مصرف آب در ساختمان سازی چگونه است؟ نکاتی که باید بدانید!

اهمیت مصرف آب در بتن

بتن، حاوی مواد کوچک و درشتی همانند ماسه، سیمان، و انواع سنگدانه هستند. برای تهیه بتن با مقاومت فشاری بالا، نیاز است تا مواد به نسبت صحیح ترکیب شده و مواد افزودنی مناسب نیز به کار رود.

معمولا آغاز فرآیند شیمیایی هیدراتاسیون با افزودن آب به میزان ۲۳ الی ۲۵ درصد حجم سیمان صورت گرفته و باعث پر شدن فضا های خالی بتن با خمیر سیمان آبی یا ژل می شود که حدود ۱۵ درصد از حجم آن را تشکیل می دهد.

به طور کلی مصرف آب در بتن با دو هدف اساسی انجام می شود؛ اولا هیدراتاسیون مواد سیمانی و ثانیا ایجاد روانی در بتن. باید دقت داشت میزان آب مورد نیاز برای هر نوع سازه و دوام مورد نیاز متغیر است.

به عبارت دیگر، میزان مصرف آب در بتن بستگی به نوع سازه و شرایط دوامی مورد نیاز داشته و به همین دلیل متغیر است. استفاده از حداقل میزان آب مصرفی در بتن برای تامین هیدراتاسیون بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا میزان آب موجود در بتن تأثیر زیادی بر روی دوام و نفوذپذیری دارد.

به همین دلیل، سعی می شود در بتن تا جای ممکن از آب کمتری استفاده شود زیرا مصرف آب کمتر باعث کاهش هزینه ها و افزایش دوام بتن می شود. از افزودنی های شیمیایی نیز برای تامین روانی در بتن استفاده می شود.

بنابراین، میزان آب مصرفی در بتن بستگی به میزان سیمان و روانی مورد نیاز دارد و لازم است تا به دقت محاسبه شود. همچنین، برای بتن هایی که در شرایط خاصی قرار دارند، مانند بتن های که در ارتفاعات بالا ساخته می شوند، میزان آب مصرفی باید به طور خاص محاسبه شود.

به طور کلی، مصرف آب در بتن برای هیدراتاسیون سیمان و ایجاد روانی بسیار حائز اهمیت است.

درصد میزان مصرف آب در بتن چقدر باشد؟

نسبت آب به سیمان، به مقدار مواد سیمانی بر حسب وزن در بتن مشخص می شود و معمولاً با علامت اختصاری w/cm نمایش داده می شود. در حال حاضر، بیشتر بتن ها شامل مواد سیمانی تکمیلی مانند ماسه بادی، سیمان سرباره، دوده سیلیس یا پوزولان های طبیعی هستند. لذا، نسبت w/cm پارامتر مهمی تلقی می شود.

پس از سفت شدن، خمیری که از مواد سیمانی و آب تشکیل شده است، سنگدانه ها را به هم می چسباند و سخت شدن ناشی از واکنش شیمیایی هیدراتاسیون بین مواد سیمانی و آب رخ خواهد داد. افزایش میزان مصرف آب باعث رقیق شدن خمیر شده و کاهش مقاومت بتن را در پی خواهد داشت.

امامقدار مناسب w/cm باعث بهبود سایر خواص بتن سخت شده، افزایش چگالی خمیر و کاهش نفوذپذیری و افزایش آب بندی، دوام و مقاومت در برابر چرخه های یخ-ذوب، جرم گیری زمستانه و واکنش های شیمیایی می شود. به طور کلی، بتن با کمترین میزان مصرف آب، بهترین کیفیت را دارد.

با این حال، برای روان کاری و ایجاد یک مخلوط قابل کار، بتن به حداقل مقدار آب ممکن نیاز دارد.

مقدار مصرف آب با توجه به نوع بتن و کاربرد مورد متفاوت است. اما به طور کلی هر چقدر نسبت آب بتن بیشتر باشد، مقاومت و حد تحمل بتن کاهش می یابد. با کاهش حد تاب و تحمل بتن نیز دوام بتن کاهش می یابد. مقدار آب بتن که در ساخت آن استفاده می شودرا می توان از دو منظر بررسی کرد:

• مقدار وزن مواد جامد سیمانی مانند سنگدانه، سنگ، و سیمان
• وزن سیمان بتن

همانطور که بیان شد، از بتن در کاربردهای مختلفی استفاده می شود که هر ک دارای نسبت اختلاط متفاوتی است. بنابراین مصرف آب در بتن با توجه به حالت های بتن متغیر بوده، که شامل موارد زیر می شود:

• درصد آب در بتن خمیری: w/c= 0.6
• درصد آب در بتن های کم ضخامت برای جابجایی آسان: w/c= 0.7
• درصد آب های آلوده که باعث کاهش کیفیت و افت بتن می شود: w/c= 0.5
• درصد آب در ملات سیمان غلیظ و پرمایع: w/c= 0.55

نسبت آب مناسب برای بتن به معمولا در حدود یک سوم الی نصف وزن سیمان مصرفی است؛ به این صورت که برای ۷ الی ۱۰ کیسه سیمان حدود یک متر مکعب آب استفاده می شود.

با کاهش یا افزایش مقدار سیمان در بتن، نسبت آب نیز تغییر می کند، اما موضوع مهم ثابت نگه داشتن نسبت آب به سیمان است. از دیگر عوامل موثر در مقدار آب مصرفی بتن موارد زیر است:

• میزان شل و سفت بودن بتن
• اندازه و درشتی سنگدانه ها
• رطوبت سنگدانه ها
• زبری سنگدانه ها
• حالت و اشکال مختلف سنگدانه ها
• شرایط دمایی محیط در هنگام اختلاط

اثرات مصرف آب بیش از حد در بتن

برای شروع فرآیند شیمیایی بتن، حدودا نیاز به ۲۳ درصد آب است. افزودن آب بیشتر از حد مجاز تأثیر منفی بر استحکام و دوام بتن دارد. همچنین این موضوع باعث ایجاد سیالیت (روان شدن) بیش از حد شده که باعث ته نشین شدن سنگدانه ها و عدم یکنواختی بتن می شود.

از طرفی، تبخیر آب در بتن باعث ایجاد فضای خالی بیشتری شده که به مقاومت بتن آسیب رسانده و موجب ایجاد ترک در آن می شود؛ اما اگر از دستورالعمل های تعیین شده برای حفظ استحکام بتن پیروی شود، کارایی بتن تحت تأثیر قرار نگرفته و دوام آن با مشکل مواجه نخواهد شد.

مشخصات میزان مصرف آب در بتن

کیفیت آب استفاده شده در ساختمان و تهیه بتن بایستی با آب آشامیدنی باشد. تصور اینکه هر نوع آبی برای ساخت بتن مناسب است، یک تصور اشتباه محسوب می شود.

برای اطمینان از عدم وجود ناخالصی هایی مانند مواد جامد معلق، مواد آلی، ذرات ریز (tss)، شکر و اجزای گیاهی و نمک های محلول، باید از آب با کیفیت استفاده کرد.

این نوع آب ممکن است بر خواص بتن، به ویژه گیرش، سخت شدن، استحکام، دوام و غیره تأثیر منفی داشته باشد. یون کلر نیز در خوردگی بتن نقش بسزایی دارد.

در صورتی که کیفیت آب مورد استفاده برای اختلاط مشکوک باشد، مکعب های ۷۵ میلی متری در ملات سیمان ۱:۳ با آب مقطر و با آب مورد نظر مخلوط می شود. برای استفاده از آب غیر آشامیدنی، باید طبق آیین نامه ملی بتن مقدار کلر آن حداکثر ۵۰۰ میلی گرم در لیتر و مقدار نیترات آن نباید از ۵۰۰ میلی گرم بیشتر باشد؛ همچنین فسفات موجود در آن نیز مباید از ۱۰۰ میلی گرم در لیتر تجاوز کند. مقدار pH آب مصرفی در بتن باید بین ۵ و ۵/۸ باشد، و در غیر این صورت لازم است تا آزمایش های لازم انجام شود.

آزمایش تعیین pH آب باید مطابق استاندارد ۱۴۷۴۸ انجام شود. برای اطمینان از کیفیت آب برای ساخت و ساز، باید آزمایشات و یا نظارت منظمی انجام شود، چرا که کیفیت آب بر مقاومت کلی بتن تأثیر چشمگیری دارد. در جدول زیر، حدود مجاز مواد جامد در آب نشان داده شده است.

جمع بندی

در ساختمان سازی به طور گسترده از بتن استفاده می شود. برای تولید بتن به مواد مختلفی از جمله سیمان، ماسه و آب نیاز است. یکی از موارد مهم در تهیه بتن، میزان مصرف آب برای تهیه بتن ساختمان است.

معمولا این نسبت در حدود ۱ به ۳ است. البته با توجه به کاربردها مختلف می توان اندگی این نسبت را تغییر داد؛ اما باید توجه کرد که افزایش بیش از حد میزان آب بتن موجب روان شدن بیش از حد، ته نشین شدن مواد، گیرش دیرتر، افزایش احتمال ترک، و کاهش دوام بتن خواهد شد.

برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید توسط شماره تلفن ۷۹۶۷۳-۰۲۱ تماس حاصل فرمایید.