آزمایش‌ها و نحوه ی تشخیص کیفیت آب مصرفی بتن

آب مصرفی بتن یکی از مهم ترین مواد تشکیل دهنده بتن محسوب می‌شود. درواقع سیمان پس از برخورد با مولکول‌های آب منجرب واکنشی به نام هیدراتاسیون سیمان شده و این واکنش در نهایت سبب گیرش مخلوط بتن می‌شود. کیفیت آب بر روی عملکرد هیدراتاسیون، میزان خوردگی، مقاومت بتن و… تاثیرگزار است. به همین دلیل آب مورد استفاده در مخلوط بتن باید از نظر روغن‌ها و چربی‌ها،مواد پاک کننده، رنگ،مواد معلق، بو، اسیدها، موادگیاخاکی سنجیده شود تا از کیفیت آن اطمینان حاصل شود

.در این مقاله به بررسی آزمایش و تشخیص کیفیت آب مصرفی بتن می‌پردازیم

طبقه بندی انواع آب

1. آب آشامیدنی: نیازی به آزمایش ندارد و به راحتی می‌تواند مورد استفاده قرار بگیرد.
2. آب بازیافت شده از فرآیند صنعت بتن: این نوع آب مثل بخشی از آب مازاد بتن، آبی که برای تمیز کردن تجهیزات به کار برده شده،آب تراوش شده از بتن سفت شده،آب استخراج شده از بتن هنگام ساخت است. در صورت استفاده از این آب‌ها در بتن باید حوضچه ای با تجهیزات خاص تعبیه شود تا مواد جامد در آب را بطور یکنواخت پخش کند. همچنین حوضچه‌های رسوب گیری تعبیه گردد. بطوری که آب به مدت کافی جهت ته نشین شدن مواد جامد در حوضچه بماند.
3. آب منابع زیر زمینی: می‌توان از این نوع آب‌ها در بتن استفاده نمود.اما باید آزمایش شوند.
4. آب های سطحی: در صورت آزمایش شدن،می‌توان از آن به عنوان آب مصرفی بتن استفاده نمود.
5. آب فاضلاب‌های صنعتی: این نوع آب‌ها در بتن استفاده می‌شود.اما باید آزمایش شوند.
6. آب شور (آب دریا): این نوع از آب‌ها، نمی‌تواند در مکان‌هایی که آرماتور فولادی وجود دارد استفاده شود.چراکه سبب خوردگی و نابودی میلگردها می‌شود. در نتیجه استفاده از این نوع آب در بتن‌ها مسلح شده با فولاد و همچنین تولید بتن‌های پیش تنیده مجاز نیست.
7. آب فاضلاب: این نوع از آب برای استفاده در بتن مناسب نیست.

محدودیت آب‌ مصرفی بتن

• مقدار مجاز کلرید در آب مصرفی بتن نباید از اعداد جدول زیر بیشتر باشد.

مقدار کلرید مجاز آب مصرفی  بتن
هدف از استفاده	بیشینه غلظت کلرید
بتن پیش تنیده یا دوغاب	میلی گرم – لیتر 500
بتن مسلح	میلی گرم – لیتر1000
بتن غیر مسلح	میلی گرم – لیتر4500

• مواد مضر در آب مصرفی بتن، نباید از مقادیر زیر بیشتر باشد.

مقدار مجاز مواد مضر در آب مصرفی بتن
ماده	بیشینه غلظت (میلی گرم در لیتر)
شکر	100
فسفات	100
نیترات	500
سرب	100
روی	100

• مقدار سولفات آب مورد استفاده در بتن نباید از 2000 بیشتر باشد
• PH آب مصرفی در بتن، باید حداقل برابر 5 و حداکثر 8.5 باشد.

ارزیابی اولیه آب مصرفی بتن

ابتدا باید آب مصرفی بتن از نظر روغن‌ها و چربی‌ها،مواد پاک کننده،رنگ،مواد معلق،بو،اسیدها،موادگیاخاکی سنجیده شود. بنابراین مقداری نمونه را در ظرف ریخته،سپس آن را تکان داده تا مواد معلق، از این حالت خارج شود.80 ml از نمونه را در استوانه ای به حجم 100 ml ریخته و سپس در آن را با یک درپوش مناسب محکم ببندید و به مدت 30 ثانیه خوب تکان دهید. آب باید بویی مشابه بوی آب تمیز داشته باشد در غیر اینصورت باید آن را طبق مقررات آب آشامیدنی بسنجید. سطح آب را از نظر وجود کف بسنجید. استوانه را به مدت 30 ثانیه روی سطحی صاف و بدون لرزش قرار دهید. سپس بعد از گذشت 2 دقیقه سطح آب را از نظر وجود کف،چربی و روغن چک کنید.بعد از گذشت 30 دقیقه، نگاهی به حجم ظاهری جامدات تهنشین شده و رنگ آب بیندازید.میزان ph آب را باید با استفاده از کاغذهای شناساگر بسنجید. در نهایت  0.5 ml هیدروکلریک اسید به نمونه اضافه کنید و هم بزنید.سپس وجود سولفید هیدروژن را بو کرده و آزمون کنید.

نکته : رنگ آب‌های غیر آشامیدنی مورد استفاده در بتن جهت سنجش کیفیت آب باید به رنگ زرد کمرنگ و یا زرد مایل به سفید ارزیابی گردد.

نکته : در هنگام ارزیابی روغن‌ها و چربی‌ها در آب، نباید مقدار آن‌ها از حد قابل مشاهد بیشتر باشد.(نباید خیلی زیاد باشند)

آزمایش گیاخاکی

برای آزمایش مواد گیاخاکی باید  5 ml از نمونه را در لوله آزمایش بریزید.دمای این لوله باید به دمای اتاق برسد (نمونه باید دمایی معادل 15 تا 25 درجه سانتیگراد داشته باشد) . سپس باید مقدار 5 ml از محلول سدیم هیدروکسید 3% به آن اضافه کنید و آن را تکان دهید و بعد از 1 ساعت رنگ نمونه را بررسی کنید. رنگ نمونه باید زرد مایل به قهوه ای و یا کمی کمرنگ‌تر از آن باشد.

آزمایش تعیین مقدار مواد شیمیایی در آب مصرفی بتن

کلرید : برای بررسی و عدم وجود یون‌های کلرید باید از آزمایش نیترات نقره استفاده کنید. ابتدا باید 5 تا 6 بار آب از فیلترها رد بشه تا رسوب هایش شسته شود. سپس فیلترها باید تئوسط آب تمیز گرددو چندین قطره از محلول نیترات نقره اضافه کنید.سپس عدم وجود رسوب در محلول را بررسی کنید.اگر بازهم رسوب وجود داشت باید عملیات شستو شو را انجام دهید تا آزمایش نیترات نقره منفی شود.

سولفات : برای بررسی میزان سولفات موجود در آب باید 50 گرم سولفات روی را در 150 میلی لیتر آب حل کرده و 350 میلی لیتر هیدروکسید آمونیوم غلیظ به آن اضافه شود.سپس بعد از گذشت 24 ساعت ماده باید از فیلتر رد شود.

قلیا : برای سنجش میزان مواد قلیایی در آب،باید از آزمایش طیف سنجی جذب اتمی استفاده شود. در واقع این آزمایش عناصر موجود در نمونه‌های مایع و یا جامد را از طریق طول موج‌های مشخص تابش الکترومغناطیسی از یک منبع نور تشخیص می‌دهد. عناصر جداگانه طول موج ها را بطور متفاوتی جذب می‌کنند و این میزان جذب بر اساس استانداردها اندازه گیری می‌شوند.

نکته : نتایج بدست آمده از این مواد باید با جداول بالا ارزیابی گردد.میزان بدست آمده از آزمایش نباید از مقادیر جدول بیشتر باشد.درغیر اینصورت آب رد خواهد شد.

برای بررسی مواد مضر موجود در آب دو روش وجود دارد:

1. اثر مواد مضر را روی زمان گیرش و استحکام تعیین گردد.در این آزمایش باید از نمونه خمیری بتن استفاده نمود. .همچنین باید از یک نمونه دوم که با آب مقطر تهیه شده نیز استفاده نمود تا نمونه اول با این نمونه مقایسه شود. زمان گیرش اولیه نمونه اول نباید کمتر از 1 ساعت باشدزمان گیرش نمونه اولیه نباید بیشتر از 25% زمان گیرش اولیه نمونه دوم باشد. همچنین زمان گیرش نهایی نمونه اولیه نباید از 10 ساعت بیشتر شود و زمان گیرش نهایی نمونه اولیه نباید بیشتر از 25% زمان گیرش نهایی نمونه دوم باشد. مقاومت فشاری نمونه اول در 7 روز و 28 روز،باید حداقل 90 درصد استحکام نمونه دوم را دارا باشد.
2. آنالیزهای شیمیایی کیفی انجام داده شود.مقادیر مواد مضر در آّب نباید از مقادیر موجود در جدول بیشتر باشد.در غیر اینصورت آب پذیرفته نمی شود.

مقدار مجاز مواد مضر در آب مصرفی بتن
ماده	بیشینه غلظت (میلی گرم در لیتر)
شکر	100
فسفات	100
نیترات	500
سرب	100
روی	100

نتیجه گیری : در صورت تایید شدن نتایج آزمایش آب در تمامی مراحل،می‌توان از آب مورد نظر در تهیه بتن استفاده نمود.در غیر اینصورت باید باری دیگر آزمایش‌های شیمیایی روی آب انجام گردد.