Вредные примеси в воде для бетона
В технологии бетонных работ воду используют для приготовления бетонных смесей и раствора, поливки бетона в процессе твердения, промывки заполнителей.
Во всех случаях допускается к применению не любая вода, а лишь отвечающая техническим условиям (ГОСТ 23732—79). Качество воды оценивают по содержанию вредных примесей, которые могут препятствовать нормальному схватыванию и твердению вяжущего вещества либо вызывают появление в структуре бетона новообразований, снижающих прочность и долговечность.
То обстоятельство, что используемая для затворения вода в некоторых случаях может отрицательно повлиять на качество строительного раствора и бетона, было давно подмечено русскими строителями. Так, в одном из первых нормативных документов по строительству — «Замечаниях, как узнавать качество и доброту главных строительных материалов», выпущенных в 1812 г., указано, что вода для затворения «должна быть пресная; речная или ключевая лучше колодезной; стоячая же, гнилая, болотистая или морская вовсе не годится».
Технические требования к воде для затворения и поливки бетона следующие. Водородный показатель воды рН должен находиться в пределах от 4 до 12,5. Нейтральная среда характеризуется значением рН = 7. При рН 7 — щелочная. Таким образом, для затворения может допускаться вода, дающая слабокислую либо слабощелочную реакцию.
Вредными примесями в воде считаются органические вещества, растворимые соли, в особенности содержащие взвешенные частицы глины, пыли, песка, почвы.
Органические вещества, в особенности содержащие сахар и фенолы, замедляют нормальное протекание процесса гидратации цемента и тем самым снижают прочность бетона. При большом содержании сахара схватывание бетонной смеси может вообще отодвинуться на неопределенное время. Поэтому в воде затворения количество сахаров или фенолов должно быть не более 10 мг/л каждого.
Недопустимы в воде примеси нефтепродуктов, масел, жиров. Эти вещества могут осаждаться на поверхности цементных частиц, замедляя их гидратацию. Если же они адсорбируются на зернах заполнителей, то препятствуют образованию прочного контакта с цементным камнем и тем самым снижают прочность бетона. Чтобы довести прочность бетона до проектной, в этом случае потребуется увеличить расход цемента, что вызовет необоснованное удорожание бетона. Проще и дешевле употреблять чистую воду, на поверхности которой нет пленки масел, нефтепродуктов или жиров.
В ряде случаев к поверхности бетонных конструкций предъявляют повышенные требования по чистоте и однородности цвета. Это касается конструкций, формирующих фасад сооружения. Для их изготовления и поливки бетона употребляют воду, не содержащую окрашивающих примесей.
Особую опасность представляет присутствие в воде растворимых солей, сульфат-ионов и ионов хлора. Они могут вызвать неконтролируемое изменение сроков схватывания и скорости твердения бетона. Но самое главное — возникает опасность коррозии цементного камня и стальной арматуры в железобетоне. При большом количестве сульфат-ионов в бетоне начинается сульфатная коррозия, которая разрушает цементный камень и конструкцию в целом. Хлор-ионы вызывают коррозию не только в цементном камне, но и в стальной арматуре.
Растворимые в воде соли (при большом их содержании) после затвердевания бетона кристаллизуются в порах цементного камня и образуют на поверхности изделий солевые налеты — так называемые высолы, портящие внешний вид сооружений. По этим причинам содержание солей в воде для затворения и поливки бетона, а также используемой для промывки заполнителей ограничено.
Таким образом, для затворения бетонной смеси и поливки твердеющего бетона можно без предварительной проверки применять питьевую воду, а также речную, озерную или воду из искусственных водоемов, не загрязненную сточными выбросами, солями и маслами.
Морская вода содержит соли, сульфат-ионы и хлор-ионы в большом количестве. Так, соленость воды в Балтийском море составляет в среднем 0,72 %, Каспийском — 1. 1.4, Черном — 1,8. 2,2, Белом — 1,9. 3,3, в океанах и открытых морях— 3,3. 3,74 %. Поэтому морскую воду при содержании солей не более 3,4 % можно употреблять для затворения бетона и поливки массивных нормированных конструкций лишь в крайних случаях, когда на их поверхности допускается появление высолов. Болотные и сточные (бытовые и промышленные) воды не разрешается применять без их очистки. Использовать сточные воды можно только с разрешения санитарно-эпидемиологической станции.
Качество воды контролируют в строительной лаборатории. В тех случаях, когда возникают сомнения в пригодности воды, изготовляют на ней образцы бетона или раствора. Если прочность бетона оказывается не ниже прочности контрольного бетона, изготовленного на питьевой воде, проверяемую воду можно считать пригодной.
источник
Материалы для бетона и требования, предъявляемые к ним
Материалы, входящие в состав бетона, должны удовлетворять требованиям, регламентированным соответствующими стандартами. Цемент. Для приготовления бетонных смесей применяются, портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопорт-ландцемент и др. Вода. Вода для затворения бетонных смесей не должна содержать в значительных количествах вредных примесей, к которым относятся кислоты, сульфаты, жиры, растительные масла, сахар и различные другие органические вещества. Содержание в воде таких примесей устанавливается химическим анализом. Наиболее пригодна водопроводная питьевая вода. Запрещается применять воды болотные, торфяниковые и фабричные, загрязненные промышленными отходами. Не допускается высокое содержание в воде солей (более 5 000 мг/л): соли понижают прочность бетона, вызывают коррозию арматуры в железобетоне и образуют выцветы на бетонной поверхности. Пригодность воды для затворения бетона проверяется сравнительными испытаниями механической прочности бетонных образцов. Вода считается пригодной, если приготовленные на ней образцы бетона после 28 дней твердения во влажной среде имеют не меньшую прочность, чем образцы на чистой питьевой воде. Песок. Песком называется рыхлая горная порода, состоящая из зерен размером от 0,15 до 5 мм. Пески разделяются на природные (обыкновенные) и искусственные. Природные пески получают из рыхлых залеганий, искусственные — путем дробления тведых горных пород; искусственные пески получают также из отходов производства (боя кирпича, плотных шлаков). Различают пески по объемному весу: обыкновенные (тяжелые) объемным весом в сухом состоянии свыше 1 000 кг/ж3 и легкие объемным весом до 1 000 кг/м3. Для приготовления тяжелого бетона основное применение находят природные пески, которые в зависимости от условий образования разделяются на: • горные (овражные), залегающие недалеко от места образования; такие пески имеют угловатую форму и шероховатую поверхность зерен, что способствует хорошему сцеплению их с цементным камнем в бетоне; • речные и морские, подвергавшиеся длительному механическому воздействию воды, имеют зерна округлой формы с гладко отшлифованной поверхностью, которая слабее сцепляется с цементным камнем, чем шероховатая поверхность горных песков; • дюнные и барханные, состоящие из очень мелких зерен, что, как правило, делает их мало пригодными для изготовления бетона; их можно применять только в смеси с качественным песком; • дробленые пески, получаемые дроблением гранита, плотных известняков и других плотных пород. Форма зерен этих песков остроугольная, а поверхность шероховатая, поэтому дробленые пески наилучшие для бетона. Они не содержат вредных примесей, которые нередко бывают в песках, получаемых из рыхлых залеганий. Однако дробленые пески имеют высокую стоимость по сравнению с другими, поэтому их применяют для получения наиболее ответственных и высокопрочных бетонов. Требования к физико-механическим свойствам песка. На качество бетона большое влияние оказывает характер и количественное содержание различных примесей в песке, а также зерновой состав песка. Вредные примеси в песках могут быть следующие. • Слюда состоит из блестящих гладких пластинок, слабо сцепляющихся с цементным камнем и легко расщепляющихся от механического воздействия, что понижает прочность бетона; количество слюды в песке для бетона не должно превышать 0,5%. • Сульфаты, в частности гипс, вызывают коррозию цементного камня. Содержание их в песке допускается не более 1%. • Глинистые, илистые и пылевидные частицы обволакивают зерна и препятствуют сцеплению зерен песка с цементным камнем. Содержание их в песке допускается не более 5%. При повышенном содержании следует или отказываться от применения такого песка, или промывать его в специальных машинах — пескомойках. • Органические примеси (остатки растений, перегной) сильно понижают прочность бетона. Содержание органических примесей устанавливается специальным колориметрическим методом исследования — по цвету жидкости над песком, залитым 3%-ным раствором едкого натра. Цвет жидкости должен, быть не темнее светложелтого. Пески, загрязненные повышенным количеством органических примесей, когда цвет жидкости оказывается темнее светложелтого, промывают известковым молоком, а затем водой. До промывки следует провести в лаборатории испытания прочности бетона с загрязненным песком и промытым песком, чтобы установить степень влияния на прочность бетона примеси в песке. • Зерновой состав песка имеет большое значение для качества бетона. Выгоднее применять крупный песок, так как при одинаковом объеме суммарная поверхность его частиц меньше, чем у мелкого песка, и поэтому на обволакивание и склеивание зерен песка потребуется меньше цементного теста. Объем пустот в песке должен быть возможно меньшим, чтобы для его заполнения требовалось меньше цементного теста. Объем пустот будет наименьшим тогда, когда пески состоят из зерен разного размера, потому что промежутки между крупными песчинками в таком песке заполняются более мелкими. Для оценки песка по зерновому составу применяется ситовой анализ. Песок просеивают через ряд сит с размерами отверстий (сверху вниз) 5; 2,5; 1,2; 0,6; 0,3 и 0,15 мм (стандартный набор). На сите 5 мм количество песка должно оставаться не свыше 10% по весу. После просеивания получают на каждом сите «частные» остатки песка, которые взвешивают; вес записывают в процентах от веса всей пробы (песок берут сухой в количестве 1 кг). Затем вычисляют «полные» остатки на тех же ситах, суммируя для каждого сита частный остаток на данном сите с остатками на всех предыдущих ситах с более крупными отверстиями. Полученные результаты наносят на график (рис. 1), который имеет заштрихованную область, ограничивающую наиболее рациональные составы песков, применяемых для бетонов марок выше 150. Если кривая просеивания укладывается между верхней и нижней ломаными линиями, то такие пески разрешается применять для бетонов марок не выше 150. Песок считается непригодным по зерновому составу, когда кривая просеивания выходит за пределы площади графика, ограниченной верхней и нижней ломаными линиями. Такие пески следует или обогащать путем добавки зерен требуемой крупности, или вовсе отказываться от их применения.
Рис. 1. Кривая просеивания песка
Объемный вес песка зависит от его удельного веса и объема пустот. Обычный кварцевый песок в рыхлом состоянии имеет объемный вес 1 500 кг/ж3, а при уплотнении увеличивается до 1 600-1 700 кг/м3. С повышением влажности до 5-7% объем песка сначала увеличивается, а затем начинает уменьшаться, достигая при полном оводнении объема сухого песка и даже менее. Поэтому в случае приемки влажного или мерзлого песка следует замеренный объем его соответственно уменьшить. Влияние влажности на объемный вес песка приведено на рис. 2.
Рис. 2. Кривая изменения объема песков в зависимости от их влажности
При дозировке песка для изготовления бетона необходимо всегда учитывать содержание в нем воды во избежание ошибок при подборе состава бетонной смеси. Гравий. Гравием называется рыхлая обломочная горная порода, состоящая из более или менее обкатанных зерен размером от 5 до 150 мм. В зависимости от происхождения гравий разделяют (подобно пескам) на горный (овражный), речной и морской. Речной и морской гравий более чистый, чем овражный, но имеет отшлифованную поверхность. Различается гравий также по характеру предварительной обработки на сортовой, подвергавшийся рассеву и удалению отдельных фракций или другим видам обработки, кроме промывки, и рядовой, не подвергавшийся предварительной обработке, кроме промывки. Требования к физико-механическим свойствам гравия. Примеси. Количество примесей в гравии (глины и пыли) не должно превышать 2%; при наличии их свыше указанного гравий промывают водой. Содержание вредных органических примесей устанавливается колориметрическим методом, как и для песка. Содержание сернистых и сернокислых примесей допускается в количестве не более 1% (в пересчете на SO3). Зерновой состав. Аналогично песку гравий должен иметь зерна разной величины, чтобы пустотность его была возможно меньше. Для приготовления бетона выгоднее применять более крупный гравий, так как при его использовании благодаря меньшей суммарной поверхности зерен расходоваться цемента будет меньше. Однако максимальная крупность зерен ограничивается размерами бетонных конструкций и степенью их армирования. Размеры зерен гравия должны быть не более 7з минимального размера конструкции. Дия железобетонных конструкций зерна гравия должны быть не больше 3Д минимального расстояния в свету между стержнями арматуры. Куски гравия крупнее 80 мм (до 150 мм) применяются в бетонах, идущих на массивные конструкции, например гидротехнические сооружения. В отечественной и зарубежной практике имеется положительный опыт применения для таких массивных сооружений так называемого «изюма», представляющего собой глыбы весом до нескольких тонн, которые втапливаются в монолитное бетонное сооружение. Применение «изюма» снижает расход бетона и повышает водонепроницаемость сооружения. Зерновой состав гравия определяется просеиванием сухой средней пробы в количестве 10 кг через стандартный набор сит с размерами отверстий 80; 40; 20; 10 и 5 мм и последующего взвешивания частных остатков. Результаты просеивания заносят в таблицу и строят кривую просеивания (рис. 3), предварительно определив полные остатки на ситах.
Рис. 3. Кривая просеивания гравия
источник
Вода – важный компонент для приготовления строительных растворов для возведения конструкций и отделки. Не секрет, что для затворения цемента подходит не любая жидкость, а соответствующая определенным требованиям. Мы расскажем, какой должна быть вода для бетонов и строительных растворов и почему нельзя использовать жидкость из любого водопроводного крана.
Бетонные и другие растворы на цементе отличаются прочностью готового изделия или покрытия. Это свойство обеспечивается особой структурой, которая образуется в результате гидратации и химических реакций компонентов смеси между собой. На характеристики материала оказывает воздействие минералогический состав раствора, который подбирается тщательным образом.
Влияние воды на марку бетона нельзя недооценивать – жидкость может как способствовать приобретению прочности и других проектных параметров, так и значительно их снизить из-за наличия таких компонентов в составе:
- Вода с минералами в избыточном или недостаточном количестве может снижать скорость твердения, итоговую прочность, препятствовать образованию молекулярных связей в структуре камня.
- Органические загрязнения (ил, плесневелые грибки) вредят бетону фактически и в перспективе: они мешают минеральным компонентам вступать в реакцию и качественно кристаллизоваться, со временем во влажной среде органика развивается и разрушает изделие по всему объему.
Соответственно, использовать можно только воду, которая соответствует государственным нормативам, то есть из водопроводов, но проверенных лабораторно: к сожалению, действительно хорошая жидкость доходит до потребителя редко из-за плохого состояния проводных магистралей. То же относится к промывке наполнителей и поливке молодого твердеющего бетона.
Качество воды для бетонов и растворов регламентирует специальный ГОСТ 23732-2011 «Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия». Документ устанавливает ограничения по наличию в среде минералов и химических соединений (таб. 1 ГОСТа):
ГОСТ подробно описывает, какая вода для бетона, а также критерии для оценки ее качества при предварительных испытаниях (таб. 3 настоящего стандарта):
При наличии удобного источника водопровода перед использованием ресурса проводят обязательный анализ и сравнивают полученные показатели со значениями из таб. №3. При их соответветствии вода поступает в работу для замеса бетона и продуктов на основе цемента.
В бетоне много воды – от 155 литров на 1 м 3 , в зависимости от фракции щебня, песка, ожидаемой марки камня. Жидкость взаимодействует с каждой песчинкой и пылинкой цемента, поэтому ее качество оказывает влияние на весь объем будущей конструкции. Как химические соединения в воде влияют на свойства бетона, если пренебречь установленными нормами ГОСТа?
- Сахара и фенолы отсрочивают твердение бетона и сильно ухудшают его качество. Нормируемое содержание этих веществ – 10 мл/литр;
- Нефтепродукты образуют водонепроницаемую пленку на частичках вяжущего;
- Поверхностно-активные вещества (мыльные остатки) также обволакивают компоненты. В отличие от присадок-улучшителей, дают только замедление твердения;
- Растворимые соли сульфат-ионов и хлор-ионов кристаллизуются в порах бетона, приводят к коррозии камня и арматуры. По этой причине воду из моря использовать категорически запрещено.
Сточные, болотные и речные воды использовать для затворения бетонов и цементов можно, но только после очистки и проверки санитарно-эпидемиологической станцией.
Водосодержание бетона часто застает врасплох обывателей: сколько жидкости нужно для замеса раствора оптимальной подвижности? Тем не менее, знать это нужно, ведь вода находится в теле конструкции долгое время – гидратация может происходить в течение нескольких месяцев, необходимо обеспечить нормальные условия для этого.
В сводной таблице представлен технологический расход воды на куб при производстве бетона:
От чего зависит расход воды в бетоне:
- Фракция песка и щебня;
- Марка цемента и его тип;
- Ожидаемая марка бетона.
Объем воды в бетоне не должен превышать норму – в погоне за пластичностью можно легко потерять качество, избыток жидкости тормозит гидратацию цемента, а ожидаемую прочность бетон не наберет. Соответственно, добавлять ее при замесе сверх нормы нельзя.
Слишком малое водосодержание бетонного раствора не даст перемешать компоненты должным образом, а пластичность у такого будет минимальной.
Чтобы получить бетон с хорошей пластичностью и удобоукладываеомстью, используйте специальные пластификаторы!
источник
ВОДА ДЛЯ БЕТОНОВ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ
Water for concrete and mortars. Specifications
____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 23732-2011 с ГОСТ 23732-79 см. по ссылке.
— Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________
Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и МСН 1.01-01-2009* «Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения»
________________
* Документ не приводится. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. — Примечание изготовителя базы данных.
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона «НИИЖБ» — филиалом ФГУП «НИЦ «Строительство»
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (протокол N 39 от 8 декабря 2011 г.)
За принятие стандарта проголосовали:
Сокращенное наименование национального органа государственного управления строительством
Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства
Министерство строительства и регионального развития
Департамент регулирования градостроительной деятельности Министерства регионального развития
Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве
4 Настоящий стандарт соответствует европейским региональным стандартам EN 1008:2002* Mixing water for concrete. Specification for sampling, testing and assessing the suitability of water, including water recovered from processes in the concrete industry, as mixing water for concrete (Вода затворения для бетона. Требования к отбору образцов, испытанию и оценке пригодности воды, включая воду, возвращенную из процессов бетонной промышленности, как воды затворения для бетона), EN 206-1:2000 Concrete. Part 1: Specification. Performance, production and conformity (Бетон. Часть 1. Общие технические требования, эксплуатационные характеристики, производство и критерии соответствия) в части классификации видов воды, включая воду, возвращенную из процессов производства, транспортирования и укладки бетона, а также в части отбора, испытаний и оценки пригодности воды для приготовления бетона.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. — Примечание изготовителя базы данных.
Перевод с английского языка (en).
Степень соответствия — неэквивалентная (NEQ)
5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 мая 2012 г. N 97-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 23732-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 октября 2012 г.
6 ВЗАМЕН ГОСТ 23732-79
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе (каталоге) «Национальные стандарты», а текст изменений — в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»
Настоящий стандарт распространяется на воду, применяемую для приготовления бетонных и растворных смесей, а также для ухода за твердеющим бетоном и промывки заполнителей (далее — вода для бетонов и растворов), и устанавливает требования к качеству воды для бетонов и строительных растворов и методы определения ее пригодности.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия
ГОСТ 2874-82* Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 51232-98, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 3351-74 Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности
ГОСТ 4245-72 Вода питьевая. Методы определения содержания хлоридов
ГОСТ 4389-72 Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов
ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования
ГОСТ 10060.1-95 Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости
ГОСТ 10060.2-95 Бетоны. Ускоренные методы определения морозостойкости при многократном замораживании и оттаивании
ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости
ГОСТ 18164-72 Вода питьевая. Метод определения содержания сухого остатка
ГОСТ 18293-72 Вода питьевая. Методы определения содержания свинца, цинка, серебра
ГОСТ 18309-72 Вода питьевая. Метод определения содержания полифосфатов
ГОСТ 18826-73 Вода питьевая. Методы определения содержания нитратов
ГОСТ 23268.6-78 Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения ионов натрия
ГОСТ 23268.7-78 Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Методы определения ионов калия
ГОСТ 23268.12-78 Воды минеральные питьевые лечебные, лечебно-столовые и природные столовые. Метод определения перманганатной окисляемости
ГОСТ 24481-80* Вода питьевая. Отбор проб
________________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 51593-2000, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные размеры и параметры
ГОСТ 31383-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний
Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
Для приготовления бетонных и растворных смесей, ухода за твердеющим бетоном и промывки заполнителей может применяться вода следующих видов:
а) питьевая вода по ГОСТ 2874;
б) естественная поверхностная и грунтовая вода;
г) морская и засоленная вода;
д) вода после промывки оборудования для приготовления и транспортирования бетонных и растворных смесей;
е) комбинированная вода, представляющая собой смесь воды из двух или более указанных выше источников.
4.1 Вода для бетонов и строительных растворов должна соответствовать требованиям настоящего стандарта.
4.2 Вода не должна содержать химических соединений и примесей в количествах, которые могут повлиять на сроки схватывания цемента, скорость твердения, прочность, морозостойкость и водонепроницаемость бетона, коррозию арматуры в пределах, превышающих нормы, указанные в 4.6.
4.3 Для приготовления бетонных и растворных смесей, ухода за бетоном и промывки заполнителей не допускается применение сточной, болотной и торфяной воды.
4.4 Содержание в воде растворимых солей, сульфатов, хлоридов и взвешенных частиц в зависимости от ее назначения не должно превышать значений, указанных в таблице 1.
Таблица 1 — Содержание в воде растворимых солей, сульфатов, хлоридов и взвешенных частиц
Максимальное допустимое содержание, мг/л
источник
ВОДА ДЛЯ ЗАТВОРЕНИЯ БЕТОНА
В технологии бетонных работ воду используют для приготовления бетонных смесей- и раствора, поливки бетона в процессе твердения, промывки заполнителей.
Во всех случаях допускается к применению не любая вода, а лишь отвечающая техническим условиям (ГОСТ 23732—79). Качество воды оценивают по содержанию вредных примесей, которые могут препятствовать нормальному схватыванию и твердению вяжущего вещества либо вызывают появление в структуре бетона новообразований, снижающих прочность и долговечность.
То обстоятельство, что используемая для затворения вода в некоторых случаях может отрицательно повлиять на качество строительного раствора и бетона, было давно подмечено русскими строителями. Так, в одном из первых нормативных документов по строительству — «Замечаниях, как узнавать качество и доброту главных строительных материалов», выпущенных в 1812 г., указано, что вода для затворения «должна быть пресная; речная или ключевая лучше колодезной; стоячая же, гнилая, болотистая или морская вовсе не годится».
Технические требования к воде для затворения и поливки бетона следующие. Водородный показатель воды рН должен находиться в пределах от 4 до 12,5. Нейтральная среда характеризуется значением рН = 7. При рН 7 — щелочная. Таким образом, для затворения может допускаться вода, дающая слабокислую либо слабощелочную реакцию.
Вредными примесями в воде считаются органические вещества, растворимые соли, в особенности содержащие ионы SC>42H О , а также взвешенные частицы глины, пыли, песка, почвы.
Органические вещества, в особенности содержащие сахар и фенолы, замедляют нормальное протекание процесса гидратации цемента и тем самым снижают прочность бетона. При большом содержании сахара схватывание бетонной смеси может вообще отодвинуться на неопределенное время. Поэтому в воде затворения количество сахаров или фенолов должно быть не более 10 мг/л каждого.
Недопустимы в воде примеси нефтепродуктов, масел, жиров. Эти вещества могут осаждаться на поверхности цементных частиц, замедляя их гидратацию. Если же они адсорбируются на зернах заполнителей, то препятствуют образованию прочного контакта с цементным камнем и тем самым снижают прочность бетона. Чтобы довести прочность бетона до проектной, в этом случае потребуется увеличить расход цемента, что вызовет необоснованное удорожание бетона. Проще и дешевле употреблять чистую воду, на поверхности которой нет пленки масел, нефтепродуктов или жиров.
В ряде случаев к поверхности бетонных конструкций предъявляют повышенные требования по чистоте и однородности цвета. Это касается конструкций, формирующих фасад сооружения. Для их изготовления и поливки бетона употребляют воду, не содержащую окрашивающих примесей.
Особую опасность представляет присутствие в воде растворимых солей, сульфат-ионов и ионов хлора. Они могут вызвать неконтролируемое изменение сроков схватывания и скорости твердения бетона. Но самое главное — возникает опасность коррозии цементного камня и стальной арматуры в железобетоне. При большом количестве сульфат-ионов в бетоне начинается сульфатная коррозия, которая разрушает цементный камень и конструкцию в целом (см. § 5). Хлор-ионы вызывают коррозию не только в цементном камне, но и в стальной арматуре.
Растворимые в воде соли (при большом их содержании) после затвердевания бетона кристаллизуются в порах цементного камня и образуют на поверхности изделий солевые налеты — так называемые высолы, портящие внешний вид сооружений. По этим причинам содержание солей в воде для затворения и поливки бетона, а также используемой для промывки заполнителей ограничено.
Таким образом, для затворения бетонной смеси и поливки твердеющего бетона можно без предварительной проверки применять питьевую воду, а также речную, озерную или воду из искусственных водоемов, не загрязненную сточными выбросами, солями и маслами.
Морская вода содержит соли, сульфат-ионы и хлор-ионы в большом
количестве. Так, соленость воды в Балтийском море составляет в сред
нем 0,72 %, Каспийском — 1 1,4, Черном — 1,8. 2,2, Белом — 1,9. 3,3, в
океанах и открытых морях— 3,3. 3,74 %. Поэтому морскую воду при содержании солей не более 3,4 % можно употреблять для затворения бетона и поливки массивных нормированных конструкций лишь в крайних случаях, когда на их поверхности допускается появление высолов. Болотные и сточные (бытовые и промышленные) воды не разрешается применять без их очистки. Использовать сточные воды можно только с разрешения санитарно-эпидемиологической станции.
Качество воды контролируют в строительной лаборатории. В тех случаях, когда возникают сомнения в пригодности воды, изготовляют на ней образцы бетона или раствора. Если прочность бетона оказывается не ниже прочности контрольного бетона, изготовленного на питьевой воде, проверяемую воду можно считать пригодной.
источник
Некоторые примеси, которые содержатся в песке, нежелательны для приготовления качественного бетона. Выделить и вычислить их объем можно с помощью следующих методов.
Пылевидные, глинистые и илистые примеси отделяются от песка стандартной отмывкой или, как эту методику называют, отмучиванием. Она заключается в заливе песка водой, выдерживании в течение двух часов и сливе верхнего слоя загрязненной воды. Затем доливают чистую воду и промывают песок до прозрачности воды над песком.
Содержание и количество отмучиваемых веществ определяют пипеточным способом, то есть, в пипетку набирается загрязненная вода (суспензия), выливается в чашку и выпаривается при помощи сушильного шкафа при температуре 105-110 градусов. Полученный порошок взвешивают и вычисляют его объем из соотношения к объему суспензии.
Также существует метод, при помощи которого можно определить содержание в песке глинистых веществ, размер частиц которых минимальный – до 0,005 мм. Данный метод схож с пипеточным, но есть в нем некоторое отличие. В дистиллированную воду, которая вливается в песок, добавляется раствор аммиака. Суспензия отстаивается полтора — два часа с целью выпадения в осадок крупных частиц, после чего отбирают ее пробу с наличием глинистых частиц.
Метод определения содержания глинистых комков в песке
Если песок содержит значительное количество примесей, он будет влиять на снижение качества бетона, а, следовательно, на его прочность и долговечность. В значительной степени нежелательно содержание в песке глинистых пленок, обволакивающих зерна песка. Они нарушают взаимодействие песка и цементного камня. Очень опасными являются глинистые комки, так как при увлажнении они разбухают, а при высыхании дают усадку.
Содержание глинистых комков определяется визуально. Тонкий слой крупных фракций песка раскладывают на стеклянном листе и его увлажняют. Стальной иглой вычленяют комки из глины, которые отличаются от песка вязкостью.
По ГОСТу 8736—85, природный песок не должен содержать более 3% отмучиваемых примесей по массе. Обогащенный песок может содержать не более 2%, а дробленый – не более 5%. Допускается наличие комков глины в песке, но не больше 0,5%, в обогащенном песке – 0, 25%.
Положения ГОСТа 10268-80 разграничивают требования к песку, которые зависят от вида бетона и от условий, в которых конструкции будут эксплуатироваться:
- песок для подводного бетона может содержать не более 5% пылевидных и глинистых веществ,
- песок для надводного бетона – 3%,
- для бетона в зоне, уровень воды в которой меняется – 2%,
- в песке для бетона, предназначенного для строительства труб, гидротехнических сооружений, мостов, содержание глинистых комков не допускается.
Песок, залегающий под почвенным слоем, может иметь разного рода органические примеси – продукты, полученные в результате разложения растений и организмов животных. Такие примеси называют гумусовыми кислотами. Они затормаживают процесс твердения цементного камня и снижают уровень прочности бетона. Содержание их определяется с помощью пробы на цвет (колориметрической).
Пробную долю песка насыпают в мерный стеклянный цилиндр, в который также вливают едкий натр (3%-ый раствор). Полученный состав оставляют выстаиваться на сутки.
Одновременно приготавливают эталонный раствор, который нужен для сравнения с раствором, находящимся над песком, по цвету. Эталон состоит из 195 мл раствора воды и едкого натра(3%) , 5 мл раствора танина (2%) и этилового спирта (1%). Он тоже взбалтывается и настаивается 24 часа. Для сравнения используют только свежеприготовленный эталон. Если окраска раствора над песком более светлая, чем эталон, то такой песок для бетона пригоден.
В некоторых случаях примеси из органических веществ окрашивают раствор в более темный цвет, чем цвет эталона, но они не вредны для приготовления бетона. Тогда проводится следующее специальное исследование.
Из исследуемого песка готовят две одинаковые бетонные смеси. В одной используют песок, предварительно промытый сначала в известковом молоке, затем в воде. В другой смеси песок промывается только в воде. После затвердевания бетонных смесей сравнивается прочность полученных бетонов. Если прочность одинакова, значит, исследуемые органические примеси в песке не вредны для бетона.
Данное исследование определяет в песке аморфные разновидности таких веществ, как кремнезем, рудные материалы, слюда, сернокислые и сернистые соединения. Для исследования зерна песка разбираются под микроскопом. Распознаются минералы химическими реактивами и другими методами.
Кремнезем вступает в реакцию со щелочью цемента, поэтому способствуют расширению новообразований и разрушению бетона. Со щелочью также взаимодействуют опал, кремний, халцедон, излившиеся стекловатые породы.
Опал чаще всего бесцветен, реже белого или серого цвета, с характерным для него блеском стекла. Халцедон имеет тонковолокнистое строение и белый или серый, или голубой, или красноватый цвет. Кремниевые породы с содержанием опала, халцедона и кварца могут быть в песке с известковыми и глинистыми примесями.
Если при помощи петрографического анализа подтверждается наличие данных минералов и горных пород, то заполнитель исследуется на способность к реакции со щелочами цемента. Такой метод предусмотрен ГОСТом 8735-75.
Песок и едкий натр (раствор) помещают в термостат с температурой 80 градусов и выдерживают сутки. Затем определяется масса растворившегося в растворе кремнезема. Песок относится к потенциально способному материалу на реакцию, если в опытных условиях масса кремнезема превысила установленный ГОСТом предел.
Испытания песка в растворе цемента выявляют его реакционную способность в течение длительного времени, примерно до одного года. На нее указывают деформация расширения и снижение прочности образцов в сравнении от образцов с тем же цементом и нормальным кварцевым песком.
Присутствие и допустимое содержание в песке других примесей, вредных для бетона, определяются аналогичными способами.
По норме ГОСТа 10268-80, в бетоне, предназначенном для гидротехнического или транспортного сооружения, песок не должен превышать 1% массовой доли сернокислых и сернистых соединений. Превышение этой нормы может привести не только к коррозии бетона, но и к коррозии железной арматуры.
источник
Вода для приготовления строительных растворов, и бетонов не должна содержать растворенных кислот или щелочей, препятствующих нормальному схватыванию или твердению вяжущих.
В кислой среде синяя и фиолетовая лакмусовая бумага розовеет, в щелочной среде красная и фиолетовая лакмусовая бумага синеет.
Нельзя допускать применения сточных вод, а также вод, загрязненных вредными примесями. Следует избегать применения воды, содержащей разлагающиеся растительные вещества, которые могут оказать вредное воздействие на твердение бетона. Для затворения бетона и раствора лучше пользоваться питьевой, речной или озерной водой. Морскую воду и воду соленых озер можно использовать для приготовления кладочных растворов, если в швах кладки нет арматуры или если кладку выполняют в условиях жаркого и сухого климата.
Болотную и отработанную фабричную воду можно применять лишь после лабораторного исследования на отсутствие кислоты, масел, органических веществ и других примесей, вредно влияющих на качество вяжущих.
Для улучшения качества бетонной смеси и свойств бетона вводятся добавки.
Активные минеральные добавки бывают естественные, к которым относятся диатомиты, трепелы, опоки, глиежи (осадочного происхождения), пеплы, туфы, пемзы, трасса (вулканического происхождения). Их введение повышает устойчивость вяжущих в сульфатных водах. К искусственным добавкам относятся: кремнеземистые отходы, обожженные глины, глинистые сланцы, топливные золы и доменные гранулированные шлаки (кислые и основные). Добавки подвергаются тонкому измельчению и тщательному перемешиванию с вяжущими как в сухом порошкообразном состоянии, так и в виде водных растворов. 
Каждая поставка добавок принимается за партию. От каждой партии отбирается средняя проба в количестве 50—60 кг из 25—30 мест. Среднюю пробу измельчают, делят на равные части, из которых одну исследуют, а другую хранят в сухой закрытой таре в течение двух месяцев для возможного повторного анализа.
Добавки-наполнители — порошки, получаемые тонким помолом горных пород (известняков, глин) или разведением их водой, а также топливные и доменные шлаки, золы и т. д., вводимые в тех случаях, когда активность вяжущего излишне высока. Добавки-наполнители вводят в бетон непосредственно в бетономешалку одновременно с другими составляющими или смешивают с цементом путем совместного помола. Количество вводимых добавок определяется на основании лабораторных ис следований.
Основными показателями качества добавок кроме активных свойств являются тонкость помола и минимальное содержание вредных для бетона примесей несгоревшего угля, растворимых солей и т. д. Тонкость помола их должна характеризоваться прохождением через сито № 0075 не менее 80% навески.
Добавки-ускорители схватывания и твердения цементов. К этим добавкам относятся водные растворы хлористого кальция, соляной кислоты, поваренной соли и др. Они используются для повышения прочности бетона или раствора в раннем возрасте или — при той же прочности — для сокращения времени выдерживания или пропаривания бетона.
При формовании бетонных и железобетонных изделий и твердении их в нормальных условиях добавки вводят в количествах (в % от веса цемента).
Не допускается введение добавки в бетоны для конструкций: а) работающих в среде с повышенной влажностью; б) находящихся в непосредственной близости к источникам тока высокого напряжения; в) имеющих диаметр рабочей арматуры менее 4 мм; г) в конструкциях, на поверхности которых не должно быть высолов. 
Поверхностно-активные добавки. Вводятся для увеличения пластичности бетонной смеси, что позволяет уменьшить расход воды и повысить прочность бетона. Они подразделяются на пластифицирующие и воздухововлекающие гидрофобизирующие. К пластифицирующим относится сульфатоспиртовая барда в твердом, жидком и порошкообразном состоянии. К воздухововлекающим гидрофобизирующим добавкам относятся омыленный древесный пек, мылонафт и др.
При дозировании добавок на замес вначале загружается водная смесь, затем цемент и после кратковременного перемешивания вводятся заполнители. При дозировании тонкомолотых добавок в порошкообразном виде их необходимо предварительно тщательно перемешать с цементом.
Добавки-замедлители схватывания. К ним относятся гипс и сернокислое окисное железо. В качестве таких добавок могут применяться также поверхностно-активные вещества. Их вводят в бетонную смесь, если скорость ее схватывания не обеспечивает возможность укладки. Количество добавок подбирают экспериментально. Гипс и сернокислое окисное железо вводят до 1% от веса цемента, поверхностно-активных веществ — до 3%.
К противоморозным добавкам относятся хлористый натрий и хлористый кальций, нитрит натрия и поташ. Бетон с противоморозными добавками твердеет при отрицательной температуре. Количество добавок назначают в зависимости от температуры твердения бетона в период выдерживания. Хлористые соли можно вводить в неармированные и армированные конструкции, если в проекте нет указаний о недопустимости применения бетонов с противоморозными добавками.
Поташ и нитрит натрия не применяют при изготовлении предварительно напряженных конструкций, конструкций, подвергающихся динамическим воздействиям, и др. Хлористые соли также нельзя применять в качестве противоморозных добавок при замоноличивании стыков сборных конструкций, если закладные части и арматура не имеют специальной защиты.
источник
14 Июл 2019 admin 14