استاندارد آب اختلاط بتن چیست

هر آنچه که باید درباره استاندارد آب اختلاط بتن بدانید

✔ 1- هدف و دامنه کاربرد استاندارد آب اختلاط بتن

هدف از تدوین این استاندارد، تعیین ویژگی های آب مناسب برای ساخت بتن مطابق با استانداردهای ملی ایران به شماره های 1- 12284 و 2- 12284 و توصیف روش های ارزیابی مناسب بودن آن است.

✔ 2- مراجع الزامی استاندارد آب اختلاط بتن

مدارک الزامی زیر حاوی مقرراتی است که در متن این استاندارد ملی ایران به آنها ارجاع داده شده است. بدین ترتیب آن مقررات جزئی از این استاندارد ملی ایران محسوب می شود.
در صورتی که به مدرکی با ذکر تاریخ انتشار ارجاع داده شده باشد، اصلاحیه ها و تجدید نظرهای بعدی آن مورد نظر این استاندارد ملی ایران نیست. در مورد مدارکی که بدون ذکر تاریخ انتشار به آنها ارجاع داده شده است، همواره آخرین تجدید نظر و اصلاحیه های بعدی آن مورد نظر است.
استفاده از مراجع زیر برای کاربرد استاندارد آب اختلاط بتن الزامی است :
2-1- استاندارد ملی ایران شماره 1- 12284: سال 1388، بتن- قسمت 1- راهنمای نگارش مشخصات فنی
2-2- استاندارد ملی ایران شماره 2- 12248: 1388، بتن- قسمت 2- مشخصات مواد تشکیل دهنده- تولید و انطباق بتن
2-3- ISO 1920-3, Testing of concrete – Part 3: Making and curing test specimens
2-4- ISO 1920-4, Testing of concrete – Part 4: Strength of hardened concrete 
2-5- ISO 7890-1, Water quality – Determination of nitrate – Part 1: 2,6 Dimethyphenol spectrometric method
2-6- ISO 29581-1, Cement – Test methods – Part 1: Analysis by wet chemistry

✔ 3- طبقه بندی انواع آب در استاندارد آب اختلاط بتن

3-1- کلیات
به طور کلی، مناسب بودن آبی که به منظور ساخت بتن به کار می رود، به منبع آب بستگی دارد. انواع ارائه شده در بندهای 3-2 تا 3-7 متمایز هستند.
3-2- آب آشامیدنی
آب آشامیدنی برای استفاده در بتن مناسب بوده و نیازی به آزمون ندارند.
3-3- آب بازیافت شده از فرآیندها در صنعت بتن
این آب که، در بند الف 2-1 تعریف شده، معمولاً برای استفاده در بتن مناسب است، ولی باید مطابق با الزامات بیان شده در پیوست الف باشد.
3-4- آب منابع زیرزمینی 
این آب می تواند برای استفاده در بتن مناسب باشد، اما باید آزمون شود.
3-5- آب های سطحی طبیعی و آب فاضلاب های صنعتی
این آب می تواند برای استفاده در بتن مناسب باشد، اما باید آزمون شود.
3-6- آب دریا یا آب شور
ممکن است این آب برای بتن بدون آرماتور یا با فلز جاسازی شده مورد استفاده قرار گیرد، اما به طور کلی برای تولید و یا اسکن بتن مسلح مناسب نمی باشد. این آب نباید برای تولید بتن پیش تنیده مورد استفاده قرار گیرد.
برای بتن های تسلیح شده با فولاد یا جاسازی شده با فلز، مقدار کل کلرید مجاز در بتن عامل تعیین کننده است، به بند 4-3-1 مراجعه کنید.
3-7- آب فاضلاب
این آب برای استفاده در بتن مناسب نیست.

✔ 4- الزامات استاندارد آب اختلاط بتن

4-1- کلیات
آب مورد استفاده در بتن باید دارای ویژگی های بیان شده در بندهای 4-2، 4-3-1، 4-3-2، 4-3-3 باشد. آب باید مطابق با ویژگی های شیمیایی بیان شده در بند 4-3-4، یا مطابق با ویژگی های زمان تنظیم 
(زمان گیرش سیمان) و استحکام فشردگی بیان شده در بند 4-4 باشد.
فرض می شود آب تامین شده به عنوان آب آشامیدنی، مطابق با الزامات این استاندارد باشد.
بنظر می رسد آب آشامیدنی بیشتر با شرایط این استاندارد بین المللی مطابقت دارد. زمانی که آب ها با هم مخلوط می شوند (به بند الف 2-2 مراجعه شود) الزامات برای آب ترکیب شده اعمال می شود.
4-2- ارزیابی مقدماتی
آب باید طبق روش های آزمون بیان شده در جدول 1 آزمایش شود. آبی که مطابق با یک یا چند الزام بیان شده در جدول 1 نباشد، فقط در صورتی ممکن است مورد استفاده قرار گیرد که ثابت شود مطابق بند 4-4 برای استفاده در بتن مناسب می باشد.
4-3- خواص شیمیایی
4-3-1- کلریدها
مقدار کلرید موجود در آب، که طبق بند 6-1-3 آزمون شده و به شکل CI نشان داده می شود، نباید از مقادیر ارائه شده در جدول 2 بیشتر باشد، مگر این که نشان داده شود مقدار کلرید بتن از حداکثر مقدار مجاز مقدار کلرید کل بیشتر نمی باشد، به استاندارد ملی 2- 12284 مراجعه کنید.
در استاندارد ملی 2-12284 توصیه شده است که حدود مقدار کلرید کل در بتن در پیوستی در همین استاندارد ارائه شود. ممکن است مقادیر ارائه شده بسته به هدف کاربرد متفاوت باشند. تصحیح مقادیر توصیه شده در جدول 2 به منظور متناسب بودن با حدود مقدار کلرید کل می تواند ضرورت داشته باشد.

جدول 1- الزامات و روش های آزمون بازرسی مقدماتی آب مورد استفاده برای اختلاط بتن

جدول 2- پیشینه حدود توصیه شده برای مقدار کلرید در آب مورد استفاده برای اختلاط

4-3-2- سولفات ها
مقدار سولفات آب، که طبق بند 6-1-3 آزمون شده و به شکل SO2-4 نشان داده می شود، نباید بیشتر از mg/1 2000 باشد.
4-3-3- قلیائیت
در صورتی که پیش بینی می شود از کلوخه های فعالی قلیایی در بتن استفاده شود، و شرایط در معرض گذاری بتن باعث شود واکنش های مضر وابسته به قلیا روی دهد، در این صورت باید میزان قلیائیت آب مطابق با بند 6-1-3 مورد آزمون قرار گیرد. مقدار سدیم اکسید معادل آب نباید بیشتر از mg/1 باشد، مگر اینکه نشان داده شود که مقدار قلیاییت بتن از بیشینه مقدار توصیه شده بیشتر نیست. اگر این حدود زیادتر شوند، آب فقط در صورتی قابل استفاده است که ثابت شود، اقدامات لازم برای جلوگیری از واکنش های مضر مواد قلیا- سیلیکا انجام گرفته است.
یادآوری- راهنمایی های لازم در مجله فنی مانند CEN CR 1901 یافت می شود.
4-3-4- آلودگی مضر
در گام اول، ممکن است آزمون های کیفی برای شکر، فسفات، نیترات، سرب و روی انجام گیرد. اگر جواب آزمون های کیفی مثبت باشد، یا باید کمیت ماده مورد نظر معین شود یا آزمون زمان گیرش و استحکام فشردگی انجام گیرد.
اگر تجزیه و تحلیل شیمیایی مد نظر باشد، حدود مواد موجود در آب باید مطابق جدول 3 باشد.

جدول شماره 3- شرایط مواد مضر

4-4- زمان گیرش بتن و استحکام
هنگام آزمون مطابق بند 6-1-4، زمان گیرش اولیه که از نمونه های خمیری تهیه شده با آب حاصل 
می شوند، نباید کمتر از 1 ساعت بوده و نباید بیشتر از %25 زمان سفت شدن اولیه آزمون های به دست آمده با آب مقطر یا بدون یون باشد. زمان سفت شدن نهایی بتن نباید بیشتر از 10 ساعت باشد و نباید بیشتر از %25 زمان سفت شدن نهایی بتنی باشد که از اختلاط آب مقطر یا بدون یون به دست آمده است. آب آشامیدنی فقط زمانی قابل استفاده است که معلوم شود همان نتایجی را ارائه خواهد داد که آب مقطر و بدون یون نتیجه می دهند.
متوسط استحکام فشردگی انواع بتن یا ملات اختلاط شده با آب در مدت 7 روز و 28 روز، باید حداقل %90 متوسط استحکام فشردگی آزمونه های مشابه تهیه شده با آب مقطر یا آب بدون یون باشد.

✔ 5- نمونه برداری از آب در اختلاط بتن

نمونه گرفته شده از آب نباید کمتر از l5 باشد. نمونه باید به طور صحیح شناسایی شده و باید ضمن در نظر گرفتن اثرات احتمالی تغییرات فصلی، نماینده آب مورد استفاده باشد.
نمونه باید در ظرفی در بسته و تمیز نگهداری شود. قبل از پر کردن نمونه، ظرف باید با آب مورد نظر شسته شود.
آب باید طی دو هفته پس از نمونه برداری آزمون شود.

✔ 6- آزمون استاندارد آب اختلاط بتن

6-1- روش های آزمون
6-1-1- ارزیابی اولیه
مقدار اندکی از نمونه باید بلافاصله پس از نمونه برداری برای آزمون چربی ها و روغن ها، مواد پاک کننده، رنگ، مواد معلق، بو و مواد گیاخاکی مورد ارزیابی قرار گیرد.
با تکان دادن ظرف نمونه، مواد معلق را از این حالت خارج نمایید. ml80 نمونه را در یک لوله استوانه ای به حجم ml100 بریزید. در استوانه را با یک سرپوش مناسب محکم بسته و به مدت 30 ثانیه خوب تکان دهید. نمونه را بو کنید تا بویی غیر از بوی آب تمیز نداشته باشد. چنان چه بوی مشکوکی حس کردید، آب را از جهت میزان بو و طبق مقررات ملی آب آشامیدنی آزمون کنید. میزان بوی آب باید کمتر از بیشینه میزان قابل قبول برای آب آشامیدنی باشد. سطح آب را از لحاظ وجود کف بررسی کنید. استوانه را به مدت 30 ثانیه در سطح صاف و بدون لرزش قرار دهید. بعد از گذشت 2 دقیقه، سطح آب را از لحاظ وجود کف و هرگونه نشانه وجود چربی و روغن بررسی کنید. پس از 30 دقیقه، نگاهی به حجم ظاهری جامدات ته نشین شده و رنگ آب بیندازید. میزان PH آب را با کاغذ شناساگر یا PH سنج اندازه بگیرید. سپس ml 5/0 هیدرولیک اسید به آن اضافه کرده و به هم بزنید، سپس وجود سولفید هیدروژن را بو کرده یا آزمون کنید.
6-1-2- مواد گیاخاکی
ml 5 نمونه را در لوله آزمایش بریزید. لوله آزمایش را اتاق قرار دهید تا دمای آن به C˚15 و C˚25 برسد. ml 5 محلول سدیم هیدروکسید %3 به آن اضافه کنید و تکان داده و بعد از یک ساعت رنگ آن را بررسی کنید.
6-1-3- آزمون های شیمیایی
روش های آزمون زیر روش های مرجع برای آزمون های شیمیایی بیان شده را توصیف می کند. در صورت استفاده از روش های دیگر، باید ثابت کرد که نتایج معادلی با روش های مرجع ارائه می دهند. در صورت مغایرت فقط باید از روش های مرجع استفاده کرد.
- کلرید                     مطابق با استاندارد ISO 29581-1
- سولفات                  مطابق با استاندارد ISO 29581-1
- قلیا                       مطابق با استاندارد ISO 29581-1
- ماده                      مطابق با استانداردهای معتبر محل مصرف
- فسفات                   مطابق با استانداردهای معتبر محل مصرف
- نیترات                   مطابق با استاندارد ISO 7890-1
- سرب                    مطابق با استانداردهای معتبر محل مصرف
- روی                     مطابق با استانداردهای معتبر محل مصرف
6-1-4- زمان گیرش و استحکام
روش های آزمون زیر باید به کار گرفته شوند :
- زمان گیرش خمیر                 مطابق با استانداردهای معتبر محل مصرف
- استحکام و منشور ملات           مطابق با استانداردهای معتبر محل مصرف
- ساخت آزمونه های بتن            مطابق با استانداردهای معتبر محل مصرف یا ISO 1920-3
- انواع بتن                         مطابق با استانداردهای معتبر محل مصرف ISO 1920-4
روش های ارائه شده در استاندارد ملی 392 و EN 196-1 را می توان به عنوان جایگزین استفاده کرد.
برای آزمون استحکام بتن، باید سه آزمونه بتن یا ملات که از اختلاط با آب مورد آزمون ساخته شده اند مورد بررسی قرار گیرند. نتایج آزمون باید با نتایج حاصل از آزمون آزمونه های مشابه ساخته شده با آب مقطر یا آب بدون یون مقایسه شوند.
6-2- تعداد آزمون
تعداد آزمون زیر برای آزمون آب به کار می روند.
- آب آشامیدنی: آزمون لازم نیست
- آب بازیافت شده از فرآیندهای صنعت بتن ( به گونه ای که در الف 2-1 تعریف شده است): آزمون را مطابق با پیوست الف انجام دهید.
- آب های منابع زیرزمینی، آب های سطحی طبیعی و فاضلاب های صنعتی: قبل از استفاده آزمون کرده و پس از آن نیز هر ماه و تا زمانی که از تغییرات ترکیب آب یقین حاصل نشده، آزمون کنید. پس از آن تکرار آزمون کم می شود.
- آب دریا و آب شور: قبل از استفاده آزمون کرده، پس از آن سالانه یکبار و در زمان ضرورت آزمون کنید.
6-3- ارزیابی انطباق
الزامات ارائه شده در این استاندارد به عنوان مقادیر مطلق بیان شده اند. برای ایجاد انطباق، آب مورد نظر برای اختلاط باید مطابق با الزامات ارائه شده در بند 4 باشد.

✔ 7- گزارش آزمون استاندارد آب اختلاط بتن

گزارش آزمون باید حداقل حاوی اطلاعات زیر باشد :
7-1- توصیف انواع و منابع آب؛
7-2- محل نمونه برداری؛
7-3- زمان و تاریخ نمونه برداری؛
7-4- نام آزمایشگاه و شخص مسئول آزمون ها؛
7-5- تاریخ انجام آزمون؛
7-6- نتایج آزمون و مقایسه با الزامات این استاندارد ملی.

الف 1- کلیات
این پیوست برای آب بازیافت شده از فرآیندهای صنعت بتن، که به تنهایی یا به صورت ترکیبی از آب های دیگر به عنوان آب مخلوط استفاده می شود، کاربرد دارد.
الف 2- توصیف آب
الف 2-1- آب بازیافت شده از فرآیندهای در صنعت بتن
الف 2-1-1- آب بازیافت شده از فرآیندها در صنعت بتن شامل موارد زیر است :
- آبی که بخشی از بتن مازاد می باشد؛
- آب استفاده شده برای تمیز کردن داخل مخلوط کننده های ثابت، غلتک مخلوط کننده های کامیون ها یا همزن ها و پمپ های بتن؛
- آب فرآیند شده حاصل از برش اره، خردایش و آب تراوش شده از بتن سفت شده؛
- آب استخراج شده حاصل از بتن تازه هنگام ساخت آن.
الف 2-1-2- ممکن است آب از این منابع حاصل شود
- حوضچه های فراهم شده با تجهیزات مناسب که مواد جامد را به طور یکسان در آب پخش می کند؛
- حوضچه های رسوب گیر یا تاسیسات مشابه، به شرطی که آب به مدت کافی در حوضچه بماند، تا مواد جامد به طور مناسب ته نشین شود.
یادآوری- آب بازیافت شده از فرآیندهای صنعت بتن حاوی غلظت های متفاوتی از ذرات بسیار ریز است که اندازه شان معمولاً کمتر از mm25/0 می باشد.
الف 2-2- آب ترکیبی
آب ترکیبی، مخلوطی از آب بازیافت شده از فرآیندهای صنعت بتن و آب منابع دیگر است.
الف 3- محدودیت های استفاده از آب بازیافت شده از فرآیندهای صنعت بتن
ممکن است آب بازیافت شده از فرآیندهای صنعت بتن یا آب ترکیبی برای اختلاط با بتن مسلح یا غیر مسلح یا فلز جاسازی شده و بتن پیش تنیده به کار رود، مشروط بر اینکه الزامات زیر را برآورده کند.
الف- جرم مازاد مواد جامد در بتن که به دلیل استفاده از آب بازیافت شده از فرآیندهای صنعت بتن به وجود آمده است، باید کمتر از %1 جرم کل مصالح موجود در بتن باشد.
ب- اگر الزامات خاصی برای بتن تولیدی مدنظر باشد مثل بتن معماری، بتن پیش تنیده، بتن اسفنجی، بتن در معرض محیط خشن و غیره، در این موارد تاثیر احتمالی استفاده از این آب باید در نظر گرفته شود.
پ- مقدار آب بازیافت شده باید تا آنجا که امکان دارد به طور یکسان در سراسر بتن تولیدی یک روز پخش شود.
در برخی از فرآیندهای تولید، ممکن است مقدار بیشتری از مواد جامد استفاده شود، مشروط بر اینکه عملکرد رضایت بخش بتن را نشان دهد.

الف 4- الزامات
الف 4-1- کلیات
کلیه آب های بازیافت شده از فرآیندهای صنعت بتن یا آب های ترکیبی مورد استفاده در بتن باید با الزامات تعیین شده در بند 4 و الزامات ارائه شده در بندهای الف 4-2 تا الف 4-4 مطابقت داشته باشد.
الف 4-2- انبار کردن
آب انبار شده باید در مقابل آلودگی ها به خوبی حفاظت شود.
الف 4-3- توزیع مواد جامد در آب
باید از پخش یکنواخت مواد جامد در آب بازیافت شده با چگالی بالاتر از kg/l 01/1 اطمینان حاصل شود.
آب با چگالی کمتر یا برابر kg/l 01/1 ممکن است حاوی مقدار ناچیزی مواد جامد باشد.
الف 4-4- جرم واد جامد موجود در آب بازیافت شده 
جرم مواد جامد موجود در آب بازیافت شده، برپایه چگالی باید از جدول الف 1- تخمین زده شود. در طرح بتن، ماده جامد و آب مورد استفاده باید مد نظر قرار گیرند.
چنانچه چگالی های دیگر نیز اندازه گیری شده است، غلظت ماده جامد موجود در آب، Cfl که برحسب کیلوگرم بر لیتر بیان می شود، طبق معادله الف 1- مجدداً محاسبه می شود :
الف 1-                                       Pf × ) ( ( 1-   P_w)/( 1-   P_f )  Cfl = 
که در آن 
Pw چگالی آب، برحسب کیلوگرم بر لیتر؛
Pf چگالی جزئی ماده جامد، بر حسب کیلوگرم بر لیتر است.

جدول الف 1- ماده جامد در آب ^a

الف 5- بازرسی استاندارد آب اختلاط بتن
الف 5-1- چگالی
چگالی آب بازیافت شده از فرایندهای صنعت بتن یا آب ترکیبی باید بر روی نمونه های یکنواخت شده که از حوضچه های حامل آب گرفته شده اند، تعیین شود.
اطی فرآیند تولید بتن، چگالی آب باید حداقل یکبار در روز، و زمانی که احتمال می رود چگالی در بالاترین سطح قرار دارد تعیین شود، جز در مواردی که روش های دیگری برای پایش چگالی در کتابچه های راهنما بیان شده باشد.
ممکن است از ابزارهای خودکار نیز استفاده شود، در این حالت باید روش استفاده از این ابزارها و کالیبراسیون آنها در کتابچه راهنما توصیف شده باشد.
الف 5-2- مناسب بودن
مناسب بودن آب بازیافت شده از فرآیندهای صنعت بتن یا آب ترکیبی باید مطابق بند 4 تعیین شود.
اگر هیچ روش آزمونی در متن این استاندارد یا مراجع الزامی ارائه شده در بند 2 تعیین نشده باشد، روش های آزمون ارائه شده در جدول پ-1 می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

جدول پ-1 روش های آزمون توصیه شده