Sekoitusvesi - vesi, joka tarvitaan vaaditun konsistenssin laastin tai betoniseoksen tai sementtipastan saamiseksi.
Sekoitusvesi on sementtibetoneissa, kipsibetoneissa, silikaattibetoneissa ja useissa muissa betoneissa olennainen komponentti, joka saa aikaan epäorgaanisten sideaineiden kovettumisen sideaineen ja veden välisten kemiallisten reaktioiden, kuten sementin hydratoitumisen , seurauksena .
Esimerkiksi sekoitusveden kulutus raskaan betonin valmistukseen on välillä 80-240 l / m3 [1] , laastien - 150-250 l / m3. Sekoitusveden kulutus riippuu sekä vesimäärästä, joka tarvitaan sideaineen reaktioon veden kanssa, että betoniseoksen vaaditusta sakeudesta.
Sekoitusveden ominaisuudet voivat vaikuttaa kaikkiin betoni- ja laastiseosten ja sementtitahnan laatuparametreihin. Veden sekoitus toimii liuottimena ja pääasiallisena kemiallisena reagenssina, joka on vuorovaikutuksessa sementtimineraalien kanssa. Mutta samalla aktiivisena liuottimena vesi pystyy tuomaan betonin koostumukseen monia epäpuhtauksia, joista osa voidaan luokitella haitallisiksi [2] .
Betonin valmistuksessa käytetty saastunut vesi voi aiheuttaa betonin kovettumisongelmia tai ennenaikaisen rakennevaurion [3] . Veden pilaantumisaste määräytyy ensisijaisesti sen värin, hajun, maun, sisältämien suspendoituneiden hiukkasten ja vaahdon perusteella. Nämä kriteerit ovat subjektiivisia ja riittämättömiä veden pilaantumisasteen arvioimiseksi – instrumentaalisia valvontamenetelmiä voidaan tarvita [4] .
Mahdolliset sekoitusveden lähteet voidaan jakaa ryhmiin:
1. Juomavesi . Ei vaadi ennakkoon soveltuvuustestausta. Se on vertailukohta muihin vesilähteisiin.
2. Vesi maanalaisista lähteistä. Soveltuu testauksen jälkeen.
3. Vesi luonnollinen pintavesi, teollisuuden jätevesi. Soveltuu testauksen jälkeen.
4. Vesi pesun jälkeen betoniseosten valmistukseen ja kuljetukseen. Soveltuu testauksen jälkeen [5] [6]
5. Merivesi tai vesi, jossa on suolaepäpuhtauksia (suolaliuos). Voidaan käyttää laastin, betonin valmistukseen ilman raudoitusta; se ei yleensä sovellu teräsbetonille, ja vielä enemmän betonille, jossa on esijännitetty raudoitus, koska suolan epäpuhtaudet (erityisesti kloridit) aiheuttavat raudoituksen korroosiota. Ei sovellu rappauslaasteihin, koska voi esiintyä kukintoja [7] .
6. Jätevesi . Ei sovellu käytettäväksi.
7. Suo- ja turvevesi. Ei sovellu käytettäväksi korkean humusainepitoisuuden ja muiden orgaanisten epäpuhtauksien vuoksi.
Käyttöön sallittu vesi ei saa sisältää kemiallisia yhdisteitä ja epäpuhtauksia sellaisina määrinä, jotka voivat vaikuttaa sementin kovettumisaikaan, kovettumisnopeuteen, lujuuteen, betonin pakkasen- ja vedenkestävyyteen, raudoituskorroosioon.
Yksittäisten epäpuhtauksien pitoisuuden määrittämisen lisäksi koostumuksille tehdään vertailutestejä käytettäväksi ehdotetulla vedellä ja juomavedellä. Jos juomavedellä tehtyjen testien tuloksiin verrattuna sementin kovettumisaika muuttuu enintään 25 %, betonin lujuus 7 ja 28 päivän normaalin kosteuskovettumisen jälkeen sekä pakkaskestävyys ja vedenkestävyys. betoni, älä pienennä ja raudoitusteräs on betonissa stabiilissa passiivisessa tilassa, silloin vettä saa käyttää.
Kloridit johtavat raudoituksen nopeaan korroosioon, mikä on erityisen vaarallista esijännitetylle betonille ; kloridien läsnäollessa kiviainesten alkalinen korroosio kiihtyy [8] . Kloridipitoisuus ei saa ylittää 500 mg/l esijännitetyllä raudoituksella varustetussa teräsbetonissa; 1000-1200 mg / l - tavanomaisilla liittimillä; raudoittamattomissa betoneissa kloridien määrä, joka ei johda negatiivisiin seurauksiin, voi olla jopa 4500 mg/l [9] .
Sulfaatti-ionit SO 4 2- voivat johtaa sementtikiven sulfaattikorroosioon, sulfaatti-ionien enimmäispitoisuus voi olla esijännitetyssä betonissa jopa 600 mg/l, muulla betonilla ja laastilla 2000-2700 mg/l [10] .
Vetyindeksin tulee olla vähintään 4, optimaalisesti 6-8. Jos on tarkoitus käyttää aggregaatteja, jotka voivat reagoida emästen kanssa, vesi tulee testata alkalien varalta, pääsääntöisesti niiden määrä natriumhydroksidina ei saa olla yli 1500 mg / l. Jos tämä raja ylittyy, vettä käytetään vain, jos estetään haitalliset alkali-piidireaktiot alkalien ja reaktiivisen piidioksidihöyryn välillä. Sekoitusveden vetyindeksin arvolla ei käytännössä ole vaikutusta sementin kovettumisaikaan [11] .
Epäpuhtaudet, kuten sokerit ja fenolit, voivat hidastaa sementin kovettumista. Suositeltu sokeripitoisuus sekoitusvedessä ei ylitä 100 mg/l. Sellaiset suositut betonin lisäaineet kuten lignosulfonaatit (LST) sisältävät jonkin verran sokereita, jotka tästä syystä on poistettava tuotteen puhdistuksen aikana [12] . Käytettävän veden laatu vaikuttaa myös betonin kovettumisaikaan [13] .
Öljytuotteet, öljyt ja rasvat voivat imeytyä sementtihiukkasiin, mikä hidastaa hydratoitumista ja siten betonin ja laastin kovettumista ja kovettumista; ne voivat myös sorboitua kiviaineshiukkasiin, mikä vähentää niiden tarttumista sementtikiveen ja materiaalin lujuutta kokonaisuudessaan. Öljytuotteet sekoitusvedessä ovat sallittuja vain jälkien muodossa (sateenkaarikalvo) pinnalla.
Pinta-aktiivisten aineiden läsnäolo, jonka pinnalla oleva vaahto määrittää, ei ole hyväksyttävää, koska materiaalissa on mahdollista liiallista ilmaa, mikä johtaa lujuuden heikkenemiseen.
Värillistä vettä sekä humusaineita sisältävää vettä (joka ilmenee värin voimakkuuden lisääntymisenä alkalikokeessa) tulee käyttää varoen koristebetonitekniikassa sekä ulkopinnoille asennettavien tuotteiden valmistuksessa. rakennuksista ja rakennuksista.
Karbonaattien ja natrium- ja kaliumbikarbonaattien seokset vaikuttavat betonin kovettumisaikaan, kun taas natriumbikarbonaatti voi aiheuttaa nopean kovettumisen. Bikarbonaatit voivat nopeuttaa tai hidastaa kovettumisaikaa riippuen bikarbonaattien sisältämästä suolasta [14] .
Mangaanin, tinan, kuparin ja lyijyn suolojen epäpuhtaudet heikentävät betonin lujuutta.
Veden kokonaiskovuus vaikuttaa sementin kovettumisnopeuteen - mitä korkeampi veden kovuus, sitä nopeammin sementti kovettuu [11] .
Sideaineiden kovettumisnopeus ja kovettuminen riippuvat sementtitahnan, laastin tai betoniseoksen lämpötilasta ja siten sekoitusveden lämpötilasta. Venäjän federaatiossa sementin testauksessa käytetty optimaalinen lämpötila on sekoitusveden lämpötila 18-22 °C [15] [16] . Veden lämpötilan poikkeamien yhteydessä on otettava huomioon, että lämpötilan nousu nopeuttaa sementin kovettumista, lämpötilan lasku hidastaa sementin kovettumista [17] .
Betonitekniikassa sekoitusveden lämpötila mahdollistaa betonin lämpötilan säätelyn.
Kuumalla säällä sekoitusvesi jäähdytetään (jopa osa sekoitusvedestä korvataan jäällä) [18] .
Kun vuorokauden keskilämpötila on alle 5°C ja alin vuorokausilämpötila alle 0°C, sekoitusvesi lämmitetään, koska se on teknisesti helpompaa lämmittää vettä kuin kiviainesta. Sekoitusveden lämpötila ei saa ylittää 70 °C [19] , muuten sementin "hauduttaminen" on mahdollista - sementtipastan rakenteen muodostumisprosessien jyrkkä kulku betoniseoksen liikkuvuuden menetyksen kanssa.
Solubetonille, erityisesti ei-autoklavoidulle vaahtobetonille, sekoitusveden lämpötila on tehokas tapa hallita vaahtobetonin rakennetta , jolloin lujuusominaisuuksia voidaan säätää [20] .
Sekoitusveden lämpötilaa muuttamalla voidaan säätää solubetonivaluhiekan turpoamisen ajoitusta ja saavuttaa ryhmän suunniteltu maksimilämpötila [21] .
Kovasti pyritään löytämään tapoja aktivoida sekoitusvettä erilaisilla edullisilla menetelmillä. Sekoitusvesiaktivoinnin tarkoituksena on vähentää sideaineen kulutusta ja lisätä betonin valmistuksen taloudellista tehokkuutta. Tunnettu tieteellinen työ veden sekoitusveden aktivoimisesta fysikaalisilla, mekaanisilla menetelmillä, tutkijat kiinnittävät erityistä huomiota veden sähköiseen ja magneettiseen aktivointiin [22] [23] [24] sekä ultraääniaktivointiin [25] . Laboratorio-olosuhteissa saavutetusta vaikutuksesta huolimatta näitä menetelmiä ei käytetä laajasti käytännössä.