Záměsová voda - voda nutná k získání maltové nebo betonové směsi nebo cementové pasty požadované konzistence.
Záměsová voda je základní složkou cementových betonů, sádrových betonů, silikátových betonů a řady dalších betonů, která zajišťuje tvrdnutí anorganických pojiv v důsledku chemických reakcí mezi pojivem a vodou, jako je hydratace cementu .
Například spotřeba záměsové vody pro výrobu těžkého betonu se pohybuje v rozmezí 80-240 l / m3 [1] , pro malty - 150-250 l / m3. Spotřeba záměsové vody závisí jak na množství vody potřebné pro reakci pojiva s vodou, tak na požadované konzistenci betonové směsi.
Vlastnosti záměsové vody mohou ovlivnit všechny kvalitativní parametry betonových a maltových směsí a cementové pasty. Záměsová voda plní funkce rozpouštědla a hlavního chemického činidla, které interaguje s cementovými minerály. Ale zároveň, jako aktivní rozpouštědlo, je voda schopna zanést do složení betonu mnoho nečistot, z nichž některé lze klasifikovat jako škodlivé [2] .
Kontaminovaná voda použitá při výrobě betonu může způsobit problémy s tuhnutím betonu nebo předčasné selhání konstrukce [3] . Míra znečištění vody je dána především její barvou, vůní, chutí, obsaženými suspendovanými částicemi a pěnou přítomnou nebo vzniklou při silném nárazu. Tato kritéria jsou subjektivní a nedostatečná pro posouzení stupně znečištění vod – mohou být vyžadovány instrumentální kontrolní metody [4] .
Možné zdroje vody pro míchání lze rozdělit do skupin:
1. Pitná voda . Nevyžaduje předchozí testování vhodnosti. Je to měřítko pro srovnání s jinými vodními zdroji.
2. Voda z podzemních zdrojů. Vhodné po vyzkoušení.
3. Voda přírodní povrchové vody, průmyslové odpadní vody. Vhodné po vyzkoušení.
4. Voda po mytí zařízení pro přípravu a dopravu betonových směsí. Vhodné po testování [5] [6]
5. Mořská voda nebo voda se slanými nečistotami (fyziologický roztok). Lze použít pro přípravu malty, betonu bez výztuže; obecně není vhodný pro železobeton a tím spíše pro beton s předpjatou výztuží, protože nečistoty solí (zejména chloridy) způsobují korozi výztuže. Nevhodné pro omítkové malty, protože se mohou objevit výkvěty [7] .
6. Odpadní voda . Nevhodné pro použití.
7. Bažinná a rašelinová voda. Nevhodné k použití z důvodu vysokého obsahu huminových látek a jiných organických škodlivin.
Voda povolená k použití by neměla obsahovat chemické sloučeniny a nečistoty v množství, které může ovlivnit dobu tuhnutí cementu, rychlost tvrdnutí, pevnost, mrazuvzdornost a voděodolnost betonu, korozi výztuže.
Kromě stanovení obsahu jednotlivých škodlivin se provádějí srovnávací testy složení na vodě navržené k použití a na pitné vodě. Pokud se ve srovnání s výsledky zkoušek provedených na pitné vodě doba tuhnutí cementu nezmění o více než 25 %, pevnost betonu po 7 a 28 dnech normálního tvrdnutí vlhkostí, jakož i mrazuvzdornost a odolnost proti vodě betonu, neklesají a betonářská ocel je v betonu ve stabilním pasivním stavu, pak je povoleno použití vody.
Chloridy vedou k rychlé korozi výztuže, která je zvláště nebezpečná u předpjatého betonu ; v přítomnosti chloridů se urychluje alkalická koroze kameniva [8] . Obsah chloridů by u železobetonu s předpjatou výztuží neměl překročit 500 mg/l; 1000-1200 mg / l - s konvenčními armaturami; u betonů nevyztužených výztuží může množství chloridů, které nevede k negativním důsledkům, dosahovat až 4500 mg/l [9] .
Síranové ionty SO 4 2- mohou vést k síranové korozi cementového kamene, maximální obsah síranových iontů může být až 600 mg/l u předpjatého betonu, až 2000-2700 mg/l u ostatních betonů a malt [10] .
Vodíkový index by měl být alespoň 4, optimálně 6-8. Pokud je zamýšleno použití kameniva, které může reagovat s alkáliemi, měla by být voda testována na alkálie, zpravidla by jejich množství, pokud jde o hydroxid sodný, nemělo být větší než 1500 mg / l. Pokud je tento limit překročen, voda se použije pouze v případě, že jsou podniknuty kroky k zamezení škodlivých reakcí alkalických křemičitanů mezi alkáliemi a reaktivním křemičitým úletem. Hodnota vodíkového indexu záměsové vody nemá na dobu tuhnutí cementu prakticky žádný vliv [11] .
Nečistoty, jako jsou cukry a fenoly, mohou zpomalit tuhnutí cementu. Doporučený obsah cukrů v záměsové vodě nepřesahuje 100 mg/l. Tak oblíbené přísady do betonu, jako jsou lignosulfonáty (LST), obsahují některé cukry, které je z tohoto důvodu nutné při čištění produktu odstraňovat [12] . Kvalita použité vody ovlivňuje i dobu tuhnutí betonu [13] .
Ropné produkty, oleje a tuky se mohou sorbovat na částice cementu, zpomalovat hydrataci a následně tuhnutí a tvrdnutí betonu a malty; mohou být také sorbovány na částicích kameniva, čímž se snižuje jejich přilnavost k cementovému kameni a pevnost materiálu jako celku. Ropné produkty v záměsové vodě jsou povoleny pouze ve formě stop (duhového filmu) na povrchu.
Přítomnost povrchově aktivních látek, určovaných pěnou na povrchu, je nepřijatelná z důvodu možného nadměrného strhávání vzduchu do materiálu, což vede ke snížení pevnosti.
Barevnou vodu i vodu s humózními látkami (projevující se zvýšením intenzity barvy při zkoušce s alkálií) je třeba používat opatrně v technologii dekorativního betonu, stejně jako při výrobě výrobků pro instalaci na vnější povrchy. budov a staveb.
Příměsi uhličitanů a hydrogenuhličitanů sodíku a draslíku ovlivňují dobu tuhnutí betonu, zatímco hydrogenuhličitan sodný může způsobit rychlé tuhnutí. Bikarbonáty mohou urychlit nebo zpomalit dobu tuhnutí v závislosti na soli přítomné v bikarbonátech [14] .
Nečistoty solí manganu, cínu, mědi a olova způsobují pokles pevnosti betonu.
Celková tvrdost vody ovlivňuje rychlost tuhnutí cementu - čím vyšší tvrdost vody, tím rychlejší tuhnutí cementu [11] .
Rychlost tuhnutí a tvrdnutí pojiv závisí na teplotě cementové pasty, malty nebo betonové směsi a tím i na teplotě záměsové vody. Optimální teplota přijatá v Ruské federaci při zkoušení cementu je teplota záměsové vody 18-22 °C [15] [16] . Při odchylkách teploty vody je třeba počítat s tím, že zvýšení teploty urychluje tuhnutí cementu, snížení teploty tuhnutí cementu zpomaluje [17] .
V technologii betonu umožňuje teplota záměsové vody řídit teplotu betonu.
V horkém počasí se záměsová voda ochlazuje (až do výměny části záměsové vody ledem) [18] .
Když je průměrná denní venkovní teplota nižší než 5°C a minimální denní teplota je nižší než 0°C, dochází k ohřevu záměsové vody, protože je technicky jednodušší ohřívat vodu než agregáty. Teplota záměsové vody by neměla překročit 70 °C [19] , jinak je možné „uvaření“ cementu - prudký průběh strukturotvorných procesů v cementové pastě se ztrátou pohyblivosti betonové směsi.
U pórobetonu, zejména neautoklávovaného pěnového betonu, je teplota záměsové vody účinným způsobem kontroly struktury pěnového betonu , což vám umožňuje upravit pevnostní vlastnosti [20] .
Změnou teploty záměsové vody lze regulovat načasování bobtnání pórobetonového formovacího písku a dosáhnout plánované maximální teploty pole [21] .
Velké úsilí je věnováno hledání způsobů, jak aktivovat záměsovou vodu různými nízkonákladovými metodami. Účelem aktivace záměsové vody je snížení spotřeby pojiva a zvýšení ekonomické efektivity výroby betonu. Známé vědecké práce o aktivaci záměsové vody fyzikálními, mechanickými metodami, vědci věnují zvláštní pozornost elektro- a magnetické aktivaci vody [22] [23] [24] , stejně jako ultrazvukové aktivaci [25] . Přes dosažený efekt v laboratorních podmínkách se tyto metody v praxi příliš nepoužívají.