زمانی که در فصول گرم سال مانند تابستان و ماه‌های آخر فصل بهار، در جریان بتن ریزی ساختمان با خشک شدن و عدم کار پذیری بتن مواجه می‌شدیم، چاره‌ای جز اضافه کردن آب بتن مطرح نبود. به مرور زمان، دسترسی به مواد افزودنی کاهنده آب باعث شد که اکثر معماران و پیمانکاران در هوای گرم به سراغ این گزینه‌ها بروند و ترجیح می‌دهند با این شیوه کار پذیری بتن خود را بالا ببرند.
اما زمانی این موضوع جالب می‌شد که اضافه کردن آب بتن نه تنها تأثیر مثبت بر کیفیت آن ندارد، بلکه در نهایت باعث تغییر خصوصیات ذاتی بتن و افت کیفی آن می‌شود. اضافه کردن آب بتن بدون هیچ دلیل و توجیه خاصی در بسیاری از پروژه‌ها انجام می‌شود و هیچ توجهی به نتیجه نهایی آن صورت نمی‌گیرد. آیا آب اضافه شده باعث کاهش استحکام مکانیکی بتن می‌شود؟ آیا در یک پروژه بتن ریزی فقط مسئله کارپذیری مهم است؟ آیا برای بتن ریزی در هوای گرم راهکار دیگری پیشنهاد نشده است؟ تأثیر روان کننده‌ها بر کار پذیری بتن چیست؟
این سؤالات و چندین ابهام دیگر در زمینه اضافه کردن آب بتن را سعی می‌کنیم در این مطلب به شکل کامل پاسخ دهیم و چاره‌ای برای بتن ریزی در هوای گرم توسط گروه کارخانه بتن آماده پاسارگاد ارائه دهیم.
مزایای اضافه کردن آب بتن
اگر در منابع داخلی و خارجی مختلف در زمینه ساخت و ساز و مهندسی سازه جستجو کنید، اضافه کردن آب بتن می‌تواند تبعات زیادی داشته باشد که اولین مورد آن جاری شدن سیمان و جدا شدن آن از بدنه بتن است که در نهایت باعث افت کیفی آن می‌شود. این موضوع بیشتر در مورد بتن آماده و انتقال آن توسط میکسر ها دیده می‌شود.
اما مهمترین مزیت بالا بردن حجم آب موجود در بتن این است که کارپذیری آن به طرز چشمگیری افزایش می‌یابد. در حقیقت وجود آب در بتن باعث ارفتن سیالیت و روان شدن آن می‌شود که معمار یا مهندس سازه به راحتی می‌توان از آن را در محل دلخواه خود قرار دهد.
کارپذیری و روان بودن بتن اهمیت ویژه‌ای دارد و برای بتن ریزی محل‌های سقف و انتقال بتن آماده به ارتفاع و بخش‌های دیگر بسیار مهم است. به عنوان مثال، زمانی که هدف پروژه انتقال مستقیم بتن از درون میکسر به محل بتن ریزی باشد، از پمپاژ و یا نوار نقاله استفاده می‌شود که بتن مورد نظر باید روان باشد. اما، مهندسین سازه برای جلوگیری از اضافه کردن آب بتن به سراغ مواد روان کننده رفته و از آنها به عنوان گزینه جایگزین استفاده می‌کنند.
معایب اضافه کردن آب بتن
در مورد معایب اضافه کردن آب بتن در قسمت بالا به شکل مختصر اشاره کردیم و مهمترین مشکل آن، جداشدگی بین ماسه سنگ و آب سیمان معرفی شد. از لحاظ مهندسی هرچه نسبت آب به سیمان در بتن افزایش یابد، فاکتورهای مختلفی مانند استحکام کششی و استحکام فشاری در آنها افت می‌کند و بتن مورد نظر از لحاظ مهندسی قابل استفاده نیست. برخی از ایراداتی که از بالا بردن محتویات آب بتن ممکن است برای آنها به وجود بیاید، عبارتند از:
- کاهش استحکام فشاری: این موضوع بیشتر به پدیده جدا شدن سیمان از بدنه بتن مرتبط بوده و باعث کاهش و افت تأثیر سیمان در چسبندگی بین دانه‌های ماسه سنگ می‌شود.
- جدا شدن بین اجزای مختلف بتن: این جداشدگی تحت شرایط خاصی باعث تغییر کیفیت در کل توده بتنی می‌شود که به شکل عجیبی فاکتورهای نشان دهنده کیفیت بتن را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
- ترک خوردگی: با اضافه کردن بیش از حد آب به بتن، عملاً استحکام کششی آن به طرز چشمگیری افت می‌کند و گرایش به انقباض زیاد و ترک خوردگی در آنها به وجود می‌آید. زمانی که یک بتن با محتویات آب زیاد در معرض هوای گرم یا نور خورشید قرار می‌گیرد، به سرعت آب خود را از دست داده و میزان ترک خوردگی آن از حالت استاندارد بیشتر است.
- پوسته پوسته شدن سطح بتن: بالا بودن آب در بدنه بتن باعث می‌شود که آب سیمان از دانه‌های ماسه سنگ جدا شده و به صورت یک لایه جداگانه بر سطح بتن تشکیل شود که استحکام چندانی ندارد و به مرور زمان باعث ایجاد یک حالت پوسته پوسته می‌شود.
- ایجاد رگه‌های ماسه سنگ بدون سیمان: آب اضافی موجود در بتن معمولاً از دو طرف قالب بتنی خارج می‌شود و با توجه به بالا بودن این حجم آب، به احتمال زیاد سیمان قرار گرفته بین ماسه سنگ‌ها شستشو داده شده و همین هم باعث تشکیل رگه‌های ماسه سنگ در بدنه سازه بتنی می‌شود. این رگه‌ها نه تنها ظاهر ناخوشایندی دارند، بلکه مقاومت و استحکام سازه بتنی را به طرز چشمگیری کاهش می‌دهند.
- افزایش نفوذپذیری: وجود آب در بدنه بتن و تبخیر آن در هوای گرم، باعث ایجاد رگه‌های ماسه سنگ و حتی انقباض بتن می‌شود. اما در برخی موارد به دلیل عدم چسبندگی کافی بین سازه بتنی، حفره‌هایی در بدنه آن به وجود می‌آید که آب از طریق آنها می‌تواند وارد بخش‌های داخلی سازه بتنی شود. این موضوع در مورد دیوارها و کف بخش زیر زمین ساختمان اهمیت بیشتری دارد و باید توجه زیادی به آن صورت گیرد.
- هزینه‌های مادی: تمامی موارد فوق الذکر به مسئله مهندسی و استحکام مورد نیاز برای بتن مرتبط هستند؛ اما باید بپذیریم که تمامی این موارد در نهایت باعث تعمیرات پرهزینه، تخریب ساختمان و درنهایت بازسازی آن می‌شود که هزینه پیمانکار را بالا برده و ضرر مادی بسیاری به وجود می‌آورد.
معیار سنجش نسبت آب به سیمان (W/C)
اما اگرچه مطالب زیادی در مورد مزایا و معایب اضافه کردن آب بتن وجود دارد، در کمتر مواردی به نسبت استاندارد آنها اشاره می‌شود و در حقیقت این موضوع بسیار وسیع‌تر از چیزی است که بخواهیم آن را در یک مطلب و یا در یک بخش شرح دهیم. اما، در حالت کلی، نسبت آب به سیمان در یک سازه بتنی با علامت W/C شناخته می‌شود که در استانداردهای جهانی و استانداردهای مهندسی برای هر کدام از بتن‌های موجود، یک مقدار استاندارد پیشنهاد می‌شود.
متاسفانه بسیاری از معماران و پیمانکاران، مسئله استحکام کششی و مقاومت فشاری بتن را فدای مزیت اولیه بالا رفتن نسبت آب به سیمان کرده و تنها ترجیح می‌دهند که کار پذیری بتن افزایش بسیاری داشته باشد. اگرچه نمی‌توان منکر مزیت کارپذیری بالای بتن شد، و عملاً انتقال آن به بخش‌های مختلف و سقف سازه را فراهم می‌کند، اما باید بپذیریم که مسئله مهم در ساخت و ساز، مسئله استحکام و پایداری سازه بتنی است که ممکن است با جان و مال آدم‌های بسیاری در ارتباط باشد.
از لحاظ استاندارد و با توجه به واکنش هیدراتاسیون انجام گرفته در جریان تولید بتن و سخت شدن آن، نسبت آب به سیمان حدود 0.25 است که عملاً تولید چنین بتنی به دلیل کار پذیری پایین، امکان پذیر نیست. با توجه به این موضوع، مهندسین و کارخانه های بتن آماده برای بالا بردن کارپذیری بتن، این نسبت را تا حدود 0.4 یا 0.5 افزایش می‌دهد. اگرچه بالا بودن نسبت آب به سیمان در یک سازه بتنی می‌تواند به کیفیت نهایی آن کمک کند، اما مسئله انتقال بتن و بتن ریزی در هوای گرم نیز باید مدنظر قرار گیرد. در حالت کلی مهندسین سازه ترجیح می‌دهند که نسبت آب بتن به کمتر از 0.4 نرسد.
تأثیر روان کننده‌ها در کاهش آب مصرفی
در مطالب قبلی به استفاده از روان کننده و فوق روان کننده‌ها در تولید بتن و بالابردن کارپذیری آن اشاره کردیم. در حقیقت این مواد، به عنوان افزودنی‌های شیمیایی بتن شناخته می‌شود که در بین اجزای تشکیل دهنده بتن قرار گرفته و سیالیت و آن را به شکل چشمگیری افزایش می‌دهد. در حقیقت فوق روان کننده‌ها، مواد ژله مانند هستند که همین وضعیت را به داخل بتن نیز انتقال داده و کمک می‌کند که بتن به راحتی جابجا شود و به محل‌های مختلف مورد نظر انتقال داده شود.
دو دسته بسیار معروف از فوق روان کننده‌ها، فوق روان کننده زودگیر و دیرگیر هستند که هرکدام برای زمان خاصی از سال به کار گرفته می‌شود. به عنوان مثال، فوق روان کننده زودگیر در فصول سرد سال به کار گرفته می‌شود که ضمن جلوگیری از اضافه کردن آب بتن زمینه انتقال و حرکت آن در دمای پایین را فراهم کرده و مانع از یخ زدن آن می‌شود. از سوی دیگر فوق روان کننده‌های دیرگیر در فصول گرم سال به کار گرفته می‌شوند و مانع از تأثیر گرما بر روی سازه بتنی می‌شوند.
اگر احساس می‌کنید که در تولید بتن و میزان استاندارد آب اضافه شده به آن دچار مشکل هستید، میتوانید بتن مورد نظر را با کیفیت استاندارد از کارخانه بتن آماده پاسارگاد سفارش دهید. برای سفارش خرید بتن آماده و بلوک با ما در تماس باشید.