آب مصرفی در بتن باید چه مشخصاتی داشته باشد؟

بتن یکی از مهم‌ترین مصالح ساختمانی است که از ترکیب چهار ماده اصلی سیمان، آب، سنگدانه‌های ریز (ماسه) و سنگدانه‌های درشت (شن)ساخته می‌شود. هر کدام از این مواد نقش خاصی را در ایجاد خواص بتنی دارند. سیمان به عنوان ماده چسباننده عمل کرده و آب برای فعال‌سازی واکنش‌های شیمیایی ضروری است. سنگدانه‌ها نیز به عنوان فیلر عمل کرده و حجم بتن را افزایش می‌دهند.

نقش آب در بتن و فرآیند هیدراتاسیون

آب برای آغاز فرآیند هیدراتاسیون ضروری است. در این فرآیند، واکنش شیمیایی بین آب و سیمان رخ می‌دهد. در نتیجه فضاهای خالی میان سنگدانه‌ها پر شده و بتن را محکم و مقاوم می‌سازد. برای آغاز هیدراتاسیون، حدود ۲۳ تا ۲۵ درصد از حجم سیمان باید به آب اختصاص یابد تا این فرآیند به درستی صورت گیرد. مواد موجود در آب مصرفی برای ساخت و عمل‌آوری بتن مطابق مبحث ۹ مقررات ملی و آیین‌نامه آبا ( آیین نامه بتن ایران) باید در محدوده مجاز باشد به طوری که عمل آوری بتن را دچار اختلال نکند.

این ضوابط براساس استاندارد ملی شماره ۱۴۷۴۸ است.براساس این مقررات در مواردی که از آب آشامیدنی برای ساخت و عمل‌آوری بتن استفاده می‌شود اگر شواهدی بر نامناسب بودن آب نباشد نیازی به انجام آزمایش‌های کنترل کیفیت آن نیست.

اثر آب بیش از حد در بتن

اضافه کردن آب بیشتر از مقدار مجاز می‌تواند تاثیرات منفی زیادی بر کیفیت بتن بگذارد. اضافه کردن بیش از حد آب باعث تبدیل بتن به یک ماده سیال می‌شود که در آن سنگدانه‌ها ته‌نشین می‌شود. پس از تبخیر آب، فضاهای خالی در بتن باقی می‌ماند که موجب کاهش استحکام و مقاومت بتن خواهد شد.

درصد آب در بتن و تأثیر آن بر استحکام بتن

مقدار آب مصرفی در بتن بسته به نوع و نیاز پروژه متفاوت است. نسبت آب به سیمان (w/c) که مقدار آب نسبت به وزن سیمان است، معیار اصلی در تعیین کیفیت بتن است. به طور کلی، نسبت کمتر آب به سیمان موجب تولید بتن مقاوم‌تر می‌شود. برای مثال، در بتن‌های مقاوم، این نسبت باید کم باشد.

مقدار آب در انواع مختلف بتن

• بتن خمیری: نسبت آب به سیمان (w/c) معمولاً ۰.۶
• بتن‌های کم ضخامت برای جابجایی آسان: نسبت آب به سیمان (w/c) معمولاً ۰.۷
• بتن‌های با آب آلوده: نسبت آب به سیمان (w/c) حدود ۰.۵
• ملات سیمان غلیظ: نسبت آب به سیمان (w/c) معمولاً ۰.۵۵

این مقادیر بسته به شرایط پروژه و نوع بتن ممکن است تغییر کند.

مشخصات آب مصرفی در بتن

آب باید تمیز و عاری از ناخالصی‌هایی مانند مواد جامد معلق، شکر، نمک‌ها، مواد آلی و اجزای گیاهی باشد که می‌توانند بر فرآیند هیدراتاسیون و ویژگی‌های بتن تأثیر منفی بگذارند. مخصوصاً یون‌های کلرید می‌توانند باعث خوردگی میلگردها و کاهش عمر مفید بتن شوند.

ویژگی‌های آب مناسب برای بتن

1. pH آب: باید بین ۵.۵ تا ۸.۵ باشد.
2. یون‌های مضر: یون‌های کلرید، نیترات و فسفات باید در حد مجاز باشند.
3. آزمایش‌های آزمایشگاهی: اگر کیفیت آب مشکوک باشد، باید آزمایش‌های دقیق‌تری روی آن انجام شود.

آب و نسبت w/c در بتن

نسبت آب به سیمان (w/c) تأثیر زیادی بر استحکام و کیفیت بتن دارد. این نسبت باید به دقت تنظیم شود تا از یک طرف بتن به اندازه کافی روان باشد و از طرف دیگر، مقاومت و دوام آن حفظ شود. کاهش این نسبت موجب بهبود ویژگی‌هایی مانند چگالی، نفوذناپذیری کمتر، و مقاومت در برابر حملات شیمیایی و شرایط سخت می‌شود.

رعایت نکات زیر در مورد آب در بتن الزامی است.

• مقاومت ۷ روزه نمونه حاوی آب غیر آشامیدنی یا غیر استاندارد باید حداقل ۹۰ درصد مقاومت فشاری ملات شاهد باشد.
• میزان انبساط به دست آمده از آزمایش سلامت سیمان در آزمایش خمیر سیمان در آزمایش خمیر ساخته شده با آب مشکوک از حد مجاز انبساط یا انقباض استاندارد سیمان مصرفی بیشتر نباشد.
• زمان گیرش خمیر سیمان حاوی آب مشکوک نباید زودتر از یک و دیرتر از یک و نیم ساعت نسبت به مخلوط  شاهد باشد.

در صورت که موارد مذکور در آب مشکوک پاسخگو باشد استفاده از آن در بتن مجاز است.