتن آزمایش هایی انجام گیرد.

غلظت های سولفات :

مقدار کلرور زیاد در آب بتن ، عمدتا اثرات احتمالی زیان آور یون کلرور روی خوردگی میلگردها می باشد . یون های کلرور برقشر حفاظتی اکسید شده روی میلگردها حمله می کند. مقدار کلروری که باعث خوردگی میلگردها می شود ، حدود 3/1 پوند بر یارد مکعب ( 6/0 کیلوگرمبر متر مکعب ) است.

کلرورها می توانند از طریق هر یک از مواد اختلاط وارد بتن شوند.

عموما مقدار کلرور سدیم به غلظت 20000 قسمت در میلیون ، در بتن پیش تنیده یا در بتنی که دارای مواد کار گذاشته شده آلومینیومی است ، نباید حاوی مقادیر زیان آوری از یون کلرور باشد.

دیگر نمک های معمول  در آب بتن :

کربنات های کلسیم و منیزیم در آب ، معمولا به حدی نیستند که بتوانند بر مقاومت بتن اثر گذارند. بی کربنات های کلسیم و منیزیم در بعضی از آب های شهری وجود دارند ولی تا مقدار 400 قسمت در میلیون غلظت یون بی کربنات در چنین شکلی زیان آور نمی باشد. سولفات منیزیم و کلرور منیزیم حتی در غلظت های زیاد ، اثرات زیان آور بر روی مقاوت بتن ندارند. 40000 قسمت در میلیون ، از کلرور منیزیم مقاومت های خوبی به دست می آید. غلظت سولفات منیزیم باید کمتر از 25000 قسمت در میلیون باشد.

نمک های آهن آب بتن :

عموما نمک های آهن تا مقدار غلظت 40000 قسمت در میلیون ، در آب بتن اثرات نامطلوبی روی مقاومت ملات ندارند.

نمک های غیر آلی در آب بتن :

نمک های منگنز ، قلع ، روی ، مس ، و سرب موجود در آب بتن می توانند باعث کاهش قابل توجهی در مقاومت و تغییرات زیادی در زمان گیرش شوند. نمک های روی ، مس و سرب بیشترین اثر را دارند. اگر نمک هایی چون : یدات سدیم ، فسفات سدیم ، آرسنات سدیم و بورات سدیم با غلظتی در حد چند دهم درصد وزنی سیمان وجود داشته باشد ، مقدار گیرش و کسب مقاومت را کند می سازد. معمولا غلظت این نمک ها تا مقدار 500 قسمت در میلیون در آب بتن قابل قبول است.

آب دریا :

عموما آب دریایی که تا مقدار 35000 قسمت در میلیون نمک های محلول دارد ، برای آب بتن بدون میلگرد مناسب است.

آب دریا را برای بتن های پیش تنیده که فولادهای آن ، در تماس با بتن است  نباید مصرف گردد.

آب های اسیدی :

اگر آب بتن شامل اسید کلریدریک ، اسید سولفوریک ، و دیگر اسیدهای غیر آلی تا مقدار 10000 قسمت در میلیون ، روی مقاومت بتن اثر بدی ندارد. تا حد امکان باید از کاربرد آب های اسیدی با مقدار PH کمتر از 3 اجتناب کرد.

چربی ها :

1. چربی معدنی مانند نفت و انواع روغن های صنعتی
2. چربی نباتی یا حیوانی

چربی معدنی در آب بتن مضرتر است. چربی معدنی در غلظت های بیشتر از 2 درصد وزنی سیمان ، ممکن است مقاومت بتن را بیشتر از 20 درصد کاهش دهد.

خزه ها :

آب حاوی خزه برای بتن مناسب نمی باشد. زیرا خزه ها ممکن است روی دانه های سنگی چسبیده و از چسبندگی بین خمیر سیمان و دانه ها جلوگیری کند. وهمچنین می توانند به وسیله تاثیر بر هیدراسیون سیمان ، یا ایجاد مقادیر زیادی هوا که وارد بتن می شود ، باعث کاهش زیادی در مقاومت می گردد.